455塔吊基礎(chǔ)施工方案

目錄一、工程概況 -1-二、編制依據(jù) -1-三、塔吊位置及型號(hào)選擇 -1-1、型號(hào)選擇 -1-2、位置選擇 -2-四、塔吊基礎(chǔ)設(shè)計(jì) -2-1、立柱樁、鋼格構(gòu)柱設(shè)計(jì) -2-2、混凝土承臺(tái)設(shè)計(jì) -2-五、塔吊四樁基礎(chǔ)受力驗(yàn)算 -2-六、塔吊格構(gòu)柱穩(wěn)定性的計(jì)算 -9-附件：1、第四五五醫(yī)院新建門(mén)診醫(yī)技術(shù)樓塔吊基礎(chǔ)樁詳圖2、第四五五醫(yī)院新建門(mén)診醫(yī)技術(shù)樓塔吊基礎(chǔ)混凝土承臺(tái)詳圖

一、工程概況本工程位于上海市長(zhǎng)寧區(qū)淮海西路338號(hào)四五五醫(yī)院院內(nèi)，東側(cè)靠近番禹路，西側(cè)靠近安順路，北側(cè)相距新華路約200米，南側(cè)為淮海西路距離本工程基坑邊線約50米，總建筑面積22243平方米,建筑占地面積1980m2。本工程地上七層，建筑高度34.3本次塔吊安裝范圍是6軸與B軸之間，該工程基坑面積3500m2，基坑周長(zhǎng)254米。分為地上7層門(mén)診醫(yī)療房，地下2層地下室，結(jié)構(gòu)類(lèi)型為框架—剪力墻形式，總建筑面積22243m2二、編制依據(jù)1）相關(guān)施工圖紙2）《中國(guó)人民解放軍第四五五醫(yī)院新建門(mén)診醫(yī)技樓巖土工程勘察報(bào)告書(shū)》3）《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-94）4）《土力學(xué)地基基礎(chǔ)》清華大學(xué)出版社5）《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》6）《建筑施工手冊(cè)》中國(guó)建筑工業(yè)出版社7）《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50017-2003）8）《塔式起重機(jī)混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T187-2009）9）QTZ125（TC6015A-10E）塔式起重機(jī)使用手冊(cè)三、塔吊位置及型號(hào)選擇1、型號(hào)選擇考慮到基坑整體形狀類(lèi)似正四邊形，每邊周長(zhǎng)約為50m，單層建筑面積約6000多m2，而且現(xiàn)有塔吊旋轉(zhuǎn)半徑（臂長(zhǎng)）已可達(dá)到80m以上，因此綜合考慮基坑形狀及建筑面積后決定安裝1臺(tái)塔吊，采用張家港波坦建筑機(jī)械有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為MC320K16塔式起重機(jī)。各類(lèi)參數(shù)如下：臂長(zhǎng)：6頂端極限起重荷載：1.3t安裝高度：50最大懸臂高度：60非工作狀態(tài)下達(dá)到最大懸臂時(shí)自重：68t2、位置選擇由于本工程周邊可使用場(chǎng)地有限，沒(méi)有足夠的場(chǎng)地也沒(méi)有適合的地方可供布置塔吊基礎(chǔ)，最終確定將塔吊設(shè)置在車(chē)庫(kù)結(jié)構(gòu)內(nèi)，基礎(chǔ)形式采用混凝土灌注樁＋鋼格構(gòu)柱＋混凝土承臺(tái)形式，結(jié)合地下室結(jié)構(gòu)梁系布置情況以及上部結(jié)構(gòu)形式確定將塔吊布置于B/6軸附近。詳見(jiàn)“第四五五醫(yī)院新建門(mén)診醫(yī)技樓塔吊基礎(chǔ)混凝土承臺(tái)詳圖”四、塔吊基礎(chǔ)設(shè)計(jì)1、立柱樁、鋼格構(gòu)柱設(shè)計(jì)1）立柱樁塔吊基礎(chǔ)共需要4根立柱樁做為基礎(chǔ)承載，其中1根利用原有的183#工程樁，另外3根為增加的立柱樁，立柱樁樁徑為800mm、配筋沿用棧橋立柱樁的規(guī)格。樁深、樁頂標(biāo)高分別為：1#、2#、3#樁樁頂為－11.10m，樁底標(biāo)高－36.40m；183#樁樁頂標(biāo)高為－10.80m，樁底標(biāo)高為－452）鋼格構(gòu)柱4根鋼格構(gòu)柱形式同本工程棧橋立柱樁，角鋼規(guī)格改用180×180×16mm，樁頂標(biāo)高為＋4.20（絕對(duì)標(biāo)高），伸入立柱樁內(nèi)3m詳見(jiàn)“第四五五醫(yī)院新建門(mén)診醫(yī)技樓塔吊基礎(chǔ)樁詳圖”2、混凝土承臺(tái)設(shè)計(jì)混凝土承臺(tái)尺寸為5.5m×5.5m×1.40m，混凝土標(biāo)號(hào)C承臺(tái)內(nèi)預(yù)埋塔吊標(biāo)準(zhǔn)節(jié)固定支腳，預(yù)埋時(shí)確保支腳水平。承臺(tái)配筋及細(xì)部構(gòu)造詳見(jiàn)“第四五五醫(yī)院新建門(mén)診醫(yī)技樓塔吊基礎(chǔ)混凝土承臺(tái)詳圖”五、塔吊四樁基礎(chǔ)受力驗(yàn)算一、參數(shù)信息塔吊型號(hào):TC6015A-10E塔機(jī)自重標(biāo)準(zhǔn)值:Fk1=680.00kN起重荷載標(biāo)準(zhǔn)值:Fqk=100.00kN塔吊最大起重力矩:M=1250.00kN.m塔吊計(jì)算高度:H=60m塔身寬度:B=2.00m非工作狀態(tài)下塔身彎矩:M1=5100kN.m樁混凝土等級(jí):C35承臺(tái)混凝土等級(jí):C35保護(hù)層厚度:50mm矩形承臺(tái)邊長(zhǎng):5.50m承臺(tái)厚度:Hc=1.400m承臺(tái)箍筋間距:S=142mm承臺(tái)鋼筋級(jí)別:HRB335承臺(tái)頂面埋深:D=0.000m樁直徑:d=0.750m樁間距:a=3.300m樁鋼筋級(jí)別:HRB335樁入土深度:35.00m樁型與工藝:泥漿護(hù)壁鉆(沖)孔灌注樁計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：二、荷載計(jì)算1.自重荷載及起重荷載1)塔機(jī)自重標(biāo)準(zhǔn)值Fk1=680kN2)基礎(chǔ)以及覆土自重標(biāo)準(zhǔn)值Gk=5.5×5.5×1.40×25=1058.75kN承臺(tái)受浮力：Flk=5.5×5.5×0.90×10=272.25kN3)起重荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fqk=100kN2.風(fēng)荷載計(jì)算1)工作狀態(tài)下塔機(jī)塔身截面對(duì)角線方向所受風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值a.塔機(jī)所受風(fēng)均布線荷載標(biāo)準(zhǔn)值(Wo=0.2kN/m2)=0.8×2.09×1.95×.69×0.2=0.45kN/m2=1.2×0.45×0.35×2=0.38kN/mb.塔機(jī)所受風(fēng)荷載水平合力標(biāo)準(zhǔn)值Fvk=qsk×H=0.38×60.00=22.68kNc.基礎(chǔ)頂面風(fēng)荷載產(chǎn)生的力矩標(biāo)準(zhǔn)值Msk=0.5Fvk×H=0.5×22.68×60.00=680.30kN.m2)非工作狀態(tài)下塔機(jī)塔身截面對(duì)角線方向所受風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值a.塔機(jī)所受風(fēng)均布線荷載標(biāo)準(zhǔn)值(本地區(qū)Wo=0.55kN/m2)=0.8×2.22×1.95×.69×0.55=1.31kN/m2=1.2×1.31×0.35×2.00=1.10kN/mb.塔機(jī)所受風(fēng)荷載水平合力標(biāo)準(zhǔn)值Fvk=qsk×H=1.10×60.00=66.24kNc.基礎(chǔ)頂面風(fēng)荷載產(chǎn)生的力矩標(biāo)準(zhǔn)值Msk=0.5Fvk×H=0.5×66.24×60.00=1987.20kN.m3.塔機(jī)的傾覆力矩工作狀態(tài)下，標(biāo)準(zhǔn)組合的傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值Mk=5100+0.9×(1250+680.30)=6837.27kN.m非工作狀態(tài)下，標(biāo)準(zhǔn)組合的傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值Mk=5100+1987.20=7087.20kN.m三.樁豎向力計(jì)算非工作狀態(tài)下：Qk=(Fk+Gk)/n=(680+1058.75)/4=434.69kNQkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvk×h)/L=(680+1058.75)/4+(7087.20+66.24×1.40)/4.67=1973.40kNQkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L=(680+1058.75-272.25)/4-(7087.20+66.24×1.40)/4.67=-1172.09kN工作狀態(tài)下：Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(680+1058.75+100)/4=459.69kNQkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvk×h)/L=(680+1058.75+100)/4+(6837.27+22.68×1.40)/4.67=1931.77kNQkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L=(680+1058.75+100-272.25)/4-(6837.27+22.68×1.40)/4.67=-1080.45kN四.承臺(tái)受彎計(jì)算1.荷載計(jì)算不計(jì)承臺(tái)自重及其上土重，第i樁的豎向力反力設(shè)計(jì)值：工作狀態(tài)下：最大壓力Ni=1.35×(Fk+Fqk)/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L=1.35×(680+100)/4+1.35×(6837.27+22.68×1.40)/4.67=2250.56kN最大拔力Ni=1.35×(Fk+Fqk)/n-1.35×(Mk+Fvk×h)/L=1.35×(680+100)/4-1.35×(6837.27+22.68×1.40)/4.67=-1724.06kN非工作狀態(tài)下：最大壓力Ni=1.35×Fk/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L=1.35×680/4+1.35×(7087.20+66.24×1.40)/4.67=2306.76kN最大拔力Ni=1.35×Fk/n-1.35×(Mk+Fvk×h)/L=1.35×680/4-1.35×(7087.20+66.24×1.40)/4.67=-1847.76kN2.彎矩的計(jì)算依據(jù)《塔式起重機(jī)混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)程》第6.4.2條其中Mx,My1──計(jì)算截面處XY方向的彎矩設(shè)計(jì)值(kN.m)；xi,yi──單樁相對(duì)承臺(tái)中心軸的XY方向距離(m)；Ni──不計(jì)承臺(tái)自重及其上土重，第i樁的豎向反力設(shè)計(jì)值(kN)。由于非工作狀態(tài)下，承臺(tái)正彎矩最大：Mx=My=2×2306.76×0.65=2998.79kN.m承臺(tái)最大負(fù)彎矩:Mx=My=2×-1847.76×0.65=-2402.09kN.m3.配筋計(jì)算根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》GB50010-2002第7.2.1條式中1──系數(shù)，當(dāng)混凝土強(qiáng)度不超過(guò)C50時(shí)，1取為1.0,當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C80時(shí)，1取為0.94,期間按線性?xún)?nèi)插法確定；fc──混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；h0──承臺(tái)的計(jì)算高度；fy──鋼筋受拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，fy=300N/mm2。底部配筋計(jì)算:s=2998.79×106/(1.000×16.700×5500.000×13502)=0.0179=1-(1-2×0.0179)0.5=0.0181s=1-0.0181/2=0.9910As=2998.79×106/(0.9910×1350.0×300.0)=7472.0mm2頂部配筋計(jì)算:s=2402.09×106/(1.000×16.700×5500.000×13502)=0.0143=1-(1-2×0.0143)0.5=0.0145s=1-0.0145/2=0.9910As=2402.09×106/(0.9928×1350.0×300.0)=5974.3mm24.樁承臺(tái)配筋1)承臺(tái)頂面鋼筋選擇38φ25，實(shí)際配筋面積18656mm22)承臺(tái)底面鋼筋選擇38φ25，實(shí)際配筋面積18656mm2五.承臺(tái)剪切計(jì)算最大剪力設(shè)計(jì)值：Vmax=2306.76kN依據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2002)的第7.5.7條。我們考慮承臺(tái)配置箍筋的情況，斜截面受剪承載力滿足下面公式：式中──計(jì)算截面的剪跨比,=1.500ft──混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，ft=1.570N/mm2；b──承臺(tái)的計(jì)算寬度，b=5500mm；h0──承臺(tái)計(jì)算截面處的計(jì)算高度，h0=1350mm；fy──鋼筋受拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，fy=300N/mm2；S──箍筋的間距，S=142mm。經(jīng)過(guò)計(jì)算承臺(tái)已滿足抗剪要求，只需構(gòu)造配箍筋!六.承臺(tái)受沖切驗(yàn)算角樁軸線位于塔機(jī)塔身柱的沖切破壞錐體以?xún)?nèi)，且承臺(tái)高度符合構(gòu)造要求，故可不進(jìn)行承臺(tái)角樁沖切承載力驗(yàn)算七.樁身承載力驗(yàn)算樁身承載力計(jì)算依據(jù)《建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-2008)的第5.8.2條根據(jù)第二步的計(jì)算方案可以得到樁的軸向壓力設(shè)計(jì)值，取其中最大值N=1.35×1973.40=2664.09kN樁頂軸向壓力設(shè)計(jì)值應(yīng)滿足下面的公式：其中c──基樁成樁工藝系數(shù)，取0.75fc──混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，fc=16.7N/mm2；Aps──樁身截面面積，Aps=441787mm2。樁身受拉計(jì)算，依據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94-2008第5.8.7條受拉承載力計(jì)算，最大拉力N=1.35×Qkmin=-1582.32kN經(jīng)過(guò)計(jì)算得到受拉鋼筋截面面積As=5274.388mm2。由于樁的最小配筋率為0.20%，計(jì)算得最小配筋面積為884mm2綜上所述，全部縱向鋼筋面積5274mm2樁縱向鋼筋選擇14φ25，實(shí)際配筋面積6873mm2八.樁豎向承載力驗(yàn)算依據(jù)《塔式起重機(jī)混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T187-2009)的第6.3.3和6.3.4條軸心豎向力作用下，Qk=459.69kN；偏向豎向力作用下，Qkmax=1973.40kN.m樁基豎向承載力必須滿足以下兩式：?jiǎn)螛敦Q向承載力特征值按下式計(jì)算：其中Ra──單樁豎向承載力特征值；qsik──第i層巖石的樁側(cè)阻力特征值；按下表取值；qpa──樁端端阻力特征值，按下表取值；u──樁身的周長(zhǎng)，u=2.36m；Ap──樁端面積,取Ap=0.44m2li──第i層土層的厚度,取值如下表；厚度及側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值表如下:序號(hào)土層厚度(m)極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa)極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa)土名稱(chēng)④6.08200淤泥質(zhì)粘土⑤19.2300粘土⑤3-111400粉質(zhì)粘土⑤3-24.4420粉質(zhì)粘土⑥2.450800粉質(zhì)粘土⑦17601500砂質(zhì)粉土由于樁的入土深度為35m,所以樁端是在第⑦1層土層。最大壓力驗(yàn)算:Ra=2.36×(6.08×10+9.2×15+11×20+4.4×21+2.4×25+1.92×30)+750×0.44=1812.92kN由于:Ra=1812.92>Qk=459.69,所以滿足要求!由于:1.2Ra=2175.50>Qkmax=1973.40,所以滿足要求!九.樁的抗拔承載力驗(yàn)算依據(jù)《塔式起重機(jī)混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T187-2009)的第6.3.5條偏向豎向力作用下，Qkmin=-1172.09kN.m樁基豎向承載力抗拔必須滿足以下兩式：式中Gp──樁身的重力標(biāo)準(zhǔn)值，水下部分按浮重度計(jì)；i──抗拔系數(shù)；Ra=2.36×(0.750×6.08×20+0.750×9.2×30+0.750×11×40+0.750×4.4×42+0.750×2.4×50+0.750×1.92×60)=2316.801kNGp=0.442×(35×25-35×10)=231.938kN由于:2316.80+231.94>=1172.09滿足要求!六、塔吊格構(gòu)柱穩(wěn)定性的計(jì)算1.格構(gòu)柱截面的力學(xué)特性：格構(gòu)柱的截面尺寸為0.45×0.45m；主肢選用:18號(hào)角鋼b×d×r=180×18×16mm；綴板選用(m×m):0.01×0.40主肢的截面力學(xué)參數(shù)為A0=61.96cm2，Z0=5.13cm，Ix0=1875.12cm4，Iy0=1875.12cm4；格構(gòu)柱截面示意圖格構(gòu)柱的y-y軸截面總慣性矩：格構(gòu)柱的x-x軸截面總慣性矩：經(jīng)過(guò)計(jì)算得到：Ix=4×[1875.12+61.96×(45/2-5.13)2]=82271.96cm4；Iy=4×[1875.12+61.96×(45/2-5.13)2]=82271.96cm4；2.格構(gòu)柱的長(zhǎng)細(xì)比計(jì)算：格構(gòu)柱主肢的長(zhǎng)細(xì)比計(jì)算公式：其中H──格構(gòu)柱的總計(jì)算長(zhǎng)度，取11.35m；