塔吊基础施工方案

塔吊基础施工方案

一、工程概况

本工程塔吊安装处建筑高16层，地下一层，安装在A5-A6之间。本塔吊基础采用人工挖孔桩基础。混凝土强度等级C25，承台混凝土强度为C30，承台面标高-0.10m，承台尺寸选3.5m×3.5m×1.2m承台与孔桩连成一体。预埋螺栓材料采用40cr材质，螺纹M30，安塔吊基础图固定在钢筋网上，定好标高后再进行基础承台的浇注。

二、塔机作用于基础的荷载

1、QTZ80（6012-6）型塔机基本参数：

吊臂端头至回转中心为49.77m；

平衡臂尾至回转中心为11.34m；

配重为11.80t；

吊臂最大起吊重量6t，端头最大起吊重量1.15t。

2、QTZ80（6012-6）型塔机使用说明书提供的技术数据如下：

工作状态：非工作状态：

P

1=630KN P

1

=570KN

P

2= 23KN P

2

= 59KN

M=1210KN·m M=1230KN·m

上式中：P

1

—最大架设自由高度下的垂直压力

P

2

—最大架设自由高度下的水平力

M—最大架设自由高度下的倾覆力矩

注：外部附着自升式塔机所考虑的荷载是最大架设自由高度下（40m）的水平力、倾覆力矩，及最大架设高度（120m）下的垂直压力。

三、塔机的基础设计

1、采用挖孔灌注桩单桩的类型

在施工现场未完成自重固结的填土较深及回填土内存在大量孤石情况下，塔机基础宜采用挖孔灌注桩基础，设计为嵌岩单桩，相比群桩更加经济。 2、塔机基础抗倾覆稳定性计算

由于塔机在最大架设自由高度下空载时为最不利情况，所以选取塔机空载时为计算模型（计算模型中承台取3.5m ×3.5m ×1.2m ；挖孔桩取直径d 为1.6m ，桩长15m ，嵌岩深度取1d=1.6m ，岩石饱和单轴抗压强度标准值rc f 取6a Mp ≥）

承台自身重量 —

2f =(3.5×3.5×1.2)×2500kg/m

3

×

=367.5KN ；

嵌入基岩部分嵌固力—

3f = s rc r u f h ζ (详见JGJ94-94《建筑桩基技术规

范》5.2.11)

s ζ——嵌岩段侧阻修正系数，取为0.055（当嵌岩段为中等风化岩时，应乘以0.9折减）； u ——嵌岩部分桩的周长；

r h ——桩身嵌岩（中等风化、微风化、新鲜基岩）深度，取为1.6m ；

rc f ——岩石饱和单轴抗压强度标准值，对于粘土质岩取天然湿度单轴抗压

强度标准值，取为≥6Mpa ；

∴3f = s rc r u f h ζ=2×3.14×0.8×0.055×0.9×6×106×1.6=2387.4KN

抗倾覆力矩—0M

0M =（367.5+2387.4）×0.8+3.14×0.82×15×25×0.8=2806.8KN ·m

可得到抗倾覆力矩0M >M =1230+59×15=2115 KN ·m ，

塔机基础示意图

安全系数k= 0M /M =1.33，塔机抗倾覆稳定性满足要求。

3、塔机基础的挖孔桩计算 ⑴ 挖孔桩的单桩承载力计算 在轴心竖向力作用下应当满足下式

0K a N R γ≤（DBJ50-047-2006《建筑地基基础设计规范》8.3.5） 其中K N ——相应于荷载效应标准组合时，轴心竖向力作用下单桩的竖向力值；

a R ——单桩竖向承载力特征值；

a R =sa pa R R +（DBJ50-047-2006《建筑地基基础设计规范》8.3.7） sa R ——桩侧土总摩阻力特征值；

置于基岩上的人工挖孔桩及穿越土层厚度小于10m 的机械成孔端承桩、嵌岩桩均不考虑桩侧正摩阻力（DBJ50-047-2006《建筑地基基础设计规范》8.3.8）。

pa R ——桩端承载力特征值；

嵌岩深度不小于1倍桩径的嵌岩桩，嵌岩部分的承载力特征值按下式计算：（DBJ50-047-2006《建筑地基基础设计规范》8.3.10） pa R =a p f A β

式中β——考虑嵌固力影响后的承载力综合系数取为1.105，当为人工挖孔嵌岩桩时，系数可提高20％；

a f ——桩端地基基岩承载力特征值；

地基承载力特征值根据地基极限承载力标准值按下式确定

a f uk f f γ=（DBJ50-047-2006《建筑地基基础设计规范》4.2.3）

式中uk f ——地基极限承载力标准值（按DBJ50-047-2006《建筑地基基础设计规范》4.2.3条文说明：岩石单轴抗压强度乘以地基条件系数后，等效于岩基荷载试验得到的地基极限承载力标准值,地基条件系数取较完整时 1.2～0.85

中的1值）；

f γ——地基极限承载力分项系数，岩质地基取0.33；

p A ——桩端横截面面积；

代入模型中数据得到：

a R =sa pa R R +=a p f A β=f uk p f A βγ

=1.105×1.2×0.33×1×6×106×3.14×0.82 =5276.16KN

K N =630×1.4+(3.5×3.5×1.2+3.14×0.82×15)×25×1.2

=2227.32KN

因塔吊桩基为二级建筑桩，且设计为单桩，故0γ取1.1； 0K N γ=1.1×2227.32=2450.05

所以0K N γ≤a R ，桩基竖向承载力满足要求。

⑵ 塔机挖孔灌注桩桩身强度计算

当桩顶轴向压力与桩顶水平力均符合下列条件时：

0c N f A γ≤ ⑴

2010.5(1G h m t N H a d r f A

γ≤+

⑵ （详见JGJ94-94《建筑桩基技术规范》4.1.1）

式中c f ——混凝土轴心抗压强度设计值（C25混凝土取值11.9Mp ），挖孔灌注桩按成孔工艺系数c ψ=0.9进行折减；

1H ——桩顶水平力设计值，取值为59KN;

h a ——综合系数（按JGJ94-94《建筑桩基技术规范》表4.1.1取为

55）；

d ——桩身设计直径；

G N ——按基本组合计算的桩顶永久荷载产生的轴向力设计值，即标