江西某高层办公楼工程ZT5610塔吊基础施工方案(附详图).doc
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1、工程名称某某日报社报业中心工程项目 报审方案名称TC5610Z塔式起重机基础方案 编制人报审日期职能部门审核意见项目部审核意见: 年 月 日监理单位审核意见: 年 月 日 专家论证审核意见: 年 月 日方案报审表审批意见1、 方案第4页,按第7页桩基设计图第四条保留卵石层承载力特征值问360KPA,其余两条删除。2、 方案第12页第二行,承台设计截面处的计算高度应为设计值1.3mm。3、 方案第10页中请算出最大抗拔力N。4、 方案第20页,请确认跗着杆的加长方式,常规的用螺栓加长。5、 方案平面布置图应表达详细,并要求有承台定位图详图。6、 应为塔身较高,建议按JGJ/T187-2009(6
2、.4.4、6.4.5)设计暗梁与基础厚度相同。7、 方案可行,完善后送审。ZT5610型塔吊基础施工方案一、工程概况1、工程名称: 某某日报社报业中心2、工程地点: 江西省某某市八里湖新区八里湖东路东侧3、建设单位: 某某日报社4、设计单位: 中南建筑设计院5、施工单位: 某某工程有限公司6、建筑概况:某某日报社报业中心位于某某市八里湖新区,西邻八里湖东路,拟建筑面积约4.3万m2;主楼层高二十四层,地下一层(建筑高度96.9m,深度4.5m),裙楼四层,地下一层(建筑高度17.1m,深度4.5m);本工程主楼和裙楼均拟采用框架-剪力墙结构体系,纯地下室部分结构类型则拟采用框架结构体系;基础拟
3、采用钻孔灌注桩,柱地下独立承台加筏板;建筑结构的安全等级为二级,建筑地基基础设计等级为乙级;主楼中柱最大荷载处荷重(标准值)35000KN,边柱最大荷载处荷重(标准值)22000KN;裙楼中柱最大荷载处荷重(标准值)7500KN,边柱最大荷载处荷重(标准值)5000KN;纯地下室部分中柱最大荷载处荷重(标准值)4000KN,边柱最大荷载处荷重(标准值)3000KN;采用变形设计(沉降),建筑地基基础设计等级为乙级;整平标高为21.0m。二、编制依据1、(ZT5610型塔式起重机使用说明书);2、由某某地质工程勘察院编制(某某日报社报业中心)岩土工程勘察报告;3、塔式起重机安全规程(GB5144
4、-2006);4、(塔式起重机)GB/T5031-2008;5、(建筑桩基技术规范)(JGJ94-2008);6、(建筑地基基础工程施工质量验收规范)(GB50202-2002);7、混凝土结构设计规范(GB50010-2010);8、建筑地基基础设计规范(GB50007-2002);9、(建筑安全检查标准)(JGJ59-2011);10、(塔式起重机混凝土基础工程技术规范)JGJ T187-2009;11、(建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程)JGJ196-2010;12、(建筑工程起重吊装工程安全技术规范)JGJ 276-2012;13、(建筑起重机械安全监督管理规定)建设部令
5、第166号,其他相关规范、规定;14、某某日报社报业中心工程结构图、建施图;15、安必行计算软件。三、地质概况根据地质勘察报告情况,本工程场地土层分布为:素填土、粉质粘土、卵石层、全风化泥质粉砂岩、强风化泥质粉砂岩、中风化泥质粉砂岩。四、塔吊的选择和位置选择 本工程工期较紧,质量和安全要求很高,施工场地狭长,综合考虑施工运输的方便及高效,同时考虑到文明施工的要求,结合现场实际情况,拟配备1台塔吊配合施工,均为附着式。其中在主楼西面配备臂长为56米的ZT5610塔吊1台。由于本工程的所有材料堆场及加工场地均在拟建建筑物的西侧,而本工程建筑基础施工期间长达130米,宽达73.8米,堆场离主楼边线还
6、有10米左右,因此,为了保证施工期间材料、构件的垂直运输,必须对塔吊位置进行合理安排,保证材料顺利运输,减少二次转运,提高工作效率。经过项目部对现场的精心规划,综合考虑各种因素,决定将塔吊设置在建筑物西侧,最大高度约130米;具体位置详见图示。(见平面布置图)五、塔吊技术指标本案塔吊为江西中天ZT5610塔吊。主要技术指标如下:序号技术指标技术数据1塔吊功率35KW2工作幅度56m3起升速度80m/min4塔吊最大起重量6t5最大幅度起重量(56m处)1.0t6起重力矩80t/m7回转速度0.65转8塔吊最大独立高度40m9塔吊附着高度220m10标准节宽度1.60m11塔机自重(包括配重)8
7、0t(配重14.6t)12变幅速度25-50m/min13倾覆力矩1552KN/m六、塔吊基础及安装基本情况本案塔吊基础选型:由于本工程建设受场地的限制及基坑维护的影响,使得本工程的基础形式、与拟建建筑物结构间的相对位置受到很大影响。同时,拟建场地的地质情况,也是影响塔吊基础形式的重大因素。根据某某地质工程勘察院提供的岩土工程勘察报告显示,影响基础承载力土层的土质情况如下:1、 粉质粘土承载力特征值为210Kpa;2、 卵石层承载力特征值为360Kpa;3、 全风化泥质粉砂岩载力特征值为210Kpa;根据上述地质情况,决定对塔吊采用四桩+承台基础,桩基础采用d=800mm人工挖孔桩,入土深度6
8、m,进入卵石层0.8m。四根桩基混凝土等级为C35;ZT5610塔吊承台尺寸为5000*5000*1300mm,承台混凝土等级为C40,承台基础下浇注100mm厚C15混凝土垫层。桩基、承台内按基础详图配三级钢筋。本案塔吊穿过地下室顶板板面(板面预留洞口后浇),塔吊附着选在5层(21.55m),10层(40.87m),15层(60.17m),20层(79.57m),24层(94.97m)5道连墙附着。塔吊基础详图如下所示:七、塔吊基础的保护本工程设计塔吊基础上表面与地下室底板保持水平,施工期间存在大量的材料运输,活动荷载极大。因此,为确保塔吊的稳定与安全,确保后续顺利施工,塔吊基础的保护工作尤
9、为重要。同时,塔吊基础还应注意以下几点:1、 对塔吊基础修筑好边坡和排水设施,保证排水通畅。2、 塔吊基础顶面要求水泥砂浆抹平,用水准仪校正水平,倾斜度和平整度误差不超过1/500。3、 计脚螺杆位置、尺寸位置应绝对正确,应特别注意做好复核工作,尺寸误差不超过正负0.5mm。螺纹部位顺抹上黄油,并用塑料纸裹严保护。八、基础计算书1、参数信息:塔吊型号:ZT5610;自重(包括压重)F1=784.00kN;最大起重荷载F2=60.00kN;M=1552.00kN.mM=1552.00kN.m;塔吊起重高度H=130.00m;塔身宽度B=1.60m;承台混凝土强度:C40;桩混凝土强度:C35;钢
10、筋级别:级;承台长度Lc或宽度Bc=5.00m;桩直径或方桩边长 d=0.80m;桩间距a=3.60m;承台厚度Hc=1.30m;基础埋深D=0.00m;承台箍筋间距S=160.00mm;保护层厚度:50.00mm;2、塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算2.1. 塔吊自重(包括压重)F1=784.00kN2.2. 塔吊最大起重荷载F2=60.00kN作用于桩基承台顶面的竖向力 F=1.2(F1+F2)=1012.80kN塔吊的倾覆力矩 M=1.41552.00=2172.80kN.m3、矩形承台弯矩的计算计算简图:图中x轴的方向是随机变化的,设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算。3.1
11、. 桩顶竖向力的计算(依据建筑桩技术规范JGJ94-94的第5.1.1条)其中:n-单桩个数,n=4;F-作用于桩基承台顶面的竖向力设计值,F=1012.80kN;G-桩基承台的自重,G=1.2(25.0BcBcHc+20.0BcBcD)= 1.2(25.05.005.001.30+20.05.005.000.00)=975.00kN;Mx,My-承台底面的弯矩设计值 (kN.m);xi,yi-单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/2=1.80(m);Ni-单桩桩顶竖向力设计值(kN)。经计算得到单桩桩顶竖向力设计值:最大压力:N=(1012.80+975.00)/4+2172.801.80/(
12、41.802)=798.73kN3.2. 矩形承台弯矩的计算(依据建筑桩技术规范JGJ94-94的第5.6.1条)其中:Mx1,My1-计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m);xi,yi-单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m)a/2-B/2=1.00m;Ni1-扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kN),Ni1=Ni-G/n=554.98KN/m2。经过计算得到弯矩设计值:Mx1=My1=2(798.73-975.00/4)1.00=1109.96kN.m4、矩形承台截面主筋的计算依据混凝土结构设计规范(GB50010-2002)第7.2条受弯构件承载力计算。 M- 计算截面处的弯矩设计值
13、(kN.m);h0-承台计算截面处的计算高度,h01=1250.00mm;fy-钢筋受拉强度设计值,fy=300.00N/mm2。fc-混凝土轴心抗压强度设计值, fc=19.1N/mm2;弯矩设计值Mx1=1109.96kN.m,经过计算得:s=1109.96106/(1.0019.15000.001250.002)=0.74102; =1-(1-20.74102)0.5=0.74102; s =1-0.74/2=1.00;Asx =Asy =1109.96106/(1.001250.00300.00)=2959.89mm2。5、矩形承台截面抗剪切计算依据建筑桩技术规范(JGJ94-94)的
14、第5.6.8条和第5.6.11条。根据第二步的计算方案可以得到XY方向桩对矩形承台的最大剪切力,考虑对称性,记为V=798.73kN。我们考虑承台配置箍筋的情况,斜截面受剪承载力满足下面公式:其中:0-建筑桩基重要性系数,取1.0;fc-混凝土轴心抗压强度设计值,fc= fc=19.1N/mm2; b0-承台计算截面处的计算宽度,b0=5000.00mm;h0-承台计算截面处的计算高度,h0=1250.00mm;计算截面的剪跨比,x=ax/ho,y=ay/ho,此处,ax,ay为柱边(墙边)或承台变阶处至x, y方向计算一排桩的桩边的水平距离,得(Bc/2-B/2)-(Bc/2-a/2)=10
15、00.00mm,则x=y=ax/ho=0.80当 3时,取=3,所以=0.8;-剪切系数,当0.31.4时,=0.12/(0.8 +0.3)=0.11 ;r0V=1798.73=798.73kNV=0.1119.15000.001250.00=.00=13131.25KN经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋!6. 受冲切承载力验算依据建筑地基基础设计规范GB 50007-2002第8.2.7条。验算公式如下: hp-受冲切承载力截面高度影响系数,当h不大于800mm时,hp取1.0.当h大于等于2000mm时,hp取0.9,其间按线性内插法取用;取 hp=0.96;ft-混凝土轴心抗拉强
16、度设计值,取 ft=1.71kPa;am-冲切破坏锥体最不利一侧计算长度: am=1.6+(1.6 +21.3)/2=2.90m;h0-承台的有效高度,取 h0=1.3-0.05=1.25m;Pj-最大压力设计值,取 Pj=146.99kPa;Fl-实际冲切承载力: Fl=146.99(5.00+3.60)(5.00-3.60)/4=442.44kN。允许冲切力:0.70.961710.002.901.25=4165.56kN实际冲切力小于允许冲切力设计值,所以能满足要求!7、桩承载力验算桩承载力计算依据建筑桩技术规范(JGJ94-94)的第4.1.1条根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力
17、设计值,取其中最大值=798.73kN桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式: 其中:r0-建筑桩基重要性系数,取1.0;fc-混凝土轴心抗压强度设计值,fc=16.7N/mm2;A-桩的截面面积,A=0.50m2。则,N=0.5016.7103=8350.00KN经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋!8.桩竖向极限承载力验算及桩长计算桩承载力计算依据建筑桩基础技术规范(JGJ94-94)的第5.2.8条根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值,取其中N=798.73kN桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式:最大压力: 其中:R-最大极限承载力,最大压力时取Nmax=798.
18、73kN;s, p分别为桩侧阻群桩效应系数,桩端阻群桩效应系数,s, p分别为桩侧阻力分项系数,桩端阻抗力分项系数,qsik-桩侧第i层土的极限侧阻力标准值;qpk-桩侧第i层土的极限端阻力标准值; u-桩身的周长,u=2.51m;Ap-桩端面积,取Ap=0.50m2;li-第i层土层的厚度,取值如下表;sp-桩侧阻端综合阻力分项系数,取1.60;第i层土层厚度及侧阻力标准值表如下:_序号 土名称 土层厚度 极限侧阻力 极限端阻力 1 粘性土 2.14 68 0 2 红粘土 2.3 卵石 7._桩的入土深度为6.00m。最大压力验算:R=2.51492.52+0.503500/1.6=1866
19、.39kN经过计算得到R值满足要求9、抗拔桩基承载力验算群桩呈非整体破坏时,桩基的抗拔极限承载力标准值:Tuk=iqsikuili=1210.141kN;其中: Tuk桩基抗拔极限承载力标准值; ui破坏表面周长,取u=d=3.14m; qsik桩侧表面第i层土的抗压极限侧阻力标准值; i抗拔系数,砂土取0.500.70,粘性土、粉土取0.700.80,桩长l与桩径d之比小于20时,取小值; li第i层土层的厚度。群桩呈整体破坏时,桩基的抗拔极限承载力标准值:Tgk=(uliqsikli)/4=1540.8kN;ul桩群外围周长,ul=4(4.6)=18.4m;经过计算得到:TUk=iqsik
20、uili1210.14kN;桩基抗拔承载力公式:Nk Tgk/2+GgpNk Tuk/2+Gp其中 Nk - 桩基上抗拔力设计值,Nk=165.19kN; Ggp - 群桩基础所包围体积的桩土总自重设计值除以总桩数,Ggp =800.00kN; Gp - 基桩自重设计值,Gp =196.35kN;Tgk/2+Ggp=1540.8/2+800=1570.4kN 165.187kN;Tuk/2+Gp=1210.141/2+196.35=801.42kN 165.187kN;桩抗拔满足要求。九、塔吊附着计算塔机安装位置至建筑物距离超过使用说明规定,需要增长附着杆或附着杆与建筑物连接的两支座间距改变时
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