塔吊基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

1、 塔吊基礎(chǔ)設(shè)計(jì)一、基礎(chǔ)選型n1、塔吊基礎(chǔ)類型：n（1）天然基礎(chǔ)n（2）樁承臺(tái)基礎(chǔ)：一般為四樁承臺(tái)（受力較好）n2、選型原則：n（1）根據(jù)場(chǎng)地地質(zhì)資料，選擇適用該工程的塔吊基礎(chǔ)；n（2）天然基礎(chǔ)：地耐力要求一般為大于20KPa（具體應(yīng)根據(jù)塔吊說明書的要求），如場(chǎng)地土質(zhì)較好，可優(yōu)先選用天然基礎(chǔ)；n（3）樁承臺(tái)基礎(chǔ)：如場(chǎng)地土質(zhì)較差、上部土層承載力達(dá)不到要求，則應(yīng)考慮選用樁承臺(tái)基礎(chǔ)，樁類型選用可參照工程樁。二、基礎(chǔ)定位n基礎(chǔ)定位原則基礎(chǔ)定位原則n（1）根據(jù)建筑物外形及施工平面布置，塔吊半徑應(yīng)盡可能覆蓋擬建建筑及各種材料加工場(chǎng)范圍，來滿足垂直運(yùn)輸效益最大化的要求；n（2）如擬建建筑物為高層建筑，塔吊安裝

2、高度大于最大獨(dú)立安裝高度時(shí)，定位時(shí)則應(yīng)考慮滿足附著長(zhǎng)度及設(shè)置點(diǎn)的要求（附著長(zhǎng)度可見說明書要求）；n（3）有地下室的建筑物，塔吊基礎(chǔ)如設(shè)置在基坑邊外側(cè)，則基礎(chǔ)邊離基坑邊應(yīng)至少大于3米；n（4）如受場(chǎng)地限制，塔吊基礎(chǔ)在基坑內(nèi)，可選擇設(shè)置在底板上或與底板相連接，但應(yīng)有防水措施（設(shè)置鋼板止水帶或橡膠止水環(huán)），同時(shí)應(yīng)考慮穿越樓板時(shí)樓板的預(yù)留尺寸；n（5）禁止利用支護(hù)樁作為塔吊基礎(chǔ)樁；n（6）基礎(chǔ)定位時(shí)應(yīng)考慮日后塔吊降機(jī)是否受建筑物阻礙；三、天然基礎(chǔ)計(jì)算n1、首先確定基礎(chǔ)尺寸、首先確定基礎(chǔ)尺寸n 基礎(chǔ)最小尺寸應(yīng)滿足說明書要求。n2、計(jì)算參數(shù)、計(jì)算參數(shù)n塔吊荷載：n塔吊荷載參數(shù)取值應(yīng)根據(jù)說明書取非工況時(shí)的參

3、數(shù)，主要包括自重、傾覆力矩及水平力；如說明書中傾覆力矩較大時(shí)（大于2000KN.M），則應(yīng)咨詢廠家該值是否已包含1.4安全系數(shù)）；如下表中M分為Mx和My，則傾覆力矩應(yīng)為 （Mx2+ My2）1/2 。荷載工況基礎(chǔ)荷載P(kN)M(kN.m)FkFhMMZ工作狀態(tài)500.0018.501225.00205.00非工作狀態(tài)425.0065.001605.000三、天然基礎(chǔ)計(jì)算n3、塔吊天然基礎(chǔ)承載力計(jì)算、塔吊天然基礎(chǔ)承載力計(jì)算n不考慮附著按下列公式nF塔吊作用于基礎(chǔ)的豎向力，它包括塔吊自重，壓重F=1.2塔吊自重；nG基礎(chǔ)自重，G=1.2(25.0BcBcHc）；nBc基礎(chǔ)底面的寬度；n W基礎(chǔ)

4、底面的抵抗矩，W=BcBcBc/6；n M傾覆力矩，M=1.4傾覆力矩；nPmax為最大壓力值，小于持力層土質(zhì)承載力則滿足要求；nPmin為最小壓力值，該值不能為負(fù)數(shù)，出現(xiàn)負(fù)數(shù)則基礎(chǔ)整體抗傾覆安全性降低。n注：如果注：如果Pmax不滿足要求，則應(yīng)考慮增大承臺(tái)邊長(zhǎng)或考慮進(jìn)行地基處理；不滿足要求，則應(yīng)考慮增大承臺(tái)邊長(zhǎng)或考慮進(jìn)行地基處理；n 如果如果Pmin出現(xiàn)負(fù)值，則應(yīng)考慮增大承臺(tái)自重或者采取基礎(chǔ)面壓重措施。出現(xiàn)負(fù)值，則應(yīng)考慮增大承臺(tái)自重或者采取基礎(chǔ)面壓重措施。n由于該驗(yàn)算安全富余值較大，計(jì)算時(shí)一般能滿足要求，因此不詳細(xì)介紹n5、承臺(tái)配筋計(jì)算（應(yīng)參照說明書中的配筋要求）、承臺(tái)配筋計(jì)算（應(yīng)參照說明書

5、中的配筋要求） n公式三、天然基礎(chǔ)計(jì)算n4、塔吊天然基礎(chǔ)受沖切承載力驗(yàn)算、塔吊天然基礎(chǔ)受沖切承載力驗(yàn)算 n公式n該公式計(jì)算結(jié)果一般能滿足要求，除滿足上式外，還應(yīng)滿足最小配筋率（單層鋼筋總面積應(yīng)大于0.15%要求，即：?jiǎn)胃摻蠲娣e單層數(shù)量塔吊邊長(zhǎng)承臺(tái)有效高度0.15%三、天然基礎(chǔ)計(jì)算n6、塔吊天然基礎(chǔ)抗傾覆驗(yàn)算、塔吊天然基礎(chǔ)抗傾覆驗(yàn)算 n公式：e=(Mk+Fvh)/Fk+Gkb/4ne為偏心距，如eb/6時(shí)， Pmax=2（Fk+Gk）/3bana為合力點(diǎn)至基礎(chǔ)底面最大壓力邊緣的距離。四、四樁承臺(tái)基礎(chǔ)計(jì)算1、樁承臺(tái)構(gòu)造要求、樁承臺(tái)構(gòu)造要求（1）承臺(tái)邊緣至樁中心距離不宜小于樁的直徑，且邊緣挑出部位

6、不應(yīng)小于150mm；（2）樁頂嵌入承臺(tái)的長(zhǎng)度不宜小于100mm；（3）混凝土灌注樁樁頂主筋應(yīng)伸入承臺(tái)內(nèi)，其錨固長(zhǎng)度不宜小于30倍d，對(duì)于抗拔樁不應(yīng)小于40倍d（塔吊基礎(chǔ)樁大部分為抗拔樁）；（4）預(yù)制樁在樁頂2m范圍內(nèi)應(yīng)填筑同承臺(tái)等強(qiáng)度的樁芯砼，并設(shè)置4根插筋錨入承臺(tái)40倍d。四、四樁承臺(tái)基礎(chǔ)計(jì)算n2、計(jì)算參數(shù)、計(jì)算參數(shù)n（1）塔吊荷載：n同天然基礎(chǔ)荷載hF h基礎(chǔ)頂面所受傾覆力矩基礎(chǔ)所受扭矩基礎(chǔ)頂面所受水平力基礎(chǔ)頂面所受垂直力M =zM =F =F =kzM F k塔吊基礎(chǔ)受力示意圖M四、四樁承臺(tái)基礎(chǔ)計(jì)算n（2）基礎(chǔ)設(shè)計(jì)參數(shù)n1）承臺(tái)邊長(zhǎng)一般應(yīng)大于5m，厚度應(yīng)能滿足地腳螺栓的錨固長(zhǎng)度要求（具體

7、可參照說明書要求；n2）在承臺(tái)尺寸確定的情況下，應(yīng)盡可能調(diào)大樁距（樁距調(diào)大則單樁受力較?。珣?yīng)滿足“承臺(tái)邊緣至樁中心距離不宜小于樁的直徑，且邊緣挑出部位不應(yīng)小于150mm”的要求；n3）樁頂標(biāo)高：樁開始穿越的第一層土層頂標(biāo)高（一般為承臺(tái)墊層底的標(biāo)高）四、四樁承臺(tái)基礎(chǔ)計(jì)算n（3）樁有效長(zhǎng)度內(nèi)土層地質(zhì)參數(shù)n1）樁有效長(zhǎng)度：樁頂（承臺(tái)墊層底開始計(jì)算）至樁端持力層的長(zhǎng)度，不應(yīng)從不應(yīng)從原地面算起；原地面算起；n2）有效長(zhǎng)度內(nèi)土層地質(zhì)參數(shù)n參照工程地質(zhì)資料，選取離樁最近的鉆孔點(diǎn)參數(shù)作為單樁受力的計(jì)算依據(jù)，并根據(jù)土質(zhì)各項(xiàng)力學(xué)指標(biāo)繪制計(jì)算表格(舉例如下）：序號(hào)地層名稱厚度L(m)極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值qsik(k

8、Pa)極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值qpk(kPa)抗拔系數(shù)i1淤泥質(zhì)土0.498.000.402粉質(zhì)粘土4.7025.000.60.n強(qiáng)風(fēng)化硬質(zhì)巖3.0085.003200.000.80四、四樁承臺(tái)基礎(chǔ)計(jì)算n3、樁頂作用效應(yīng)計(jì)算（單樁壓力及拔力）、樁頂作用效應(yīng)計(jì)算（單樁壓力及拔力）n計(jì)算公式：nNmax =(FkGk)/n+Mxyi/yi2 ; Nmin =(FkGk)/n-Mxyi/yi2 n或Nmax =(FkGk)/n+M/2S; Nmin =(FkGk)/n-M/2SnS=1/2 (dd+dd)1/2（d為樁徑）nNmax為單樁最大壓力； Nmin 如為負(fù)值則是單樁的最大拔力。n4、單樁允許承載力

9、特征值計(jì)算、單樁允許承載力特征值計(jì)算 nQsk=uQsikL+AQpanu樁周長(zhǎng)nQsik樁側(cè)土摩阻力nL樁穿越的各層土層厚度（應(yīng)分別計(jì)算）nA 樁底部面積nQpa 樁端土層端阻力n計(jì)算結(jié)果Qsk必須大于Nmax。四、四樁承臺(tái)基礎(chǔ)計(jì)算n5、單樁抗拔樁基承載力驗(yàn)算、單樁抗拔樁基承載力驗(yàn)算 nRta=UiQsia.L+0.9G0ni各層土質(zhì)抗拔折系減數(shù)nG0 單樁自重n計(jì)算結(jié)果Rta必須大于Nmin的絕對(duì)值。n6、樁身配筋驗(yàn)算（適用于灌注樁）樁身配筋驗(yàn)算（適用于灌注樁）n（1）應(yīng)滿足最小配筋率要求，截面配筋可取0.2%0.65%（小樁徑取高值，大樁徑取低值）；n（2）抗拔樁鋼筋應(yīng)通長(zhǎng)設(shè)置；n（3）

10、樁身構(gòu)造配筋可參照工程樁做法。n7、承臺(tái)配筋驗(yàn)算、承臺(tái)配筋驗(yàn)算n可參照天然基礎(chǔ)滿足最小配筋率要求。n8、抗拔樁管內(nèi)樁芯砼及插筋驗(yàn)算（適用于預(yù)制管樁）、抗拔樁管內(nèi)樁芯砼及插筋驗(yàn)算（適用于預(yù)制管樁）n（1）填芯砼長(zhǎng)度：LaQa/fnUm，一般取2米以上n （2）抗拔鋼筋面積：As=Qa/ fy，一般設(shè)置4根16號(hào)以上鋼筋（可參照工程樁做法）nQa相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)單樁豎向抗拔承載力設(shè)計(jì)值nfn填芯砼與管樁內(nèi)壁的粘結(jié)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取0.3MPanUm管樁內(nèi)孔圓周長(zhǎng)度nfy鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值n注：如單樁無抗拔力，則同樣按以上方法構(gòu)造設(shè)置。注：如單樁無抗拔力，則同樣按以上方法構(gòu)造設(shè)置。四、四樁承臺(tái)基

11、礎(chǔ)計(jì)算箍筋交叉鋼筋12C35樁芯混凝土416（l40d)3厚圓鋼板與鋼筋焊接壁厚塔身基礎(chǔ)1.0m（l2D)n9、管樁焊縫強(qiáng)度驗(yàn)算nQaLw hefwt=400-2+(400-25) 10-30.750.005170106=1777.55KN nLw焊縫長(zhǎng)度，Lw=（d1+d2），（d1為焊縫外徑，d1=d-2，d2=d-25，d為樁徑）nhe焊縫計(jì)算厚度，he=0.75s（s通常取5mm）nfwt焊結(jié)抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,取170MPan管樁接樁焊縫厚度不少5mm，取厚度為10mm。四、四樁承臺(tái)基礎(chǔ)計(jì)算n1、混凝土強(qiáng)度不低于C35。為了保證強(qiáng)度，滿足提前安裝的要求，混凝土可提高等級(jí)。n2、塔機(jī)安裝，基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度不應(yīng)低于90%，并做好基礎(chǔ)的排水工作。n3、基礎(chǔ)必須做好接地措施，要求接地電阻4。n4、澆注前，先將螺