塔吊基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案(20150415)講述

1、中天建設(shè)Jp邵陽西湖春天商住小區(qū)塔吊基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案JONTON CONSTRUCTION GROUP CO.,LTD .邵陽西湖春天商住小區(qū)工程塔吊基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方編制人：審核人：日期：2015510中天建設(shè)邵陽西湖春天商住小區(qū)塔吊基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案JONTON CONSTRUCTION GROUP CO.,LTD目 錄第一章 工程概況3一、工程概況3二、塔吊基礎(chǔ)設(shè)計(jì)依據(jù)4三、塔式起重機(jī)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)說明 4第二章 塔吊基礎(chǔ)設(shè)計(jì)及相關(guān)計(jì)算5一、地質(zhì)概況5二、塔吊基礎(chǔ)底土層分布分析 6三、荷載計(jì)算及塔吊基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 71、塔機(jī)受力分析72、塔吊相關(guān)參數(shù)（4臺(tái)塔吊類同）73、塔吊基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、計(jì)算及施工（4臺(tái)塔吊類同）8四、

2、塔吊附墻及附墻桿支撐埋件驗(yàn)算 81、塔吊附墻計(jì)劃82、水平支撐荷載計(jì)算 83、埋件驗(yàn)算8五、塔吊整機(jī)穩(wěn)定性驗(yàn)算 9六、塔吊基礎(chǔ)施工相關(guān)做法11第一章 工程概況一、工程概況邵陽西湖春天商住小區(qū)工程位于邵陽市北塔區(qū)，龍山路與云山路之間 西臨寶苑路，東與蔡銬路接壤。本合同段（一期）施工區(qū)域原地面標(biāo)高在 225.49m236.11m之間，一期主要由1#、2#、3#、4#樓組成，系高層建筑均為 26層，層高3.0m，建筑總高度為80.800m。1#、2#、3#樓沿街部分設(shè)有2層 商業(yè)，建筑高度為8.200m。本區(qū)塊地下室為整體地下一層結(jié)構(gòu)，地下室建筑 面積為15555.28，其中各主樓地下一層為各類設(shè)備

3、用房及非機(jī)動(dòng)車庫，其 余為地下機(jī)動(dòng)車庫，設(shè)計(jì)停車 348輛，其中含2個(gè)無障礙停車位；地下室機(jī) 動(dòng)車庫分為3個(gè)防火分區(qū)，主樓地下室根據(jù)使用功能不同：1#樓為3個(gè)防火 分區(qū)、2#樓為2個(gè)防火分區(qū)、3#樓為3個(gè)防火分區(qū)、4#樓為4個(gè)防火分區(qū)。 主樓非機(jī)動(dòng)車庫與機(jī)動(dòng)車庫間的高差為1200mm本區(qū)塊場地內(nèi)地勢平整，原地面標(biāo)高在 227.0m左右；場人土方開挖深度 在挖深度在4m左右，電梯井集水坑位置處開挖深度達(dá)5mm開挖所涉及土層為：素填土層（Q）、粉質(zhì)粘土（ Q ）、強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖（K），基礎(chǔ)底板位 于強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖上。本合同段總建筑面積107875.4m2，系框架剪力墻結(jié)構(gòu)。本項(xiàng)目由湖南春風(fēng)房地

4、產(chǎn)開發(fā)有限公司投資興建、湖南核工業(yè)巖土工程 勘察設(shè)計(jì)研究院勘察、浙江龍山建筑設(shè)計(jì)咨詢有限公司設(shè)計(jì)，湖南省華譽(yù)建 設(shè)工程管理有限責(zé)任公司監(jiān)理，由中天建設(shè)集團(tuán)有限公司總承包。根據(jù)實(shí)際 需要，現(xiàn)場計(jì)劃在共投入 4臺(tái)H5810塔吊組織施工，具體布置詳 附圖-1施 工現(xiàn)場塔吊平面布置圖。第3頁共12頁中天建設(shè)Jp邵陽西湖春天商住小區(qū)塔吊基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案JONTON CONSTRUCTION GROUP CO.,LTD .二、塔吊基礎(chǔ)設(shè)計(jì)依據(jù)(1) 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001 (2006年版)；(2) 高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50135-2006);(3) H5810塔式起重機(jī)安裝使用說明書；(

5、4) 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50010-2010);(5) 塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范；(6) 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB500072002;(7) 建筑式起重機(jī)安裝、使用、拆卸安全技術(shù)規(guī)程；(8) 邵陽西湖春天商住小區(qū)14樓工程巖土工程勘察報(bào)告(編號(hào)：182004-Kj);三、塔式起重機(jī)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)說明(1) 塔吊安裝高度：1#4#塔吊起重高度91.6m；根據(jù)塔吊說明書要求本合 同段塔吊安裝高度均已超過塔吊獨(dú)立高度，超過獨(dú)立高度以上的部分均須附墻處理后，方可滿足要求投入使用。(2) 4臺(tái)塔吊平、剖面位置：1) 1號(hào)塔吊位于1#樓南側(cè)位置，基礎(chǔ)中心在1-C軸以南4400mm, 1-21 軸以東2800mm

6、,塔吊臂長56m,具體詳附圖-2、附圖-3 ；2) 2號(hào)塔吊位于2#樓北側(cè)位置,基礎(chǔ)中心在2-L軸以北側(cè)3900mm, 2-10 軸以東3750mm位置，塔吊臂長51m，具體詳附圖-4、附圖-5；3) 3號(hào)塔吊位于3#樓南側(cè)位置，基礎(chǔ)中心在3-B以南4700mm位置，3-26 軸以西3600mm位置，塔吊臂長51m，具體詳附圖-6、附圖-7；4) 4號(hào)塔吊位于4#樓南側(cè)位置，基礎(chǔ)中心在4-A以南3500mm位置，4-26 軸以西3700mm位置，塔吊臂長51m，具體詳附圖-8、附圖-9;(3) 結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙要求，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，本區(qū)塊4塔吊基礎(chǔ)均設(shè)置于 地下車庫底板結(jié)構(gòu)位置，所以4臺(tái)塔吊基礎(chǔ)

7、的持力層均為強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖。(4) 塔吊承臺(tái)基礎(chǔ)根據(jù)使用說明書的要求為板式承臺(tái)，鋼筋保護(hù)層厚度按規(guī)范要求設(shè)置，塔吊基礎(chǔ)承臺(tái)下墊層采用100mm厚C15混凝土墊層，承臺(tái)砼 強(qiáng)度等級(jí)為C35。(5) 鍍鋅扁鋼(40X 4)與塔吊基礎(chǔ)鋼筋焊接成整體，并伸出承臺(tái)表面 500mm,采用鍍鋅螺栓與避雷接地連接。(6) 因4臺(tái)塔吊基礎(chǔ)均位于地下車庫結(jié)構(gòu)范圍以內(nèi)，所以塔吊基礎(chǔ)頂面標(biāo) 高按與地下車庫結(jié)構(gòu)防水板底齊平組織施工，所以塔吊基礎(chǔ)范圍土方開挖或 強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂層破除厚度按塔基厚度要求控制。(7) 4臺(tái)塔吊基礎(chǔ)尺寸及結(jié)構(gòu)配筋均參照塔吊型號(hào)H5810使用說明書的相 關(guān)要求組織施工。(9) 塔吊基底土所需地耐

8、力不小于0.2MPa(20t/m2),使用過程中不得產(chǎn)生沉降特別是不均勻沉降；(H5810使用說明書提供)。第二章塔吊基礎(chǔ)設(shè)計(jì)及相關(guān)計(jì)算一、地質(zhì)概況根據(jù)本項(xiàng)目地質(zhì)勘察資料，4臺(tái)塔吊基礎(chǔ)施工地質(zhì)參數(shù)詳下表:層序土層名稱地基土承載力特征值(kPa)壓縮模量建議值ES (MPa層厚(m)層頂埋深(m備注素填土0.64.70.00粉質(zhì)粘土2006.21.06.10.04.70強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖350100*0.38.400.018.40中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖1200300*1.3018.900.019.10二、塔吊基礎(chǔ)底土層分布分析(1) 、塔吊位置與地質(zhì)勘察資料對(duì)照?qǐng)D，詳附-10、附-11、附-12(2)

9、1#塔吊基礎(chǔ)土層分析1#塔吊布設(shè)于1#北側(cè)中間單元樓梯井位，與地質(zhì)勘察報(bào)告中4-4 中ZK318#孔位地下地質(zhì)土層分布相近，所以該塔吊基礎(chǔ)下土層分布情況參照4-4 剖面中ZK318#孔的土層進(jìn)行分析施工，經(jīng)計(jì)算1#塔吊基礎(chǔ)底絕對(duì)標(biāo)高應(yīng)為222.05m位置，位于 強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖上，該土層開挖后采用素C15混凝土澆筑至塔吊基礎(chǔ)底面，具體詳見附圖-11 ;(3) 、2#塔吊基礎(chǔ)土層分析2#塔吊布設(shè)于2#北側(cè)西邊單元樓梯井位置，與地質(zhì)勘察報(bào)告中4-4 中ZK313#孔位地下地質(zhì)土層分布相近，所以該塔吊基礎(chǔ)下土層分布情況參照4-4 剖面中ZK313#孔的土層進(jìn)行分析施工，經(jīng)計(jì)算2#塔吊基礎(chǔ)底絕對(duì)標(biāo)高應(yīng)

10、為222.05m位置，位于 強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖上，該土層開挖后采用素C15混凝土澆筑至塔吊基礎(chǔ)底面，具體詳見附圖-11 ;(4) 、4#塔吊基礎(chǔ)土層分析3#塔吊布設(shè)于3#南側(cè)東單元南側(cè)住戶客廳以南位置，與地質(zhì)勘察報(bào)告中2-2 中ZK303#孔位地下地質(zhì)土層分布相近，所以該塔吊基礎(chǔ)下土層分布情況 參照2-2 剖面中ZK303#孔的土層進(jìn)行分析施工，經(jīng)計(jì)算 3#塔吊基礎(chǔ)底絕對(duì) 標(biāo)高應(yīng)為222.05m位置，位于強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖上，該土層開挖后采用素 C15混凝土澆筑至塔吊基礎(chǔ)底面，具體詳見附圖-12 ;(5) 、4#塔吊基礎(chǔ)土層分析4#塔吊布設(shè)于4#南側(cè)東單元南側(cè)住戶客廳以南位置，與地質(zhì)勘察報(bào)告中2-

11、2 中ZK298#孔位地下地質(zhì)土層分布相近，所以該塔吊基礎(chǔ)下土層分布情況 參照2-2 剖面中ZK298#孔的土層進(jìn)行分析施工，經(jīng)計(jì)算 3#塔吊基礎(chǔ)底絕對(duì) 標(biāo)高應(yīng)為222.05m位置，位于強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖上，該土層開挖后采用素 C15混凝土澆筑至塔吊基礎(chǔ)底面，具體詳見附圖-12 ;三、荷載計(jì)算及塔吊基礎(chǔ)設(shè)計(jì)1、塔機(jī)受力分析(1) 、塔機(jī)受力分析：塔身基座t承臺(tái)基礎(chǔ)t土層(2) 、荷載分析：從塔機(jī)技術(shù)參數(shù)來看，在非工作狀況時(shí)傾覆力矩為最大，塔身自由高度為40米(H5810使用說明書提供)，超過該高度后須增加塔吊 護(hù)壁，力矩通過護(hù)墻桿傳遞給建筑物。故最不利位置為塔吊在自由高度位置 時(shí)，塔臂在塔身的對(duì)

12、角線上。此時(shí)彎矩與集中力疊加作用于承臺(tái)基礎(chǔ)上。2、塔吊相關(guān)參數(shù)(4臺(tái)塔吊類同)(1) 、塔吊自重：H5810使用說明書：434 ( KN )(參照使用說明書)；(2) 、承臺(tái)基礎(chǔ)重：QTZ5010： 5X 5X 1.350X 25=843.75(KN)(3) 、風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎距：取 M風(fēng)=130KN m(4) 、塔基受傾翻力矩影響面產(chǎn)生的水平力非工作狀態(tài)：H=73.5KN基礎(chǔ)所受的傾翻力矩：非工作狀態(tài) :M max= 1796KN m(5) 、塔吊基礎(chǔ)所受扭矩：工作狀態(tài) :M max= 170KN m3、塔吊基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、計(jì)算及施工（4臺(tái)塔吊類同）從以上分析來看，本項(xiàng)目塔基下基礎(chǔ)土位于地質(zhì)報(bào)告中所

13、示的第層粘土層上，結(jié)合地質(zhì)勘察報(bào)告和塔吊使用說明書（含基礎(chǔ)圖），塔吊下 層粘土層其承載力特征值fak=350kPa=0.35Mpa,而塔吊使用說明書中對(duì)地耐力的 最低要求為0.2MPa （ H5810型號(hào)）的要求，地耐力滿足要求。固本項(xiàng)目塔吊 底基礎(chǔ)土無需加固處理，塔吊基礎(chǔ)施工按說明書中的截面尺寸、配筋及強(qiáng)度 要求施工即可，說明書中塔吊基礎(chǔ)的截面尺寸長、寬為5000m,厚1350mm,配筋詳附圖-13 （為塔吊公司提供的基礎(chǔ)施工圖）。四、塔吊附墻及附墻桿支撐埋件驗(yàn)算1、塔吊附墻計(jì)劃由于1#4#塔吊提升高度相同均為91.6m，根據(jù)塔吊使用說明書要求，該塔 吊計(jì)劃設(shè)置5道附墻件，其中第一道設(shè)在 7

14、層位置，以上每5層設(shè)一道，而 具體詳附圖-14。2、水平支撐荷載計(jì)算取非工作狀態(tài)：F仁68.82KNF2=121.72KN （使用說明書提供）由圖所示F1、F2作用力方向夾角成90。，于是F1、F2合力：R= F12 F22 二 68.822 121.722 =139.83KN3、埋件驗(yàn)算預(yù)埋螺栓的規(guī)格和施工要求：1、預(yù)埋螺栓必須用Q235的鋼制作；2、 附著的建筑物構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度不低于C20;3、螺栓的直徑大于24mm;4、預(yù)埋螺栓數(shù)量，單耳支座不少于 4只，雙耳支座不少于8只，預(yù)埋螺第9頁共12頁JONTON CONSTRUCTION GROUP CO.,LTD邵陽西湖春天商住小區(qū)塔吊基

15、礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案栓埋入長度不少于15d （鋼筋直徑，且螺栓埋入端應(yīng)作彎鉤并加橫向錨固鋼筋）6A25, L=400mm 鋼筋所以預(yù)埋件采用S =18mm厚A3鋼板，鋼板采用As=2281mm2叫=0.8 -1.0K=1.8b =2.76tg=79.4/156.5 =0.5037二 26 54第#頁共12頁Asfst拉彎埋件:KR 2281 300cosa sin a-1.8 175.49 =315.882； =456KNcos26 54sin 26 540.85x1.0二 315.882KN 0才能保證塔吊在運(yùn)行過程中整機(jī)的穩(wěn)定性:第11頁共12頁中天建設(shè)dP邵陽西湖春天商住小區(qū)塔吊基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案JON

16、TON CONSTRUCTION GROUP CO.,LTD .Pt=G b c -1.3Q Rmax -b -G h sin -Q h2 sin - Pp h2 - Pf1 g - Pf2 h2 0=1277.75X (2.5+0.70)-1.3X 6X (58-2.5)- 1277.75X 26x sin2 -6 x 40 x sin2 -2 x40-20X30-10X40=1408.11 KNPt 0,在動(dòng)態(tài)有風(fēng)工況時(shí)整機(jī)穩(wěn)定性能良好，滿足要求。六、塔吊基礎(chǔ)施工相關(guān)做法1、根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，本工程1#4#塔吊基礎(chǔ)設(shè)置于地下車庫基礎(chǔ)底板的結(jié)構(gòu)板上，為方便塔吊基礎(chǔ)和主樓地下室結(jié)構(gòu)施工，固在此

17、將在塔吊基礎(chǔ)和 地下車庫基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)(含基礎(chǔ)底板、柱、墻及地下室梁板結(jié)構(gòu))施工一并考慮 設(shè)計(jì)，塔吊基礎(chǔ)施工參數(shù)按前述相關(guān)要求施工即可。由于該 4臺(tái)塔吊基礎(chǔ)施 工早于主樓及地下車庫結(jié)構(gòu)的地下室結(jié)構(gòu)，則將這4臺(tái)塔吊基礎(chǔ)的頂標(biāo)高調(diào)整為與地下車庫基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)底板面平齊，同時(shí)為防止塔吊基礎(chǔ)四周與結(jié)構(gòu)基礎(chǔ) 交接處混凝土界面滲漏水，須在 4臺(tái)塔吊混凝土基礎(chǔ)四周設(shè)300 X 3的止水鋼 板(具體各臺(tái)塔吊基礎(chǔ)周邊施工縫的位置詳各塔吊基礎(chǔ)剖面圖中所注尺寸)，止水鋼板在車庫底板的高度方向沿基礎(chǔ)底板中間部位設(shè)置即可。4臺(tái)塔吊基礎(chǔ)均位于地質(zhì)報(bào)告所述的第強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖層上，基坑土、石方一次挖到 設(shè)計(jì)標(biāo)高后，須及時(shí)澆筑混凝土墊層

18、，防止基底土被雨水浸泡或降雨時(shí)泥漿 水污染塔基的基礎(chǔ)巖面。2、塔吊基礎(chǔ)周邊施工縫的平面尺寸及地下室頂板塔吊標(biāo)準(zhǔn)節(jié)周邊施工縫詳 各塔吊剖面圖所示，也可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況調(diào)整。塔吊基礎(chǔ)與基礎(chǔ)梁、基礎(chǔ) 底承臺(tái)相交時(shí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)梁及基礎(chǔ)承臺(tái)須與塔吊基礎(chǔ)同步施工，當(dāng)框架柱在 塔吊基礎(chǔ)范圍時(shí)，塔吊基礎(chǔ)施工過程中框架柱筋須按設(shè)計(jì)圖紙要求預(yù)留預(yù)埋，不得遺漏。3、使用過程中(1) 、使用過程由于塔吊基礎(chǔ)位置為四周高中間低的情況，為防止塔吊 承臺(tái)基礎(chǔ)位置長時(shí)間集水，現(xiàn)場應(yīng)做好排水措施，塔吊基底土不得被水浸泡。(2) 、定期對(duì)塔身垂直度進(jìn)行測量，如有傾斜采取措施及糾正。4、土、石方開挖由于塔吊基礎(chǔ)范圍地層地耐力滿足塔基要求，所以本項(xiàng)目塔吊基底沒有采取基礎(chǔ)加固處理措施，所以土、石方開挖時(shí)離坑底100mm左右時(shí)，土、石方開挖或破除建議采用人工破除或清理，防止基底土、石層被擾動(dòng)、松散， 基底如有擾動(dòng)或松散土粒須清理干凈，然后可采用C15混凝土澆筑找平。5、由于4臺(tái)塔吊基礎(chǔ)位置頂面與地下車庫基礎(chǔ)底板頂面平齊，早于結(jié)構(gòu)車庫基