塔吊基础设计(单桩)

塔吊基础施工方案

一、工程概况：

广州市荔湾区大坦沙珠岛花园总建筑面积93759m²，建筑基底面积2536 m²，住宅建筑层数：地面40层，地下室两层，建筑总高118.1米。建筑结构形式为剪力墙结构，建筑结构的类别为3类，工程合理使用年限为50年，抗震设防烈度为7度。地下工程防水Ⅱ级，主体建筑屋面工程防水Ⅱ级。该工程属一类建筑（仅用于高层民用建筑），耐火等级一级。桩基采用冲（钻）孔灌注桩，设计标高为室内±0.000相当于广州城建高程系统标高8.400米。

1.工程名称：珠岛花园七期工程

2.编制单位：广东电白建设集团有限公司

3.编制依据：

1）珠岛花园七期工程施工图纸。

2）珠岛花园七期工程桩桩位超前勘探报告。

3）《塔式起重机设计规范》（67B/T13752-1992）

4）《地基基础设计规范》（67B50007-2002）

5）《建筑结构荷载规范》（67B5009-2001）

6）《混凝土结构设计规范》（67B50010-2002）

二、计算参数：

（1）基本参数

采用1台QZT80A(6010)塔式起重机，塔身尺寸1.70m,总高度140m。基坑开挖深度-2.50m；现场地面标高-10.00m,承台面标高-9.10m。塔吊位置：2-k轴～2-j轴交18轴～19轴中间。

（2）计算参数

1）塔机基础受力情况

M

基础顶面所受垂直力

基础顶面所受水平力

基础所受扭矩

基础顶面所受倾覆力矩

塔吊基础受力示意图

比较桩基础塔机的工作状态和非工作状态的受力情况，塔机基础按非工作状态计算如图：

F k =619.00kN，F

h

=31.00kN，M=1866.00+31.0×1.40=1909.40kN.m

F k ‘=619.00×1.35=835.65kN，F

h

，=31.00×1.35=41.85kN，M

k

=(1866.00+31.0×1.4

0)×1.35=2577.69kN.m

2）桩顶以下岩土力学资料

基础桩采用1根φ1400冲孔灌注桩，桩顶标高-10.5m，桩端入微风化钙质泥岩 1.

00m；桩混凝土等级C30水下混凝土，f

C =11.90N/mm2 ,E

C

=2.80×104N/mm2；f

t

=1.27N/mm2，

桩长20.0m；钢筋HRB335,f

y =300.00N/mm2 ,E

s

=2.00×105N/mm2；

承台尺寸长(a)=4.50m、宽(b)=4.50m、高(h)=1.50m；桩中心与承台中心重合,承台

面标高-2.00m；承台混凝土等级C35,f

t =1.57N/mm2,f

C

=16.70N/mm2,γ

砼

=25kN/m3。

G k =a×b×h×γ

砼

=4.50×4.50×1.50×25=759.38kN

三、桩顶作用效应计算：

（1）轴心竖向力作用下

N k =(F

k

＋G

k

)/n=(619.00+759.38)/1=1378.38kN

（2）水平力作用下

H ik =F

h

/n=31.00/1=31.00kN

四、桩基竖向承载力验算：

（1）单桩竖向极限承载力标准值计算

h r =1.00m,d=1.40m=1400mm,h

r

/d=1.00/1.40=0.71,查表得，ζ

r

=1.04

A

p

=πD2/4=3.14×(1.40+2×0.40)2/4=3.80m2

Q sk =u∑q

sik i

=πd∑q

sia i

=3.14×1.40×835.00=3670.66kN

Q rk =ζ

r

f

rk

A

p

=1.04×3000×4.52=14102.40kN

Q uk =Q

sk

+Q

sk

=3670.66+14102.40=17773.06kN

R a =1/KQ

uk

=1/2×17773.06=8886.53kN

五、桩基竖向承载力计算：

轴心竖向力作用下

N k =1378.38kN＜R

a

=8886.53kN,竖向承载力满足要求。

六、桩基水平承载力验算：

（1）单桩水平承载力特征值计算

α

E =E

s

/E

c

=2.00×105/2.80×104=7.14,γ

m

=2,ζ

N

=0.50

ρ

g

=0.2+(2000-1400)/(2000-300)×(0.65-0.2)=0.36%

W o =πd/32[d2＋2(E

S

/E

C

－1)ρ

g

d

2]=3.14×1.40/32×(1.402+2×(7.14-1)×0.36%×

(1.40-2×0.10)2)=1.08m3

I o =W

o

d/2=1.08×1.60/2=0.86m4

EI=0.85E

C I

o

=0.85×2.80×107×0.86=20468000kN.m2

查表得:m=35.00×103kN/m4 ，b

o

=0.9(d+1)=2.34m

α=(mb

o /E

C

I)0.2=(35.00×1000×2.34/7854000)0.2=0.40

αL=0.40×13.00=5.22＞4 ，按αL=4 查表得: V

m

=0.768

N k =(F

k

’＋1.2G

k

)/n=(835.65+1.2×759.38)/1=1746.91kN

A n =πd2/4[1＋(E

s

/E

c

-1)P

g

]=2.01×(1+6.14×0.31%)=2.05m2

R Ha =(0.75×αγ

m

f

t

W

/V

m

)(1.25+22ρ

g

)(1+ζ

N

N

1k

/γ

m

f

t

A

n

)=(0.75×0.40×2×1.27×

1000×0.41／0.768)×(1.25 + 22×0.31/100)×[1 + 0.50×1746.91/(2×1.27×100 0×2.05)]=594.93kN

(2)桩基水平承载力

H ik =31.00kN＜R

ha

=594.93kN,水平承载力满足要求。

七、抗拔桩基承载力验算：

（1）抗拔极限承载力标准值计算

T gk =1/nu

1

Σλ

i

q

sik

L

i

=1.40×4×638.50=3575.60kN

T uk =Σλ

i

q

sik

u

i

L

i

=638.50×3.14×1.40=2806.85kN

(2)抗拔承载力计算

G

gp

=4.50×4.50×12.90×(18.80 - 10)/1=2298.78kN

G

p

=3.14×1.2×1.2×13.00×(25 - 10)=881.40kN

T gk /2+G

gp

=4086.40/2+2298.78=4341.98kN

T uk /2+G

p

=3207.82/2+881.40=2485.31kN

八、抗倾覆验算：