省直塔吊基础设计资料.doc

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1、 中国建筑工程总公司 CHINA STATE CONSTRUCTION ENGRC.CORP.福建省直屏东小区危旧房改造项目二期7#楼12#楼塔吊基础设计方案第 三 建 筑 有 限 公 司中 建 七 局 2010年07月第 11 页目 录1、编制依据12、工程概况13、工程地质情况24、塔吊基础设计45、塔吊基础施工116、塔吊沉降、垂直度测定及偏差校正.197 、附图12附图1：省直屏东旧房改造项目塔吊总平面布置图附图2：7#12#楼塔吊承台平面位置图及7#12#楼塔吊标准节及7#12#楼标准层关系图附图3：7#12#楼塔吊及7#12#楼底板位置关系图（7#12#楼塔吊周边底板施工洞口平面示

2、意图）1、编制依据1.1塔式起重机使用说明书1.2岩土工程勘察报告1.3建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）1.4地基及基础施工质量验收规范（GB50202-2002）1.5混凝土结构设计规范（GB50010-2002）1.6混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002）1.7建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）1.8钢筋混凝土承台设计规程（CECS88;97）1.9省直屏东小区危旧房改造项目二期工程施工图纸(结施、建施、支护)2、工程概况 工程建设概况福建省直屏东小区危旧房改造项目二期位于福州鼓楼区华屏路1号，华林路及华屏路交叉处，华屏路东侧，东临福建省环境监测综

3、合大楼，周边交通便利。建设单位：福建省直房地产开发公司设计单位：福建省建筑设计研究院监理单位：福州弘信工程监理施工单位：中建七局第三建筑建筑面积：省直屏东小区危旧房改造二期上部地上建筑面积：2，地下室约13436.22 m2。工程控制价：约亿元总工期：600日历天本工程由六栋高层住宅组成，7#楼15层，8#楼18层，9#楼（幼儿园）3层，10#楼24层，11#楼18层，12#楼31层，设有一层连体地下室，地下室主要功能为超市及停车场。本工程场地原为危旧房住宅区，存在有旧基础。设计基础为桩承台基础，桩端持力层为（8）碎块状强风化花岗岩层或（7），砂土状即强风化花岗岩下段；9#楼（幼儿园）为框架结

4、构，7#、8#、10#、11#、12#楼上部为钢筋混凝土框架剪力墙结构。2.2 塔吊布置原则本工程作业面积大、建筑物高度较高，7#楼单层面积约1062平方米，8#楼单层面积约510平方米，9#楼（幼儿园）单层面积约1013平方米，10#楼单层面积约815平方米，11#楼单层面积约440平方米，12#楼单层面积约735平方米。主楼下部为连体地下室，在施工中垂直运输工作量很大。项目部结合建筑物高度、结构特点、施工现场环境，综合考虑工期、吊运能力、机械类型等因素，合理安排机械数量与布置位置，作出以下布置原则：2.2.1由于受场地条件限制，将塔吊布置在地下室基坑内。2.2.2塔吊选型：现场计划在7#楼

5、北侧、8#楼北侧、10#楼南侧、12#楼北侧各设置一部QTZ80A型塔吊（具体位置详附图），其中7#楼、8#楼、12#楼塔吊臂长50m，10#楼塔吊臂长55m。2.2.3各栋楼塔吊具体平面位置详见附图。2.2.4塔吊布置在基坑内，考虑到土方开挖后无法安装，塔吊在土方开挖前安装完毕。2.2.5从本工程结构特性、土质情况、土方开挖后承台支撑以及现场现有打桩机械等因素考虑， 7#12#楼塔吊基础采用预应力混凝土管桩+承台基础。3、工程地质情况3.1 场地岩土层结构根据福州市勘测院2009年11月提供省直屏东小区危旧房改造（二期）岩土工程详细勘察报告可知，本工程场地钻探揭露范围内岩土层自上而下依次分布

6、为：杂填土：揭示厚度约0.93.2米。粘土：厚度为0.42.1米。淤泥：厚度4.89.7米。粉（砂）质粘土：厚度0.614.5米。淤泥质土：厚度1.16.7米。砂质粘土：厚度0.614.5米。含粘土圆砾：厚度0.89.5米。残积（砾质）粘性土：1.29.9米。全风化花岗岩：厚度1.910.4米。碎块状强风化花岗岩：最大揭露厚度为。中风化花岗斑岩：最大揭露厚度。3.2 地基基础设计计算有关参数层号土层名称预制（管）桩承载力特征值Fak(Kpa)桩侧阻力极限值qsik(Kpa)桩端阻力极限值qpk(Kpa)杂填土60-70粘土30-40160-180淤泥2050粉（砂）质粘土45-50180-20

7、0淤泥质土2260砂质粘土44220含粘土圆砾80-90400-500残积（砾质）粘性土65-704500-6000220-270全风化花岗岩100-1108000-9500500-550砂土状强风化花岗岩110-1209500-10000600-6504、塔吊基础设计4.1 基础设计基本参数 基础桩桩型：各塔吊均采用PHC500-125AB静压预应力管桩 桩顶标高：各塔吊承台设置在地下室底板底以下，塔吊承台面及底板底距离10cm（具体位置关系详见附图），由此得出塔吊-5.0m。 塔吊桩桩长：根据地质勘查报告中各塔吊所在位置地质剖面图，塔吊桩桩长按照打入第（8）层碎块状强风化花岗岩层1m深处计

8、算，从而得出塔吊32m。 承台尺寸：7#12#楼塔承台尺寸4.5 m4.5m，承台高度为均。承台砼强度等级均为C35。4.2 塔吊荷载参数 塔吊基础参数根据自升塔式起重机使用说明书要求，QTZ80A型塔吊在工作及非工作情况下最大力学数据如下，应满足以下基础截荷：基础载荷表载 荷 名 称数值P1基础所受垂直载荷（KN）840P2基础所受水平载荷（KN）79M基础所受倾翻力矩（KNm）1530MK基础所受扭矩（KNm）337 塔吊塔身参数根据自升塔式起重机使用说明书要求，QTZ80A型塔吊塔吊全机自重（不含配重）共36.86t，配重最大值12.5t，标准节宽度，标准节重量9.3kn。塔吊第三次附着

9、时塔身总高度，满足7#楼总高H=m，8#楼总高=m，10#楼总高H=69.3m, 12#楼总高H=吊装高度要求。 承台顶面竖向力及弯矩计算塔吊最不利位置在Z轴上，故只需对塔吊运行在Z轴方向时受力情况进行验算即可。因塔吊在非工作状况时为最不利情况，故只需计算塔吊非工作状况受力，根据QTZ80A塔吊使用说明书，QTZ80A塔吊安装到自由高度42.468m高度时要附墙，因此在进行荷载分析时，弯矩与剪力取在42.468m高度时塔吊非工作状态数值，竖向荷载取塔吊安装到最终安装高度时数值为安全取值。故取计算荷载：塔吊自重（包括配重）：368KN+125KN=493kN， 塔吊标准节（38节）389.3=3

10、53kN F1=塔吊自重+标准节重量=846kN塔吊最大起重荷载F2=84.00kN， 根据JGJ94-2008中(F1+F2)=1116kN， 1530=2142kN。 承台自重：G=(254.504.501.50)=911kN4.3 塔吊桩验算根据福州市勘测院编写省直屏东小区危旧房改造一期项目岩土工程勘察报告，对1#、6#塔吊桩进行计算。 桩顶竖向力计算 依据建筑桩基技术规范JGJ94-2008第-2条。 =（1116+911）/4+（2142*）/(4*1.5*1.5)=357kN。由此可得:Nmax=+357= KN（抗压状态） Nmin=-357=- KN（抗拔状态） 单桩竖向承载力

11、特征值本工程塔吊桩同工程桩桩型，为PHC500-125AB，压桩力及压桩深度均同最邻近处工程桩，查阅福建省建筑设计研究院设计福建省直屏东小区危旧房改造项目地下室桩基平面图结施-3可知，单桩竖向抗压承载力特征值=2300KN1048.75 KN,单桩竖向抗拔承载力特征值=700KN-334.75 KN，均满足竖向承载力要求。4.4塔吊承台验算4.4.1 矩形承台弯矩计算（承台砼等级C35） 依据建筑桩基技术规范JGJ94-2008第5.1条。 其中 Mx1,My1计算截面处XY方向弯矩设计值(kN.m)； xi,yi单桩相对承台中心轴XY方向距离取a/2-B/2=-/2=m； Ni1扣除承台自重

12、单桩桩顶竖向力设计值(kN)，Ni1=Ni-G/n= -911/4=821kN/m2； 经过计算得到弯矩设计值： Mx1=My1=2821=1112kNm。4.5.2 矩形承台截面主筋计算依据混凝土结构设计规范(GB50010-2002)第条受弯构件承载力计算。式中，l系数，当混凝土强度不超过C50时， 1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时， 1取为0.94,期间按线性内插法得； fc混凝土抗压强度设计值查混凝土结构设计规范GB20010-2002表得2； ho承台计算高度Hc； fy钢筋受拉强度设计值，fy2；经过计算得：s=11121062； =1-(1-20.007)； s； Asx

13、 =Asy =1112106300.00)=2564mm2。4.4.3 矩形承台斜截面抗剪切验算依据钢筋混凝土承台设计规程(CECS88:97)第条。根据计算方案可以得到XY方向桩对矩形承台最大剪切力Nmax,考虑对称性，记为V=1048.75kN，在承台不配置箍筋及弯起钢筋情况下，斜截面受剪承载力满足下面公式：其中，o建筑桩基重要性系数，取； bo承台计算截面处计算宽度，bo=4500mm； ho承台计算截面处计算高度，ho=1450mm； 计算截面剪跨比，x=ax/ho，y=ay/ho， 此处，ax，ay为柱边（墙边）或承台变阶处 至x, y方向计算一排桩桩边水平距离，得(Bc/2-B/2

14、)-(Bc， 当时，取；当 3时,取=3， 满足范围； 在范围内按插值法取值。得； 剪切系数，当时，=0.12/(+0.3)；当时，=0.2/(+1.5)， 得； fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc2； fy钢筋受拉强度设计值，fy2； S箍筋间距，S=200mm。则，1=1.05106N04500107N；满足抗剪切要求。4.4.4 矩形承台斜截面抗冲切验算因塔吊标准节尺寸为1.645mx1.645m,桩心距3m，各桩均在冲切正常范围内,故不会发生冲切破坏塔吊承台配筋因四桩承台受弯矩值很小，承台配筋按最小配筋率进行计算，最小配筋率为0.2%。承台配筋量=450015000.2%=13500m

15、m2。 承台上下层钢筋采用级钢直径22，双向布置23722125，配筋量为mm2,拉钩14500。承台侧面配14200构造钢筋!满足上面计算要求。具体配筋详下图：4.6塔吊承台施工及其它7#12#楼因塔吊基础位于地下室范围内，计划塔吊承台顶标高低于地下室底板底标高100mm，塔吊部位地下室底板预留4米4米洞口，地下室顶板以及裙房顶板预留2米2米洞口，待塔吊拆除后另行浇筑预留洞口混凝土。请设计院予以确定地下室底板、顶板预留洞口节点做法。7#12#楼塔吊大样5、塔吊基础施工5.1施工流程塔吊在承台砼浇筑达到设计强度后,土方开挖前安装,施工流程如下:塔吊预制桩施工塔吊承台施工塔吊安装调试5.2现场施

16、工 5、施工准备 施工前对施工员及施工班组进行技术、安全交流 现场采用静压桩机进行施工承台采用商品砼，强度等级C35 5.2.2、承台施工 承台施工顺序为：支模承台网筋绑扎预埋件定位预埋浇筑承台砼。5.3施工注意事项由于采用板式承台，施工关键在于预埋钢板定位，除预埋位置准确外，钢板面应及砼面保持同一水平。在预埋时要先观测水平并将钢板及梁内钢筋焊牢，并重新观测；在砼浇捣完毕后，要再次观测预埋。6、塔吊沉降、垂直度测定及偏差较正6.1塔吊基础沉降观测每半月一次。垂直度在塔吊自由高度时半月一次测定。6.2当塔基出现沉降，垂直度偏差超过规定范围时，应进行偏差校正，在附墙未设之前，在最低节及塔吊基脚螺栓间加垫钢片校正，校正过程用高吨位千斤顶顶起塔身，顶塔身之前，塔身用大缆绳四方缆紧，在确保安全前提下才能起顶塔身。如需附墙安装，则通过调节附墙，加设附墙方法进行垂直度校正。7 、附图附图1：省直屏东旧房改造项目塔吊总平面布置图附图2：7#12#楼塔吊承台平面位置图及7#12#楼塔吊标准节及7#12#楼楼标准层关系图附图3：7#12#楼塔吊及7#12#楼楼底板位置关系图（7#12#楼塔周边底板施工洞口平面示意图）附图1附图2附图3 各塔吊底板位置关系图