單樁承臺(tái)式塔機(jī)基礎(chǔ)方案

1、單樁承臺(tái)式塔機(jī)基礎(chǔ)方案 塔式起重機(jī)基礎(chǔ)方案 9 / 9 1、工程概況 本工程自然地基為回填土土質(zhì)較差， 均為回填土。施工塔吊基礎(chǔ) 直接安放在回填土上不能承塔吊受荷載。 本工程采用一根大直徑的樁 來(lái)承擔(dān)塔機(jī)的荷載， 即單樁承臺(tái)式基礎(chǔ)， 來(lái)抵抗塔機(jī)的傾覆保持整體 的穩(wěn)定性。采用人工挖孔樁，風(fēng)化泥巖為持力層。 2、工藝原理 單樁承臺(tái)式基礎(chǔ)，是承臺(tái)基礎(chǔ)和樁基的聯(lián)合體，承臺(tái)支撐塔機(jī)， 樁基傳遞荷載，它們共同起到抵抗塔機(jī)的傾覆，保持整體穩(wěn)定性，和 滿(mǎn)足地基承載力的要求。 3、施工工藝流程及操作要點(diǎn) 3.1 施工工藝流程 3.1.1塔機(jī)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算7塔機(jī)基礎(chǔ)施工。 3.1.2 塔機(jī)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)流程 塔機(jī)基礎(chǔ)

2、抗傾覆的計(jì)算模式7塔機(jī)基礎(chǔ)的受力最大數(shù)值7確定 承臺(tái)和樁基的設(shè)計(jì)尺寸7非工作工況時(shí)力矩平衡計(jì)算7承臺(tái)配筋計(jì) 算7樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。 3.1.3 塔機(jī)基礎(chǔ)施工工藝 放線(xiàn)定位7承臺(tái)基礎(chǔ)開(kāi)挖7人工挖孔樁7樁基和承臺(tái)基礎(chǔ)鋼筋 綁扎7預(yù)埋塔機(jī)地腳螺栓7澆筑基礎(chǔ)砼7砼養(yǎng)護(hù)。 3.2 操作要點(diǎn) 321塔機(jī)基礎(chǔ)的抗傾覆設(shè)計(jì)計(jì)算 1、塔機(jī)基礎(chǔ)抗傾覆的計(jì)算模式 單樁承臺(tái)式深基礎(chǔ)抗傾覆的計(jì)算模式是以承臺(tái)基礎(chǔ)為主導(dǎo)的抗傾覆 計(jì)算方法，計(jì)算力臂為承臺(tái)寬度的一半數(shù)值，安全系數(shù)取值K=1.8。 2、塔機(jī)基礎(chǔ)所承受的最大荷載 塔機(jī)基礎(chǔ)受力最大值由塔吊制造廠提供。本工程采用江西中天機(jī)械 有限公司生產(chǎn)的 QTZ80(ZT5610) 型

3、塔吊。塔吊在未采用附著裝置 前，基礎(chǔ)受力最大數(shù)據(jù): 工況 塔機(jī)垂直力 G (KN 水平力 F (KN 傾覆力矩 M(KN- m 扭矩 (KN - m) 工作狀態(tài) 511.2 18.3 1335 269.3 非工作狀態(tài) 464 73.9 1552 0 3、確定承臺(tái)和樁基的設(shè)計(jì)尺寸 1) 承臺(tái)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)尺寸：平面尺寸b為5.0m*5.0m,高度h=1.5m。 2) 樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)尺寸：直徑 D=1.2m 樁深L13m 4、計(jì)算非工作工況時(shí)的力矩平衡 塔機(jī)基礎(chǔ)在非工作工況時(shí)的傾覆力矩最大，為塔吊最不利受力狀 態(tài)，進(jìn)行塔機(jī)基礎(chǔ)抗傾覆計(jì)算。 1): MP二M1+M2+M3 式中：M承臺(tái)混凝土的平衡力矩, K

4、N- m; M仁b2+b YC b/2=4.52*1.5*25*4.5/2=1708.6 M2-樁基礎(chǔ)混凝土的平衡力矩， M2n D2/4 - l - YC R KNm =3.1416*1.52/4*6*25*2=530 M3-塔機(jī)垂直力的平衡力矩, M3=G B/2=464*2=928 KN- m 則 MP=1708.6+530+928=3166.6KN m 2)傾覆力矩：M=M頃+M推。 式中：M傾一塔機(jī)的傾覆力矩，M傾= 1552 KN- m M推一塔機(jī)水平力產(chǎn)生的傾覆力矩, M推二F- h=73.9*1.5=111.85 KN- m 則 M=1552+110.85=1663KN m 3

5、) 抗傾覆復(fù)核：MP KM式中K為安全系數(shù)，取K=1.8。 MP/M=3166.6/1663=1.904 1.8，塔機(jī)基礎(chǔ)抗傾覆穩(wěn)定性滿(mǎn)足要求。 5. 承臺(tái)配筋計(jì)算 1. 基礎(chǔ)計(jì)算 依據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50007-2002)第5.2條承載力 算。 計(jì)算簡(jiǎn)圖 : 基坑外向S然也面 不考慮附著時(shí)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)值計(jì)算公 式: 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)值計(jì)算公 式: 當(dāng)考慮偏心距較大時(shí)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)值計(jì)算公式: 2（月十G） 式中F塔吊作用于基礎(chǔ)的豎向力，它包 括塔吊自重，壓重和最大起重荷載，F(xiàn)=1.2 X 510.8=612.96kN ; G基礎(chǔ)自重與基礎(chǔ)上面的土的自重，G=1.2X (25.0 X BX BX

6、H) =911.25kN; Bc基礎(chǔ)底面的寬度，取Bc=4.50m; W基礎(chǔ)底面的抵抗矩， W=0.118BX BcX Bc=10.75m3; M傾覆力矩，包括風(fēng)荷載產(chǎn)生的力距和最大起重力距, M=1552 KN- m a合力作用點(diǎn)至基礎(chǔ)底面最大壓力邊緣距離 (m), 按下式計(jì)算: a=4.50/2-1152/(612.96+911.25)=1.494m。 經(jīng)過(guò)計(jì)算得到： 無(wú)附著的最大壓力設(shè)計(jì)值 P max=(612.96+911.25)/4.502+1552/10.75=219.64k Pa 無(wú)附著的最小壓力設(shè)計(jì)值 Pmin=(612.96+911.25)/4.502-882.00/10.7

7、5=69.102k Pa 有附著的壓力設(shè)計(jì)值 P=(612.96+911.25)/4.502 =75.27kPa 偏心距較大時(shí)壓力設(shè)計(jì)值 Pkmax=2X (612.96+911.25)/(3 X 4.50 X 1.78)=126.859kPa GB 地基基礎(chǔ)承載力計(jì)算 地基基礎(chǔ)承載力特征值計(jì)算依據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 50007-2002 第 523 條。 計(jì)算公式如下： X 十和- 3） +加陽(yáng)（八 0.5） 其中fa 修正后的地基承載力特征值（kN/m2）； fak 地基承載力特征值，素填土取 100.00kN/m2;（地質(zhì)報(bào) 告） 基礎(chǔ)寬度地基承載力修正系數(shù)，取 0.00 ； 7d基礎(chǔ)

8、埋深地基承載力修正系數(shù)，取 1.00 ； 廣基礎(chǔ)底面以下土的重度，取 20.00kN/m3; Y基礎(chǔ)底面以上土的重度，取 20.00kN/m3; b基礎(chǔ)底面寬度，取4.5m; d基礎(chǔ)埋深度，取1.5m。 解得地基承載力設(shè)計(jì)值 fa=120.00kPa 實(shí)際計(jì)算取的地基承載力設(shè)計(jì)值為:fa=120.00k Pa受沖切承載力 驗(yàn)算 依據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50007-2002第8.2.7條。 驗(yàn)算公式如下: tin%鼻鳳 式中hp受沖切承載力截面高度影響系數(shù)，取 hp=0.96 ； ft混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取ft=1.57kPa ; am沖切破壞錐體最不利一側(cè)計(jì)算長(zhǎng)度 am二1.60

9、+(1.60 +2 X 1.50)/2=3.2m ; h0承臺(tái)的有效高度, 取 h0=1.45m; Pj最大壓力設(shè)計(jì)值, 取 Pj=219.64kPa ; Fl 實(shí)際沖切承載力: Fl=219.64 X (4.50+4.20) X 0.15/2=143.315kN。 允許沖切力: 0.7 X 0.96 X 1.57 X 3200X 1450=4895385.60N=4895.386kN 實(shí)際沖切力不大于允許沖切力設(shè)計(jì)值，所以能滿(mǎn)足要求 2、承臺(tái)配筋計(jì)算 依據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50007-2002第8.2.7條。 1).抗彎計(jì)算，計(jì)算公式如下： 式中a1 塔身至基底邊緣的距離，取 a1

10、=1.45m ; a塔身的截面邊長(zhǎng)尺寸 P塔身處的基底反力： P二219.64X (3 X 1.60-1.45)/(3 X 1.60)=151.48kPa ; a截面1-1在基底的投影長(zhǎng)度，取a=1.60m。 經(jīng)過(guò)計(jì)算得 M=1.452X (2 X 4.50+1.60) X (219.64+75.27-2 X 3166.6/4.502)+(219.64-75.27) X 4.50/12 =146.96kN.m。 2).配筋面積計(jì)算，公式如下: 依據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50007-2002第7.2條。 式中a1 系數(shù)，當(dāng)混凝土強(qiáng)度不超過(guò) C50時(shí)，1取為1.0 fc 混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值

11、; ho承臺(tái)的計(jì)算高度。 經(jīng)過(guò)計(jì)算得 S=146.96 X 106 /(1.00 X 16.70 X 4.50 X 103 X 14502 )=0.001 S=1-(1-2 X 0.001)0.5 =0.001 ys=1-0.001/2=0.999 As=146.96 X 106 /(0.999 X 1450X 210.00)=483.1mm2。 由于最小配筋率為0.15%,所以最小配筋面積為:3221mm2 故取 As=3221mm2。 采用m級(jí)鋼，承臺(tái)基礎(chǔ)上部配置 18200雙向鋼筋 As=5852.8mm2,下部配置1420（雙向鋼 筋 As=3540.57mm2。 5.2.3 樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 樁基礎(chǔ)直徑為 1.5m， 長(zhǎng)6m樁基礎(chǔ)承受的垂直力 N=F+( M 傾+F- h) - b/2+b2 h - YC+n D2/4 - l YC =464+(1552+73.9*1.5) -4.5/2+4.52*1.5*25 +3.1416*1.52/4*6*25 =2227.5KN。 樁底傳給基巖的抗壓強(qiáng)度： fa=N - S