100T散装水泥罐设计施工方案

100T散装水泥罐安装设计施工专项方案

根据实际施工需要，横岗同兴项目基坑支护工程三轴搅拌桩施工决定选用100T水泥罐作为散装水泥罐。

一、基础施工

承载力计算：（如图所示）

①基本参数

罐身高：支架3m 罐身高14m 罐身直径：2.3m 支架间距：2.3m

罐自重：100KN 最大水泥装载量：1000KN

基础埋深：D=1.3m 基础混凝土强度等级：C35

②基础尺寸

基础厚度取Hc=0.5m 基础宽度取5.0×5.0m

③水泥罐基础承载力计算

根据《建筑地基基础设计规范》（GB5007－2011）第5.2条

Pmax=（F+G）/Bc2+M/W Pmim=（F+G）/Bc2-M/W

考虑偏心距较大的基础计算公式：

Pkmax=2(F+G)/Bc2/3Bca

式中：F—水泥罐作用于基础的竖向力，包括罐身自重和水泥自重。

F＝1.2×2000＝2400KN

G—基础自重与基础上面土的自重。

G＝1.2×（25.0×Bc×Bc×Hc+20.0×Bc×Bc×D）=1.2×(312.5+650)＝1155KN Bc—基础底面宽度，取Bc＝5.0m

W—基础底面抵抗矩，W＝Bc×Bc×Bc/6=20.8m3

M—倾覆力距，风荷载引起的最大力距

深圳地区50年一遇基本风压W0＝0.75KN/m2

求园形水泥罐体型系数μs：查表风压高度变化系数μz＝1.14

μzW0d2=1.14×0.75×2.5×2.5=5.34KN △=0 H/d=10/2.5=4

查GB5009-2001表7.3.1, μs=0.5,背面－0.5，最后取μs＝1.0

取风振系数βz=1.0

风荷载标准值Wk=βzμzμsW0=1×1.14×1×0.750=0.855KN/m2

M0=(0.75×10×2.5×1/2)×(10×2/3+2.78)=9.375×9.45=88.6KN.m

M=1.4×88.6=124.0KN.m

a—合力作用点至基础底面最大压力边缘距离（m）

a＝Bc/2-M/（F+G）

a=5.0/2-124.0/(2160+1155)=2.5-0.0374=2.46m

最大压力设计

Pmam=（F+G）/（Bc×Bc）+M/W=3315/（5×5）+124.0/20.8=132.6+5.96=138.6KN/m2最小压力设计

Pmim=（F+G）/（Bc×Bc）-M/W=3315/1.2/（5×5）-124/20.6=110.5-

5.96=104.5KN/m2

④地基基础承载力验算

根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2011）进行计算。

现场地基为粉质粘土Q al+pl，其承载力标准值为fk=210KPa,重度γ0＝18.6KN/m3,压缩模量Es＝6.0MPa,水泥罐荷载设计值为3315KN，基础埋深1.3m。

当基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m时，地基承载力特征值，应按下式修正：fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)

式中：

fa--修正后的地基承载力特征值；

fak--地基承载力特征值，这里按承载力标准值fk=210Kpa取值；

ηb、ηd--基础宽度和埋深的地基承载力修正系数，按《建筑地基基础设计规范GB 50007---2002》基底下土的类别查表5.2.4取值；ηb=0.15、ηd=1.4

γ--基础底面以下土的重度，地下水位以下取浮重度；

b--基础底面宽度(m)，当基宽小于3m按3m取值，大于6m按6m取值；

γm--基础底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度；

d--基础埋置深度(m)。

f a=210+0.15*18.6*（5-3）+1.4*18.6*（1.3-0.5）=236 Kpa；

f a =236KPa﹥Pmam=138.6KN/m2, 满足要求!

⑤受冲切承载力计算

根据《建筑地基基础设计规范》（GB5007－2011）第8.2.7条

验算公式：Fl≤0.7βhp f t a m h0

式中：βhp —受冲切的承载力截面高度影响系数，取βhp ＝0.90

f t—混凝土轴心抗拉强度设计值，取f t＝1.57KPa

a m—冲切破坏锥体最不利一侧计算长度；混凝土短柱截面0.7×0.7m

a m=(at+ab)/2=[0.7×4+(0.7+0.5)×4]/2=3.8m

h0＝基础有效高度；h0＝0.47m

Pj=最大压力设计值；Pj=Pmam=138.6KN/m2

Fl=实际冲切承载力

Fl=PjAi=138.6×(2.5×2.5-1.7x1.7)= =138.6×2.64=365.9KN

允许冲切力：0.7×0.9×1.57×3800×470=1766.5KN〉Fl=365.9KN

满足要求!

⑥基础配筋计算

偏于保守地，基础按照双向连续梁计算，计算简图如下图：

跨中弯矩M1=1/8q l2=1/8×138.6×2.52=108.3KN.m/m

悬壁臂段M2=1/2ql2=1/2x138.6×1.252= 108.28KN.m/m

依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007—

2011）第8.2.7条，偏于安全地取内力臂系数γs =0.9,则配筋

As=M/γs h0fy=108.28×106/(0.9×470×300)

= 108.28×106/126900=853.3mm2

采用φ20＠250(HRB335)双层配筋，满足要求。

在四根短柱内预埋钢板，与水泥罐支架焊接牢固。

基坑开挖：根据大样图，按5米长，5米宽，挖2米深后，见实土后人工整平。

石粉垫层施工：换填0.2米厚石粉，充满整个基坑，夯实。

钢筋及预埋件制安：地板双层双向Φ20@250(HRB335)布筋，4个立柱。每个柱采用纵筋16Φ20箍筋Φ10@150布筋，保护层3cm。预埋件采用500×500×20厚钢板共4块。钢板锚固筋4Φ28长1000mm钢筋制安，误差不能超出规范要求。预埋件定位平面误差不能超过1cm，水平面误差不能超过2mm。

模板安装：4个柱模700×700×500。采用长方体合板一次成形平面定位不能超过2cm。

采用C35商品混凝土施工：注意插入式振动棒的插入间距<30公分>和振捣时间<已满浆为准并不少于5秒钟>。并做到快插慢拉。

二、水泥罐的吊装：

吊装前须做好安全交底工作，安排一名专职安全员，现场监督，高空作业人员须系好安全带。

由于水泥罐较长<17米>、自重大<10t>，为安全着想，决定采用1台吊车<一台150t