中建一局塔吊基礎(chǔ)施工方案（37P）

22.編制依據(jù) 23.塔吊選型 24.塔吊基礎(chǔ)設(shè)計(jì)及驗(yàn)算 34.1塔吊基礎(chǔ)選型 34.2塔吊基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 34.3立柱樁與工程樁間距 64.3塔吊基礎(chǔ)驗(yàn)算 6 5.1鉆孔灌注樁及格構(gòu)柱要求 5.2鋼結(jié)構(gòu)焊接要求 5.3驗(yàn)收使用要點(diǎn) 6.安全文明措施 7.附圖 —1)前期招標(biāo)建筑結(jié)構(gòu)圖、業(yè)主提供的基坑支護(hù)設(shè)計(jì)圖紙。2)《塔式起重機(jī)使用說明書》5)《鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50621-2010)6)《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》(JGJ81-20013)《建設(shè)工程安全生產(chǎn)條例》(國(guó)務(wù)院第393號(hào)14)《建筑起重機(jī)械安全監(jiān)督管理規(guī)定》(建設(shè)部第166號(hào)令)本工程現(xiàn)場(chǎng)分三個(gè)區(qū)進(jìn)行先后施工，總體施工順序?yàn)椋菏紫仁┕區(qū)，待I區(qū)B2層結(jié)構(gòu)(B1板)施工完成并達(dá)到強(qiáng)度后開始Ⅱ區(qū)土方開挖及支撐施工，IⅡ區(qū)地下結(jié)構(gòu)施工完成后方再擇機(jī)插入Ⅲ區(qū)基坑施工。I區(qū)土方及支撐施工階段擬使用一臺(tái)60m臂長(zhǎng)TC6015塔吊作為工程垂直吊裝工具(塔吊編號(hào)為1#),1#塔吊位于I區(qū)主塔樓東部，待I區(qū)B2層結(jié)構(gòu)施工完成后，在I區(qū)主塔樓西北側(cè)安裝一臺(tái)40m臂長(zhǎng)TC6015塔吊(塔吊編號(hào)為2#),待2#塔吊安裝完畢后，拆除1#塔吊，緊接著在主塔樓東南側(cè)安裝一臺(tái)45m臂長(zhǎng)TC7035塔吊(塔吊編號(hào)為3#)。Ⅱ區(qū)土方及支撐施工階段，在輔樓西南側(cè)安裝一臺(tái)45m臂長(zhǎng)TC5613(塔吊編號(hào)為4#),同時(shí)，將I區(qū)拆除的TC6015安裝至輔樓東北角，臂長(zhǎng)改為50m,塔吊編號(hào)為5#。4.塔吊基礎(chǔ)設(shè)計(jì)及驗(yàn)算4.1塔吊基礎(chǔ)選型1#、4#、5#需在土方及支撐施工階段投入使用，該3個(gè)塔吊基礎(chǔ)考慮采用鉆孔灌注樁+鋼格構(gòu)柱+鋼平臺(tái)基礎(chǔ)形式，塔吊基礎(chǔ)定位及基礎(chǔ)形式詳見附圖。4.2塔吊基礎(chǔ)設(shè)計(jì)1#、4#、5#塔吊基礎(chǔ)分別為4根Φ850的中心距為2.55m×2.55m鉆孔灌注吊樁長(zhǎng)28.9m,樁頂標(biāo)高為-21.6m,格構(gòu)柱長(zhǎng)度為24米；4#塔吊樁長(zhǎng)29m,樁格構(gòu)柱長(zhǎng)度為22米。格構(gòu)柱外包尺寸504×504,采用4L160×16等邊角鋼及420×200×12@600的綴板焊接而成，在中心距為2.55m×2.55m的四根格構(gòu)柱塔吊的固定支腳焊接在鋼平臺(tái)上，支腿上、下均焊接筋板，支腿上筋板4×4=16塊，支腿下筋板4×2=8塊。格構(gòu)柱的上口需要做水平處理，以確保鋼平臺(tái)的水平誤差控制在1mm以內(nèi)。格構(gòu)柱與封口板焊接時(shí)，每個(gè)面加2塊筋板，共2×4×4=32塊。格構(gòu)柱在土方開挖后，每隔2.55米用[16槽鋼做一道支撐，四根格構(gòu)柱之間用6500*6500*1400mm的基礎(chǔ)，混凝土標(biāo)號(hào)C40,上層筋縱橫向各32根25mm直徑HRB335鋼筋，下層筋縱橫向各32根25直徑HRB335鋼筋，架立筋為256根12mm直徑HPB300鋼筋。塔機(jī)基礎(chǔ)部分應(yīng)與混凝土基礎(chǔ)鋼筋網(wǎng)可靠連成一體，端面露出基礎(chǔ)高度為350mm,并保。*p米下層筋導(dǎo)地下節(jié)埋入混凝土基礎(chǔ)部分應(yīng)與混凝土基礎(chǔ)鋼筋網(wǎng)可靠連成一體。53#塔吊基礎(chǔ)平面圖3#塔吊基礎(chǔ)剖面圖4.3立柱樁與工程樁間距現(xiàn)場(chǎng)1#塔吊基礎(chǔ)立柱樁距最近工程樁間距為1.802m,4#塔吊基礎(chǔ)立柱樁距附1#、4#、5#塔吊基礎(chǔ)立柱樁與工程樁的間距詳圖。4.3塔吊基礎(chǔ)驗(yàn)算4.3.11#、4#、5#塔吊基礎(chǔ)驗(yàn)算樁考慮插入⑦持力層1m,以受力最大的1#塔吊為例驗(yàn)算如下：一、塔吊受力計(jì)算(TC6015,按最大60m自由高度)寬度B=2m取最不利狀態(tài)塔吊標(biāo)準(zhǔn)節(jié)與四根樁偏差450時(shí)計(jì)算：最大壓力：Nmax=1.2×(760.6+24)/4+1.4×3085×(2.4×1.414/2)[2×(2.最大拔力：Nmax=1.2×(760.6+24)/4-1.4×3085×(2.4×1.414/2)/[2×(2.取最不利狀態(tài)塔吊標(biāo)準(zhǔn)節(jié)與四根樁偏差45o時(shí)計(jì)算：最大壓力：Nmax=1.2×(680.3+24)/4+1.4×3830×(2.4×1.414/2)/[2×(2.最大拔力：Nmax=1.2×(680.3+24)/4-1.4×3830×(2.4×1.414/2)/[2×(2.表1.4-1TC6015-10(獨(dú)立高度5扭矩M。表1.4-2TC6015A-10(獨(dú)立高度6圖1.4-1注：表1.4-1中Fn、Fv及彎矩M為基礎(chǔ)最大彎矩工況載荷，扭矩M為基礎(chǔ)最大扭850樁徑樁基(平方米)71單樁豎向抗壓承載力標(biāo)準(zhǔn)值=3344.26+964.24=4308.5kN單樁豎向抗壓承載力特征值=(2820.07+964.24)/2=2154.25kN單樁豎向抗拔承載力標(biāo)準(zhǔn)值=3344.26kN單樁豎向抗拔承載力特征值=3344.26/2=1672.13kN根據(jù)塔吊樁最大抗拔力N=1368.75KN;根據(jù)鋼筋最大承載應(yīng)力As=N/o≤fy=300N/mm2As≤1420050/300mm2=45取鋼筋Φ22,N=As/π(11)2=12,取12根取鋼筋Φ25,N=As/π(12.5)2=9.3,取10根取鋼筋Φ28,N=As/π(14)2=7.4,取8根擬選用Φ25鋼筋，取10根(GB50017-2003),計(jì)算模型選取塔吊最大獨(dú)立自由高度60m,塔身未采取任何附著裝置狀態(tài)。主肢的截面力學(xué)參數(shù)為A0=49.07cm2,Z0=4.55cm,Ix0=1175.08cm2,Iy0=1175.08cm2;經(jīng)過計(jì)算得到：Ix=4×[1175.08+49.07×(50.2/2-4.55)2]=875Iy=4×[1175.08+49.07×(50.2/2-4.55)2]=8752、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)柱的總高度，取21.7m;Ao——一個(gè)主肢的截面面積，取49.07cm2。經(jīng)過計(jì)算得到2x=102.72,Zy=102.72。格構(gòu)柱分肢對(duì)最小剛度軸1-1的長(zhǎng)細(xì)比計(jì)算公式：其中b——綴板厚度，取b=0.5m。h——綴板長(zhǎng)度，取h=0.2m。a?——格構(gòu)架截面長(zhǎng)，取a?=0.502m。換算長(zhǎng)細(xì)比計(jì)算公式：3、格構(gòu)柱的整體穩(wěn)定性計(jì)算：格構(gòu)柱在彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定性計(jì)算公式：其中N——軸心壓力的計(jì)算值(kN);取N=1791.33kN;A——格構(gòu)柱橫截面的毛截面面積，取4×49.07cm2;d——軸心受壓構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定系數(shù)；根據(jù)換算長(zhǎng)細(xì)比Zox=115.91,Zoy=115.91查《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》得到經(jīng)過計(jì)算得到：X方向的強(qiáng)度值為175.51N/mm2,不大于設(shè)計(jì)強(qiáng)度215N/mm2,所以滿足要求!Y方向的強(qiáng)度值為175.51N/mm2,不大于設(shè)計(jì)強(qiáng)度215N/mm2,所以滿足要求!4、基礎(chǔ)格構(gòu)柱抗扭驗(yàn)算1)格構(gòu)柱上斜腹桿抗扭構(gòu)造驗(yàn)算軸心受壓格構(gòu)柱平行于綴材面的剪力為：其中9為按虛軸換算長(zhǎng)細(xì)比確定的整體穩(wěn)定系數(shù)。根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定》的最大剪力計(jì)算公式：其中，A為格構(gòu)柱的全截面面積，f為格構(gòu)柱鋼材設(shè)計(jì)強(qiáng)度值，f,為格構(gòu)柱鋼材屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(235MPa)。將剪力V沿柱長(zhǎng)度方向取為定值。分配到一個(gè)綴材面上的剪力為：斜腹桿的軸心為：N=V1/cosθ因塔機(jī)水平力作用于兩根斜支撐上：V'=V/2=112.1/2=56.05KN斜支撐的軸心壓力為：F=V'/cos450=7θ為斜腹桿和水平桿的夾角(45°),斜腹桿的計(jì)算長(zhǎng)度為3393.6mm。斜腹桿選用槽鋼【16a,其截面參數(shù)為：A=21.96cm2,ìx=6.28cm2,ìy=1o=N1/?A=V1/(Acos45°)=79.25/(0.214*21.96)=16.86MPa<215Mpa300*250*10貼板斜撐焊接貼板格構(gòu)柱o=79.25/250/7=45MPa,小于160MPaN≤4f.A,,N≤fyA;本工程鉆孔灌注樁縱向受力鋼筋設(shè)計(jì)為10Φ25,經(jīng)過計(jì)算得到受拉鋼筋截面面積As=4908mm2。其抗拉設(shè)計(jì)值為Ny=300*5672/1000=1472.4KN,大于N=1385.03KN,滿足要求!塔吊樁間距為2.55米，其鋼平臺(tái)采用H400*13*21的型鋼外封10mm厚鋼板(見下圖),材質(zhì)選用Q345B,塔吊支腿處加橫向筋板以增加局部抗壓能力。慣性矩：Ix=73008.7cm4；F壓F拉F壓F拉R2非工作工況：R1=1259kN；R2=?909kNM其計(jì)算公式為：σ=γ?WM193=50MPa≤230MPa; 3F=1259KN；g=ψFσ=其計(jì)算公式為：twlz；σ=.=64MPa≤160MPa Ix=730087058mm4g= σ'2+σ2?σ'σ+3g2=642+452?64×45+3×832=155MPa<230MPa1l1σ合=[(σ/β)2+g2]1/2；FNσ合=67MPa≤100MPa； σ合=[(σ/β)2+g2]1/2；FN σ合=[(σ/β)2+g2]1/2；FN代入數(shù)據(jù)：σ合=53MPa≤100MPa;故，該處焊縫滿足要求。4.3.22#塔吊基礎(chǔ)驗(yàn)算一.參數(shù)信息塔吊型號(hào)：QTZ100鋼筋級(jí)別：HRB335計(jì)算簡(jiǎn)圖：MMB.GB.二.荷載計(jì)算1.自重荷載及起重荷載2)基礎(chǔ)以及覆土自重標(biāo)準(zhǔn)值承臺(tái)受浮力：F1k=6.3×6.3×17.10×10=6786.99kN3)起重荷載標(biāo)準(zhǔn)值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)=0.8×1.77×1.95×0.99×0.2=0b.塔機(jī)所受風(fēng)荷載水平合力標(biāo)準(zhǔn)值Fvk=9sk×H=0.46×60=2c.基礎(chǔ)頂面風(fēng)荷載產(chǎn)生的力矩標(biāo)準(zhǔn)值Msk=0.5Fvk×H=0.5×27.55×60=8262)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)=0.8×1.86×1.95×0.99×0.55=1qsk=x·wec?BH/Hb.塔機(jī)所受風(fēng)荷載水平合力標(biāo)準(zhǔn)值Fvk=9sk×H=1.33×60=7c.基礎(chǔ)頂面風(fēng)荷載產(chǎn)生的力矩標(biāo)準(zhǔn)值Msk=0.5Fvk×H=0.5×79.63×60=23883.塔機(jī)的傾覆力矩M=3080+0.9×(1250+826.64)=4948.97kN.m非工作狀態(tài)下，標(biāo)準(zhǔn)組合的傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值M=3080+2388.84=5468.三.地基承載力計(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》(JGJ/T187-2009)=(680.3+100+-5397.84)/(6.3×6.3)=-116=(680.3+100+-5397.84)/(6.3×6.3)-2×(4948.97×1.414=(4948.97+27.55×1.4)/(680.3+100+-5397.84)=-1.08m≤0.25b=1.58m工作狀態(tài)=(680.3+100+-5397.84)/(3×3=(680.3+-5397.84)/(6.3×6.3)=52Pmm=(Fx+G)/A-M/W-M/W,=(680.3+-5397.84)/(6.3×6.3)-2×(5468.84×1.414=(5468.84+79.63×1.4)/(680.30+-5397.84)=-1.18m≤0.25b=1.58m非工作狀態(tài)=(680.3+-5397.84)/(3×3四.地基基礎(chǔ)承載力驗(yàn)算軸心荷載作用：由于fa≥Pk=-116.34kPa,所以滿足要求!偏心荷載作用：由于1.2×fa≥Pkmax=-98.96kPa,所以滿足要求!依據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007-2011第8.2條。1.抗彎計(jì)算，計(jì)算公式如下：式中a?——截面I-I至基底邊緣的距離，取a?=2.15m;P=-100.49×(33.91-2.15)/(3×3.91)=-82.M=2.152×[(2×6.3+2)×(1.35×-100.49+1.35×-82.09-2×1.35×-5397.84/6P=-98.96×(33.99-2.15)/(3×3.98630161199488)=-81.M=2.152×[(2×6.3+2)×(1.35×-98.96+1.35×-81.17-2×1.35×-5397.84/6.2.配筋面積計(jì)算，公式如下：式中α?——系數(shù)，當(dāng)混凝土強(qiáng)度不超過C50時(shí)，α1取為1.0,當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C80s=642.28×106/(1.00×19s=1-0.003/2=0.999As=642.28×106/(0.999×1350×300.00)=1588.20mm2。六.地基變形計(jì)算規(guī)范規(guī)定：當(dāng)?shù)鼗饕芰拥某休d力特征值(fak)不小于130kPa或小于130kPa但有地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，且黏性土的狀態(tài)不低于可塑（液性指數(shù)IL不大于0稍密時(shí)，可不進(jìn)行塔機(jī)基礎(chǔ)的天然地基變形驗(yàn)算，其一.參數(shù)信息MM基BB.DGF1)塔機(jī)自重標(biāo)準(zhǔn)值2)基礎(chǔ)以及覆土自重標(biāo)準(zhǔn)值3)起重荷載標(biāo)準(zhǔn)值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=0.8×1.77×1.95×0.99×0.2=0=1.2×0.55×0.35×2.2=0.Fvk=qsk×H=0.51×61.5=2)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)=0.8×1.86×1.95×0.99×0.55=1=1.2×1.58×0.35×2.2=Fvk=qsk×H=1.46×61.5=Msk=0.5Fvk×H=0.5×89.78×61.5=27603.塔機(jī)的傾覆力矩Mk=6184+0.9×(3840+955.33)=10499非工作狀態(tài)下，標(biāo)準(zhǔn)組合的傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值M=6184+2760.75=8944.依據(jù)《塔式起重機(jī)混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)程》(JGJ/=(1141+184+-8512)/(8×8)=-112Pmm=(Fx+G)/A-M/W-M/W,=(1141+184+-8512)/(8×8)-2×(10499.80×1.414=(10499.80+31.07×1.6)/(1141+184+-8512.00)=-1.47m≤0.25b=2.00m工作狀態(tài)=(1141+184+-8512.00)/(3×5.04×塔機(jī)非工作狀態(tài)下：=(1141+-8512)/(8×8)=57=(1141+-8512)/(8×8)-2×(8944.75×1.414=(8944.75+89.78×1.6)/(1141.00+-8512.00)=-1.23m≤0.25b=2.00m非工作狀態(tài)四.地基基礎(chǔ)承載力驗(yàn)算軸心荷載作用：由于fa≥P=-112.30kPa,所以滿足要求!偏心荷載作用：由于1.2×fa≥Pkmax=-94.39kPa,所以滿足要求!五.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》GB50007-2011第8.2條。1.抗彎計(jì)算，計(jì)算公式如下：式中a?——截面I-I至基底邊緣的距離，取a?=2.90m;P=-94.39×(35.04-2.90)/(3×5.04)=-76.M=2.902×[(2×8+2.2)×(1.35×-94.39+1.35×-76.28-2×1.35×-8512.00/8P=-103.52×(34.87-2.90)/(3×4.87172711330297)=-82.M=2.902×[(2×8+2.2)×(1.35×-103.52+1.35×-82.98-2×1.35×-8512/82)2.配筋面積計(jì)算，公式如下：式中α?——系數(shù)，當(dāng)混凝土強(qiáng)度不超過C50時(shí)，α1取為1.0,當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C80α1取為0.94,期間按線性內(nèi)插法確定；fc——混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；h?——承臺(tái)的計(jì)算高度。as=1504.32×10?/(1.00×19.10×8.00×103×A?=1504.32×10/(0.998×1550×300.00)=3241.7六.地基變形計(jì)算規(guī)范規(guī)定：當(dāng)?shù)鼗饕芰拥某休d力特征值(fak)不小于130kPa或小于130kPa但有地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，且黏性土的狀態(tài)不低于可塑(液性指數(shù)IL不大于0.75)、砂土的密實(shí)度不低于稍密時(shí)，可不進(jìn)行塔機(jī)基礎(chǔ)的天然地基變形驗(yàn)算HPB300鋼筋，主筋采用HRB335鋼筋。預(yù)熱有利于減低中碳鋼熱影響區(qū)的最高硬度，要工藝措施，預(yù)熱還能改善接頭塑性，減小焊后殘余應(yīng)力。通常，35若焊件太大，整體預(yù)熱有困難時(shí)，可進(jìn)行局部焊后最好對(duì)焊件立即進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理，特別及嚴(yán)厲條件下(動(dòng)載荷或沖擊載荷)工作的焊件更應(yīng)如此。消除應(yīng)力的回火溫度為600~度打磨傷及母材現(xiàn)象，其次焊腳高度是否符合標(biāo)準(zhǔn)，塔吊驗(yàn)收合格投入使用后，定期對(duì)塔吊的垂直度和則加大監(jiān)測(cè)頻率，每天監(jiān)測(cè)一次或兩次；另對(duì)鋼平道加固斜支撐焊接完成后，組織相關(guān)人員對(duì)焊接進(jìn)行6.安全文明措施7.附圖1#塔吊定位1#塔吊平面位置圖LL662#塔吊，2#塔吊，TC6015，40m臂長(zhǎng)，采用混凝土基礎(chǔ)采用混凝土基礎(chǔ)采用混凝土基礎(chǔ)采用格構(gòu)式鋼平臺(tái)基礎(chǔ)采用格構(gòu)式鋼平臺(tái)基礎(chǔ)采用格構(gòu)式鋼平臺(tái)基礎(chǔ)2#~5#塔吊平面位置圖KQ3K2#塔吊定位3#塔吊定位CE34#塔吊定位5#塔吊定位塔吊立柱樁塔吊立柱樁LC66331#塔吊立柱樁定位4#塔吊立柱樁定位塔吊立柱樁EE5#塔吊立柱樁定位1#塔吊立柱樁與最近工程樁距離4#塔吊立柱樁與最近工程樁距離5#塔吊立柱樁與最近工程樁距離支腿處下施板布置塔吊格構(gòu)柱、鋼平臺(tái)、基腳處理示意圖×××××XXX×XXXX塔吊基礎(chǔ)施工方案-420X200X12(第一道娠板)導(dǎo)圓導(dǎo)尊帷80100年著014920BB尊帷80100年著014920B魚鋼160x16莒螺旅錐中801001,立柱鉆孔灌注樁混凝土為C30(水下),主筋保護(hù)層50mm;2,立柱形式：基坑底面以下為鉆孔灌注樁，直徑850mm.3,樁位偏差小于2厘米；4,樁身垂直度