龙门吊基础设计方案

一、工程概况

草房站位于朝阳北路与草房西路交汇处。本站为地下两层双柱三跨岛式车站，车站沿朝阳北路东西向布置。草房站周边建（构）筑物距离车站结构较远，影响较小，路口东北象限现状为“非中心”会展中心；西北象限现状为在建的金隅集团两限房；西南象限现状为规划的中学；东南象限现状为空地；

本站设计起讫里程为K30+041.469～K30+399.014。

草房站为地下双层岛式车站，车站主体结构采用地下两层双柱三跨（部分区段为单柱双跨）岛式结构，车站主体采用明挖顺做法施工，采用钻孔灌注桩与钢管内支撑体系。车站主体净长为359.005m，总高13.30～16.82m,车站标准段总宽为20.90m，基坑深度约16.5～17.9m。

车站在朝阳北路与草房西路交叉口处的周边四个象限内共设置四个出入口；在车站东西端头分别设置一个风亭；由于交通导改及管线改迁的需要，车站采用明挖顺做法分两期施工（各出入口及疏散通道穿朝阳北路采用暗挖法施工），车站西侧区间采用暗挖法施工，车站东侧区间采用明暗挖结合法施工。

草房站结构施工吊装作业采用一台龙门吊，并由汽车吊配合作业。所用龙门吊额定载荷10t，由专业安装单位进行安装调试，经国家特种设备检验中心检验合格后使用。采用2台25吨汽车吊和1台50吨汽车吊配合龙门吊进行吊装。

二、编制依据

（1）《基础工程》；

（2）地质勘探资料；

（3）龙门吊生产厂家提所供有关资料；

（4）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；

（5）《砼结构设计规范》（GB50010-2002）；

（6）《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)；

三、龙门吊基础设计

3.1龙门吊布置

以草房站北侧（42～47）轴和南侧（34～42）轴桩中心位置为龙门吊轨道梁中心，确定龙门吊跨距（25.5m）后并在桩顶冠梁上施做龙门吊基础，安装龙门吊轨道。其余部分龙门吊钢筋混凝土轨道基础均在冠梁外侧施做，配置一台10t龙门吊。

3.2龙门吊地梁、垫层设计

3.2.1龙门吊地梁设计

龙门吊基础由地梁、垫层组成，使用10t龙门吊，龙门吊自重为35t，单侧两个轮压为17.5+10=27.5t，单个轮压为14t；施工过程中考虑施工安全系数为1.1，则单个轮压为15.025t（即150.25KN）。

（1）地梁断面形式：宽500mm*高400mm

（2）地梁受力计算

按照文克尔地基模型计算本工程地基梁，则梁的计算长度为340m，根据《地基与基础》计算公式：

λ=

k—基床系数，本工程土层为粉质粘土，可塑k=2.0*10-2N/mm3

C25混凝土Ec=2.8*104Mpa

33115004001212

I bh ==⨯⨯

30.23100.23mm m λ==⨯= L=340m

0.2334078.2;L λπ=⨯=>地基梁为无限长梁

对于无线长梁

x 0e cos x sin x 4P M λλλλ

-=

（） x 0x e cos x 2

P V D λλ--= x 0e cos x+sin x 2b P P λλλλ-=（） 当x=0λ时，M 、V 、P 均取得最大值

0150.25163440.23

P M KN M λ=

==•⨯ 075.1252

P V KN -== 0150.250.2334.562b 20.5P P Kpa λ⨯===⨯ （3） 地梁配筋计算

根据混凝土结构设计规范，混凝土保护层厚度取45mm ，采用C25混凝土。

6

20163100.1516.7355355500

s cm M f h b α⨯===⨯⨯⨯ 计算相对界限受压区高度

ξ=1-sqrt(1-2αs)=1-sqrt(1-2*0.15)=0.16≤ξb=0.55

计算纵向受拉筋面积

As ＝α1*fc*b*ho*ξ/fy=1.0*16.7*500*355*0.16/300=1581mm 2

∵实际配筋率：ρ= As/bh=1581/355*500=0.89%>0.15%

∴满足最小配筋率要求

故主筋采用6B12钢筋，上下层各5根，腰部2根。

验算可否按构造适配箍筋：

00.70.7 1.7850035522175.125t f bh KN KN =⨯⨯⨯=>

故构造箍筋采用A10@200，拉结筋采用A10@400。

地梁配筋如图：

轨道条形基础配筋图

轨道下预埋钢板大样图

（4）截面验算 抗弯承载能力计算

00.1635556.8x h mm ξ==⨯=

⎪⎭⎫ ⎝

⎛-=20x h A f M y u 56.830017403552⎛⎫=⨯⨯- ⎪⎝⎭170.5KN m =⋅>max 163M KN m =⋅ ∴满足要求

抗剪计算

参照《混凝土结构设计原理》中纯混凝土抗剪公式进行计算得： 00.070.0716.7355500207.575.125C cm V f bh KN KN ==⨯⨯⨯=>

∴满足要求

（5）侧向土压力计算

将集中荷载换算为等量土柱高

0150.25 3.7320.1621

p h m BL γ===⨯⨯ h 0为荷载换算等量土柱高

γ取土层平均重度

B 为龙门吊集中荷载距基坑边缘距离2m

L 取1m

根据郎肯土压力理论计算粘性土被动土压力，被动土压力成三角形分部。

侧向土压力：土摩擦角取各土层摩擦角平均值

2212225.14520.1621.7345118.083232P Htg tg KN ϕγ︒︒︒⎛⎫⎛⎫=-=⨯⨯⨯-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝

⎭ C25混凝土轴心抗压强度16.7N/mm 2

参照《混凝土结构设计原理》中纯混凝土抗剪公式进行计算得： 22

58000.070.0716.7 5.8710118.0844C cm d V f KN KN ππ⨯==⨯⨯=⨯>

∴满足要求。

3.2.2垫层设计 由于0max 150.250.233

4.56220.5

P P Kpa b λ⨯===⨯，因此垫层采用C20混凝土，100mm 厚，垫层下部采用素土夯实，压实度不小于95%。