上海某商品房高塔基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案

**工程高塔基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案**工程有限公司2007．07．30一、方案說明根據(jù)**201-A1地塊工程施工總平面布置要求，需選用6臺(tái)高塔作為垂直運(yùn)輸機(jī)械，高塔位置分別為：2號(hào)高塔位于地下車庫的南側(cè)偏西，地處地質(zhì)勘察報(bào)告中的20-20’剖面位置，型號(hào)為國產(chǎn)R5416，臂長50米；1號(hào)高塔位于地下車庫的南側(cè)偏東，地處地質(zhì)勘察報(bào)告中的23-23’剖面位置，型號(hào)為國產(chǎn)R5416，臂長為50米；3號(hào)高塔設(shè)在24號(hào)樓東南側(cè)，地處地質(zhì)勘察報(bào)告中的3-1-3-1’剖面位置，型號(hào)為國產(chǎn)ZJ5311S，臂長53米；4號(hào)塔位于22號(hào)樓西南側(cè)，型號(hào)為國產(chǎn)ZJ5311S，地處地質(zhì)勘察報(bào)告中的3-1-3-1’剖面位置，臂長50米，設(shè)置附墻；5號(hào)高塔設(shè)在21號(hào)樓和16號(hào)樓中間，地處地質(zhì)勘察報(bào)告中的3-2-3-2’剖面位置，型號(hào)為國產(chǎn)ZJ5311S，臂長50米；6號(hào)塔位于15號(hào)樓南側(cè)，型號(hào)為國產(chǎn)ZJ5311S，臂長53米,地處地質(zhì)勘察報(bào)告中的28-28’剖面位置，設(shè)置附墻；7號(hào)塔位于1號(hào)樓西北側(cè)地處地質(zhì)勘查報(bào)告中的45-2-45-2’剖面位置，臂長47米。8號(hào)塔設(shè)在4號(hào)樓東北角，地處地質(zhì)勘查報(bào)告中的45-1-45-1’剖面位置，臂長32米。根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告及工程實(shí)際情況本工程高塔基礎(chǔ)擬采用樁基，即預(yù)制鋼砼方樁加鋼砼承臺(tái)。其中1、2號(hào)高塔的承臺(tái)頂面標(biāo)高均為-4.75M（以小區(qū)室外路面為±0點(diǎn)），3、4、5、6、7、8號(hào)高塔的承臺(tái)頂面標(biāo)高為-0.8M（以小區(qū)室外路面為±0點(diǎn)）。1、2號(hào)高塔因位于地下車庫范圍內(nèi)，所以承臺(tái)頂面標(biāo)高為-4.75M，處于地下室底板頂標(biāo)高相同的高度。且因該高塔基礎(chǔ)埋深較深，挖深約5.5M，故在高塔基礎(chǔ)土方開挖之前，采取輕型井點(diǎn)降低地下水位，沿基坑四周布設(shè)成環(huán)狀（見附圖），降水時(shí)間為一周，基坑開挖前拔除。由于承臺(tái)處于地下室底板暗梁底標(biāo)高以下，所以在施工完地下室底板后，承臺(tái)內(nèi)塔身節(jié)將永久埋在底板及承臺(tái)內(nèi)。而該處底板的防水做法為，在澆筑地下室底板前，在塔身四周焊接環(huán)狀止水鋼板（見附圖）。高塔基礎(chǔ)的費(fèi)用應(yīng)上海市93定額進(jìn)行計(jì)取，開辦費(fèi)中不含此項(xiàng)。二、根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告各高塔所處位置土層分布情況20-20’剖面：第①層埋深0.7米，第②層埋深2.1米，第③1層埋深1.7米，第③2層埋深2米，第③3層埋深1.7米，第④層埋深9.2米，第⑤1-1層埋深4.8米，第⑤1-2層埋深3.4米，第⑥層埋深6.4米。23-23’剖面：第①層埋深1.7米，第②層埋深1.6米，第③1層埋深1.1米，第③2層埋深1.6米，第③3層埋深2米，第④層埋深9米，第⑤1-1層埋深5.3米，第⑤1-2層埋深2.9米，第⑥層埋深5.7米。因?yàn)?號(hào)高塔所處位置土層分布情況與2號(hào)高塔所處位置相近，而高塔形式也相同，且高塔起重高度比2號(hào)高塔還要低3米，為此1號(hào)高塔基礎(chǔ)形式同2號(hào)高塔基礎(chǔ)，計(jì)算從略。3-1-3-1’剖面：第①層埋深1米，第②1層埋深0.9米，第②2層埋深1.1米，第③1層埋深1.2米，第③2層埋深2米，第③3層埋深2米，第④層埋深9.2米，第⑤1-1層埋深4.8米，第⑤1-2層埋深2.9米，第⑥層埋深6.3米。因?yàn)?號(hào)高塔所處位置土層分布情況與3號(hào)高塔所處位置相近，而高塔形式也相同，且高塔起重高度比3號(hào)高塔還要低3米，為此4號(hào)高塔基礎(chǔ)形式同3號(hào)高塔基礎(chǔ)，計(jì)算從略。3-1-3-1’剖面：第①層埋深1.2米，第②1層埋深0.9米，第②2層埋深0.9米，第③1層埋深1.1米，第③2層埋深1.3米，第③3層埋深2.6米，第④層埋深9.1米，第⑤1-1層埋深5米，第⑤1-2層埋深2.9米，第⑥層埋深5.7米，⑦1層埋深6.5米。3-2-3-2’剖面：第①層埋深2.2米，第②2層埋深0.4米，第③1層埋深1.4米，第③2層埋深1.7米，第③3層埋深2.7米，第④層埋深8.5米，第⑤1-1層埋深5.4米，第⑤1-2層埋深3.1米，第⑥層埋深5.4米，⑦1層埋深6.5米。28-28’剖面：第①層埋深1.3米，第②1層埋深0.7米，第②2層埋深0.7米，第③1層埋深1.2米，第③2層埋深2米，第③3層埋深2米，第④層埋深9米，第⑤1-1層埋深5.1米，第⑤1-2層埋深2.9米，第⑤3層埋深4.6米，第⑥層埋深2.2米，⑦1層埋深6.9米。45-2-45-2’剖面：第①層埋深0.9米，第②1層埋深0.8米，第②2層埋深0.9米，第③1層埋深1.4米，第③2層埋深1米，第③3層埋深2.3米，第④層埋深9.7米，第⑤1-1層埋深5.1米，第⑤1-2層埋深4.4米，第⑥層埋深4.6米，⑦1層埋深7米。45-1-45-1’剖面：第①層埋深1.5米，第①2層埋深2.3米，第③1層埋深0.6米，第③2層埋深1.4米，第③3層埋深1.7米，第④層埋深9.5米，第⑤1-1層埋深5米，第⑤1-2層埋深4米，第⑥層埋深4.8米。三、高塔基礎(chǔ)設(shè)計(jì)：1、2號(hào)高塔基礎(chǔ)計(jì)算：1）1#高塔技術(shù)資料如下表：名稱技術(shù)資料配重重11.4T塔節(jié)1.02T*155節(jié)=15.3T套架總成重5.8T塔頭總成重2.23T回轉(zhuǎn)支座總成重3.422T平衡臂總成重7.033T起重臂總成重7.918T起重力矩840KN.m因?yàn)?號(hào)高塔所在小高層區(qū)最高為11層即使再考慮上地下車庫的深度，為此考慮塔身采用15節(jié)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，15節(jié)×3m/節(jié)=45m＞35.5+5.2=40.7m（提升高度），且小于46.35M的自由高度。根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知高塔結(jié)構(gòu)總重量為531KN。2）樁型及承臺(tái)尺寸選擇擬采用350*350截面，樁長24米，樁頂標(biāo)高為-4.75米（以小區(qū)室外路面為±0點(diǎn)），樁頂自第③1層進(jìn)入0.58米,樁端進(jìn)入第⑥層4.08米。初選承臺(tái)為5000×5000×1500MM。3）預(yù)制方樁承載力驗(yàn)算：單樁豎向承載力設(shè)計(jì)值計(jì)算：Rd=Rsk/γs+Rpk/γp=Up∑fsiLi/γs+fpAp/γpUp——樁身截面周長γs——總側(cè)摩阻力分項(xiàng)系數(shù)，可按端阻比ρp查表（ρp=Rpk/（Rpk+Rsk））γp——樁端阻力分項(xiàng)系數(shù)，可按端阻比ρp查表Rd=Rsk/γs+Rpk/γp=Up∑fsiLi/γs+fpAp/γp=[0.35×4×（15×0.58+15×2+15×1.7+20×9.2+30×4.8+45×3.4+70×4.08]/γs+0.352×2000/γp=1163.12/γs+245/γpρp=Rpk/（Rpk+Rsk）=245/（245+1163.12）=0.174查地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范中表-2分項(xiàng)系數(shù)γs、γp，使用內(nèi)插法得：γs=1.770γp=1.100∴Rd=1163.12/1.770+245/1.100=879.86KNQd=（Fd+Gd）/n≤RdFd+Gd=531+5×5×1.5×25×1.2=1656KN1656KN/4=414KN≤879.86KN滿足要求。Qdmax=（Fd+Gd）/n+MxYimax/∑Yi2+MyXimax/∑Xi2=1656/4+840×1.4×(2.5-0.425)/（2.0752+2.0752+2.0752+2.0752）=555.7KN1.2Rd=1.2×879.86=1055.83KNQdmax＜1.2Rd則所選樁型滿足要求。4）預(yù)制樁身配筋計(jì)算從略，配筋按標(biāo)準(zhǔn)圖集04G361中B組別。(混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30)2、4號(hào)高塔基礎(chǔ)計(jì)算：4號(hào)高塔技術(shù)資料名稱技術(shù)資料配重重10.22T塔節(jié)0.78T*144節(jié)=10.992T套架總成重3.53T塔頭總成重2.51T回轉(zhuǎn)支座總成重3.56T平衡臂總成重4.2T起重臂總成重5.525T起重力矩1575KN.mm因?yàn)?號(hào)高塔所處單體最高為11層，為此考慮塔身采用14節(jié)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，14節(jié)×3m/節(jié)=42m＞35.5+1.25=36.75M（提升高度）。3號(hào)高塔結(jié)構(gòu)自重為405KN，起重力矩為1575KN.m2）樁型及承臺(tái)尺寸選擇擬采用300*300截面，樁長26米，樁頂標(biāo)高為-0.8M（以小區(qū)室外路面為±0點(diǎn)），樁頂自第①層進(jìn)入0.97米，樁端進(jìn)入⑥層1.23米。初選承臺(tái)為5000×5000×1500MM。3）預(yù)制方樁承載力驗(yàn)算：單樁豎向承載力設(shè)計(jì)值計(jì)算：Rd=Rsk/γs+Rpk/γp=Up∑fsiLi/γs+fpAp/γp=[0.30×4×（15×0.97+15×0.9+15×0.9+15×1.1+15×1.3+15×2.6+20×9.1+30×5+45×2.9+70×1.23）]/γs+0.302×2000/γp=798.18/γs+180/γpρp=Rpk/（Rpk+Rsk）=180/（180+798.18）=0.184查地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范中表-2分項(xiàng)系數(shù)γs、γp，使用內(nèi)插法得：γs=1.777γp=1.107∴Rd=798.18/1.777+180/1.107=611.77KNQd=（Fd+Gd）/n≤RdFd+Gd=405+937.5×1.2=1530KN1530KN/4=382.5KN＜611.77KN符合要求。Qdmax=（Fd+Gd）/n+MxYimax/∑Yi2+MyXimax/∑Xi2=1530KN/4+1575×1.4×（2.5-0.4）/（2.12+2.12+2.12+2.12）=645KN1.2Rd=1.2×611.77=734.12KNQdmax＜1.2Rd則所選樁型滿足要求。4）預(yù)制樁身配筋計(jì)算從略，配筋按標(biāo)準(zhǔn)圖集04G361中的B組別。3、6號(hào)高塔基礎(chǔ)計(jì)算：6號(hào)高塔技術(shù)資料：名稱技術(shù)資料配重重10.22T塔節(jié)0.78T*144節(jié)=10.992T套架總成重3.53T塔頭總成重2.51T回轉(zhuǎn)支座總成重3.56T平衡臂總成重4.2T起重臂總成重5.525T起重力矩1575KN.mm因?yàn)?號(hào)高塔所處單體最高為11層，為此考慮塔身采用14節(jié)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，14節(jié)×3m/節(jié)=42m＞35.5+1.25=36.75M（提升高度），但大于4.05M的自由高度，因此在中間加設(shè)扶墻。根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知高塔結(jié)構(gòu)總重量為405KN，起重力矩為1575KN.m。2）樁型及承臺(tái)尺寸選擇初選300*300截面樁，樁長26米，承臺(tái)尺寸為5000×5000，厚度為1.5米。樁頂標(biāo)高為-0.8米（以小區(qū)室外路面為±0點(diǎn)），樁頂自第①層進(jìn)入0.97米，樁端進(jìn)入⑤3層1.43米。查地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范表-1可知預(yù)制樁樁側(cè)極限摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值fs及對應(yīng)的樁端極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值fp。3）預(yù)制方樁承載力驗(yàn)算：單樁豎向承載力設(shè)計(jì)值計(jì)算：Rd=Rsk/γs+Rpk/γp=Up∑fsiLi/γs+fpAp/γpRd=[0.30×4×（15×0.97+15×0.7+15×0.7+15×1.2+15×2+15×2+20×9+30×5.1+45×2.9+50×1.43）]/γs+0.302×2000/γp=648.55/γs+180/γpρp=Rpk/（Rpk+Rsk）=180/（180+648.55）=0.217查地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范中表-2分項(xiàng)系數(shù)γs、γp，使用內(nèi)插法得：γs=1.800γp=1.14∴Rd=648.55/1.8+180/1.14=518.2KN樁基豎向承載力計(jì)算應(yīng)符合下列要求：軸心豎向力作用時(shí)：Qd=（Fd+Gd）/n≤RdFd+Gd=405+937.5×1.2=1530KN1530/4=382.5KN＜518.2KN符合要求Qdmax=（Fd+Gd）/n+MxYimax/∑Yi2+MyXimax/∑Xi2=1530/4+1575×1.4×（2.5-0.4）/（2.12+2.12+2.12+2.12）=645KN1.2Rd=1.2×518.2=621.84KN基本滿足Qdmax＜1.2Rd因?yàn)樵摳咚O(shè)有附墻，以上計(jì)算是在不考慮附墻的情況下得到的結(jié)論，如果考慮附墻對抗傾覆具有加強(qiáng)性所有可以認(rèn)為滿足要求。則所選樁型滿足要求。4）預(yù)制樁身配筋計(jì)算從略，配筋按標(biāo)準(zhǔn)圖集04G361中的B組別。4、5號(hào)高塔基礎(chǔ)計(jì)算：5號(hào)高塔技術(shù)資料：名稱技術(shù)資料配重重10.22T塔節(jié)0.78T*133節(jié)=10.14T套架總成重3.53T塔頭總成重2.51T回轉(zhuǎn)支座總成重3.56T平衡臂總成重4.2T起重臂總成重5.525T起重力矩1575KN.mm因?yàn)?號(hào)高塔所處單體最高為11層，為此考慮塔身采用13節(jié)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，13節(jié)×3m/節(jié)=39m＞35.5+1.25=36.75M（提升高度），且小于4.05M的自由高度。根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知高塔結(jié)構(gòu)總重量為397KN，起重力矩為1575KN.m。2）樁型及承臺(tái)尺寸選擇初選300*300截面樁，樁長26米，承臺(tái)尺寸為5000×5000，厚度為1.5米。樁頂標(biāo)高為-0.8米（以小區(qū)室外路面為±0點(diǎn)），樁頂自第①層進(jìn)入2.13米，樁端進(jìn)入⑥層0.67米。查地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范表-1可知預(yù)制樁樁側(cè)極限摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值fs及對應(yīng)的樁端極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值fp。3）預(yù)制方樁承載力驗(yàn)算：單樁豎向承載力設(shè)計(jì)值計(jì)算：Rd=Rsk/γs+Rpk/γp=Up∑fsiLi/γs+fpAp/γpRd=[0.30×4×（15×2.13+15×0.4+15×1.4+15×1.7+15×2.7+20×8.5+30×5.4+45×3.1+70×0.67）]/γs+0.302×2000/γp=772.02/γs+180/γpρp=Rpk/（Rpk+Rsk）=180/（180+772.02）=0.189查地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范中表-2分項(xiàng)系數(shù)γs、γp，使用內(nèi)插法得：γs=1.781γp=1.111∴Rd=772.02/1.781+180/1.111=595.49KN樁基豎向承載力計(jì)算應(yīng)符合下列要求：軸心豎向力作用時(shí)：Qd=（Fd+Gd）/n≤RdFd+Gd=397+937.5×1.2=1522KN1522/4=380.5KN＜595.49KN符合要求Qdmax=（Fd+Gd）/n+MxYimax/∑Yi2+MyXimax/∑Xi2=1522/4+1575×1.4×（2.5-0.4）/（2.12+2.12+2.12+2.12）=643KN1.2Rd=1.2×595.49=714.59KNQdmax＜1.2Rd則所選樁型滿足要求。4）預(yù)制樁身配筋計(jì)算從略，配筋按標(biāo)準(zhǔn)圖集04G361中的B組別。5、7號(hào)高塔基礎(chǔ)計(jì)算：7號(hào)高塔技術(shù)資料：名稱技術(shù)資料配重重8.2T塔節(jié)0.78T*9節(jié)節(jié)=7.02T套架總成重3.53T塔頭總成重2.51T回轉(zhuǎn)支座總成重3.56T平衡臂總成重3.2T起重臂總成重4.5T起重力矩650KN.m因?yàn)?號(hào)高塔所處單體最高為6層，為此考慮塔身采用9節(jié)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，9節(jié)×3m/節(jié)=27m＞18.55+1.25=19.8M（提升高度），且等于27M的自由高度。根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知高塔結(jié)構(gòu)總重量為319KN，起重力矩為878KN.m。2）樁型及承臺(tái)尺寸選擇初選300*300截面樁，樁長16米，承臺(tái)尺寸為5000×5000，厚度為1.5米。樁頂標(biāo)高為-0.8米（以小區(qū)室外路面為±0點(diǎn)），樁頂自第①層露出0.08米，樁端進(jìn)入層④8.62米。查地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范表-1可知預(yù)制樁樁側(cè)極限摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值fs及對應(yīng)的樁端極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值fp。3）預(yù)制方樁承載力驗(yàn)算：單樁豎向承載力設(shè)計(jì)值計(jì)算：Rd=Rsk/γs+Rpk/γp=Up∑fsiLi/γs+fpAp/γpRd=[0.30×4×（15×0.9+15×0.8+15×0.9+15×1.4+15×1+20×2.3+30×8.62）]/γs+0.302×2000/γp=455.52/γs+180/γpρp=Rpk/（Rpk+Rsk）=180/（180+455.52）=0.283查地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范中表-2分項(xiàng)系數(shù)γs、γp，使用內(nèi)插法得：γs=1.827γp=1.220∴Rd=455.52/1.827+180/1.220=396.87KN樁基豎向承載力計(jì)算應(yīng)符合下列要求：軸心豎向力作用時(shí)：Qd=（Fd+Gdd）/n≤RdFd+Gd=3119+9377.5×1.2=11444KN1444/4==361KN＜396.887KN符合要求Qdmax=（Fdd+Gd）/n+MxxYimaxx/∑Yi2+MyXXimax//∑Xi2=14444/4+6500×1.4×（2.5-0..4）/（2.12+2.12+2.12+2.12）=469KN1.2Rd=1..2×396.887=476.224KNQdmax＜1.22Rd則所選樁型滿足要要求。4）預(yù)制樁身配筋計(jì)計(jì)算從略，配配筋按標(biāo)準(zhǔn)圖圖集04G361中的B組別。6、8號(hào)高塔基礎(chǔ)計(jì)算：：7號(hào)高塔技術(shù)資料：：名稱技術(shù)資料配重重8.2T塔節(jié)0.78T*9節(jié)節(jié)=7.02T套架總成重3.53T塔頭總成重2.51T回轉(zhuǎn)支座總成重3.56T平衡臂總成重3.2T起重臂總成重4.5T起重力矩650KN.m因?yàn)?號(hào)高塔所處處單體最高為為6層，為此考考慮塔身采用用9節(jié)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，99節(jié)×3m/節(jié)=27m＞18.55+1.255=19.88M（提升高度度），且等于于27M的自由高度度。根據(jù)以上上數(shù)據(jù)可知高高塔結(jié)構(gòu)總重重量為3199KN，起重力矩矩為650KN.m。2）樁型及承臺(tái)尺寸寸選擇初選300*3000截面樁，樁樁長16米，承臺(tái)尺寸寸為5000××5000，厚度為1..5米。樁頂標(biāo)高高為-0.8米（以小區(qū)室室外路面為±0點(diǎn)），樁頂頂自第①層露出0.111米，樁端進(jìn)入入層④8.39米。查地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范表-11可知預(yù)制樁樁樁側(cè)極限摩摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值值fs及對應(yīng)的的樁端極限端端阻力標(biāo)準(zhǔn)值值fp。3）預(yù)制方樁承載力力驗(yàn)算：單樁豎向承載力設(shè)設(shè)計(jì)值計(jì)算：：Rd=Rsk/γss+Rpk//γp=Up∑fsiLii/γs+fpAAp/γpRd=[0.300×4×（15×1.55+15×2.3+15×0.6+155×1.4+200×1.7+300×8.39）]/γs+0.302×2000//γp=447..24/γs+1800/γpρp=Rpk/（Rpkk+Rsk）=180/（180+447.224）=0.287查地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范中表--2分項(xiàng)系數(shù)γs、γp，使用內(nèi)插插法得：γs=1.827γp=1.224∴Rd=447