广东某高层小区塔吊基础方案(冲孔灌注桩、附大样图).doc

目录第一节 工程概况1第二节 编制依据1第三节 计算参数和信息1一、塔吊简况1二、塔式起重机技术性能参数说明2三、塔吊基础参数信息2第四节 2#塔吊单桩承台基础计算3一、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算3二、单桩桩顶竖向力及矩形承台弯矩的计算3三、塔吊桩极限承载力验算4四、2#塔基抗拔承载力验算5五、2#塔基抗冲切验算6六、2#塔基抗倾覆验算6七、2#塔基桩顶水平位移验算7八、配筋验算9第五节 塔吊基础施工工艺10一、施工要求10二、承台土方开挖10三、垫层施工方法10四、钢筋混凝土施工方法11五、砖胎模施工流程11六、塔吊基础防水处理及后浇带做法12七、塔吊防雷要求12附图：12芳村花园二期工程施工总承包及总承包管理配合服务第三标段 塔吊基础施工方案第一节 工程概况工程名称：芳村花园二期工程施工总承包及总承包管理配合服务第三标段建设单位：广州市直属机关安居工程办公室监理单位：广州建筑工程监理有限公司设计单位：华南理工大学建筑设计研究院本工程位于广州市荔湾区龙溪大道北侧、东漖南村南面、坑口地铁站西侧，总占地面积119658m2，小区有高层住宅19栋，层数2432层，另有一所小学、一所幼儿园、一座商业综合楼，一层连体地下室。总建筑面积约47.4万m2，其中地上建筑面积约41.1万m2，地下室部分约6.3万m2。其中标段三（C区）包括连体建筑占地面积10400m2，建筑面积约5.33万m2，包括1层连体地下室，3栋28层塔楼。本工程施工工期为660天，采用两台TC5013B塔吊。第二节 编制依据1、建筑地基基础设计规范 （GB50007-2002）2、广东省建筑地基基础设计规范 （DBJ 15-31-2003）3、混凝土结构设计规范 （GB 50010-2002）4、建筑结构荷载规范 （GB50009-2001）5、简明钢筋混凝土结构计算手册；6、建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）7、 已完成的塔吊基础桩最近的C-084、C-101、C-179、C-188号桩在广州市芳村花园二期岩土工程详细勘察报告中的地质勘探情况描述；8、 建筑、结构设计图纸；9、 塔式起重机使用说明书；10、塔式起重机设计规范GB/T 13752-92第三节 计算参数和信息一、塔吊简况该工程使用的塔吊型号为TC5013B，生产厂家：长沙中联重科股份有限公司。塔吊臂长45米，塔身宽度1.7m，起重量为61.3T，独立高度39.2.米，附着后最大高度为148米。根据施工需要塔吊初次安装高度为28米。本工程建筑总高度约为92.9米，塔吊安装高度约为110m，附墙安装视具体情况再定。二、塔式起重机技术性能参数说明TC5013B自升式塔式起重机技术性能参数表序号名称参数1最大起重量6吨2工作幅度2.550米3最大起升高度（独立式）39.2米4最大起升高度（附着式）148米5最快起升速度2倍率钢丝绳时为80米/分钟4倍率钢丝绳时为40米/分钟6回转速度00.8转/分钟7变幅速度060米/分钟8塔机重量41.731吨（不含13吨平衡重）三、塔吊基础参数信息1、桩类型：冲孔灌注桩桩径：1800mm桩长：16m桩钢筋级别：HRB400承台面标高：-5.5m基础承台尺寸：450045001600mm承台箍筋间距：200mm承台钢筋级别：HRB400承台砼的保护层厚度：50mm混凝土强度等级：C352、基础受力要求荷载工况基础荷载PHPVMMZ工作工况18.3511.21335269.3非工作工况73.9464.415520其中：PH水平力（kN）PV竖向力（kN）M倾覆力矩（kNm）MZ倾覆扭矩（kNm）塔吊倾覆验算按工作工况和非工作工况分别验算。第四节 2#塔吊单桩承台基础计算一、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算作用于桩基承台顶面的竖向力F=511.2kN，塔吊的倾覆力矩M=1552kNm二、单桩桩顶竖向力及矩形承台弯矩的计算左上图中，x轴的方向时随机变化的，设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算。1、桩顶竖向力的计算（1）轴心受力依据建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）的第5.1.1条其中：荷载效应标准组合下，作用于承台顶面的竖向力，=511.2kN；桩基承台和承台上土自重标准值，对稳定的地下水位以下部分应扣除水的浮力，=1.2（25BcBcHc）=1.2254.54.51.6=972kN；桩基中的桩数。经计算得到，单桩桩顶竖向力设计值为：最大压力：Nk=（511.2+972）=1483.2kN最大拔力：Nk=02、矩形承台弯矩的计算依据建筑桩基础技术规范JGJ94-2008的第5.6.1条其中 Mx1,My1计算截面处XY方向的弯矩设计值(kNm)； xi,yi垂直Y轴和X轴方向自桩轴线到计算截面的距离，（1.7/2）1.414-0.9=0.302； Ni1扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kN)，Ni1=Ni-G/n=1503.6-1275/4=511.2kN；经过计算得到弯矩设计值：Mx1=My1=0.302511.2=154.38kNm。三、塔吊桩极限承载力验算塔吊桩基设计长度20m，桩承载力计算依据广州市芳村花园二期岩土工程详细勘察报告-123#孔的推荐值，桩的轴向压力设计值Nk=1483.2kN单桩竖向承载力设计值按下式计算： Ra=uqsiali+qpaAp其中 Ra单桩竖向承载力特征值； qsia第i层土桩侧的摩阻力特征值； li第i层土厚度； qpa桩端持力层端阻力特征值； u桩身截面周长，u=3.141.8=5.652m； Ap桩端面积，取Ap=3.141590.92=2.5434m2；各土层厚度及阻力标准值如下表：序号土名称土厚度(m)土侧阻力标准值(kPa)土端阻力标准值(kPa)1人工填土2.510/2淤泥0.75/3粉质粘土3.430/4强风化岩2.585/5中风化岩5.1/36006强风化岩1.885/7中风化岩11.2/3600桩长20米，持力层为中风化岩。单桩竖向承载力验算：Ra=5.652（2.510+0.75+3.430+2.585+1.885）+36002.5434=11959.632kN1483.2kN故，单桩竖向极限承载力满足要求。四、2#塔基抗拔承载力验算桩抗拔承载力验算依据建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)的第5.2.17条桩抗拔承载力应满足下列要求： 其中： 式中 N-基桩上拔力设计值；o 建筑桩基重要性系数，取1.0；Uk基桩抗拔极限承载力标准值； Ugk群桩呈整体破坏时基桩抗拔极限承载力标准值；i抗拔系数，取0.8；s桩侧阻力分项系数，取1.65；ui桩群外围周长，桩周长； Ggp群桩基础所包围体积的桩土总自重设计值除以总桩数，地下水位以下取浮重度； Gp基桩自重设计值，地下水位以下取浮重度； 解得：Ggp=0Ugk=5.6520.8（2.510+0.75+3.430+2.585+1.885）=2242.71kN因为2242.71/1.65=1359.22kN0所以满足要求。Uk=Ugk=2242.71kNGp=0.14720（25-10）=44.1kN因为（2242.71/1.65）+44.1=1403.320所以满足要求。五、2#塔基抗冲切验算基础高度须满足抗冲切要求，如下式：h=1600mmF06ftum=511.21.756.8=6083.28mm式中：h基础高度（本塔基厚按1600mm） F06塔式起重机传至基础顶面的竖向力值； ft混凝土抗拉强度设计值经查表得1.75N/mm2 um基础顶面荷载作用面积的周长，即塔机支腿底座周长。满足要求。六、2#塔基抗倾覆验算根据塔式起重机设计规范GB/T 13752-92 第4.6.3规定塔吊抗倾覆验算计算简图塔吊基础所受荷载表荷载工况基础荷载PHPVMMZ工作工况18.3511.21335269.3非工作工况73.9464.415520工作工况下：e=（1335+18.31.6）/（511.2+972）=0.92b/3=4.5/3=1.5非工作工况下：e=（1552+73.91.6）/（511.2+972）=1.131.5满足要求。七、2#塔基桩顶水平位移验算按建筑桩基技术规范JGJ94-2008中第5.7.2条：桩顶水平位移应小于6mm，计算过程如下：1、计算变形系数（1）确定影响深度（按弹性桩假设）深度内有三层土：淤泥、粉质粘土和强风化岩。=155 t/m（2）计算桩的平均抗弯刚度（3）计算=2.521 m其中：形状换算系数，取0.9；受力换算系数，；相互影响系数，取1；d桩径。故，又4，故弹性桩假设成立。2、计算单桩在土面处的柔度3、计算单桩桩头处的柔度（1）单位剪力引起的线位移（2）单位弯矩引起的角位移（3）单位弯矩引起的线位移或单位剪力引起的角位移4、计算桩基中桩头处的刚度5、计算承台的总刚度系数，。6、计算承台底面（桩顶）的水平位移承台地面所受荷载：水平力弯 矩故，桩顶水平位移满足要求八、配筋验算按照建筑地基基础设计规范中“扩大基础”构造要求确定，最小配筋不小于0.15%。本塔吊基础承台受力钢筋按三级钢筋20180，双层双向布置；箍筋10360。（24+8）23.141010/45001600=0.29%0.15%满足要求。根据内插法计算得到桩身配筋率（0.20%0.65%）为0.4%。最小受力钢筋面积25434000.4%=10173.6mm2。采用22根25，As=10793.7510173.6mm2。满足要求。M=1552kNm=2968 kNm满足要求。第五节 塔吊基础施工工艺一、施工要求1、塔吊承台尺寸4500mm4500mm1600mm（设计详附图），砼强度等级C35，垫层C15。2、要求桩顶嵌入承台内尺寸为100mm，嵌入部分与承台接触的桩周打毛。承台内钢筋端部至承台边的距离不得大于100mm，钢筋保护层厚度为50mm。3、桩身受力钢筋伸入承台，锚固长度不小于35d。4、承台周边的地下室底板边设截面为150mm150mm的防水带。5、施工过程中由专业设备公司组织技术人员进行塔吊高强度地脚螺栓的预埋，螺栓的留置长度与二次找平至水平误差应小于1/1000，安装时，所有螺栓均采用与塔吊底座坚固钢板留孔一致的一型钢板套住，平面方向四块钢板均彩角钢横向、对角线方向均焊牢；所有螺栓按要求找平好与基础内部钢筋相互焊牢，以保证不移动。二、承台土方开挖1、开挖前准备：应调查地上障碍物与地下埋设物，制定拆迁或加固措施，确定可行的开挖方法。2、基坑尺寸应满足基础设计与施工操作要求。（1）符合基础设计位置和几何尺寸。（2）根据基坑坑壁坡度、临时排水方法和基础模板形式，确定基坑尺寸。（3）一般基底应比设计平面尺寸各边加宽50-100cm。2、基底避免超挖已经超挖或松动部分的基底，应将其松动部分清除，重新处理；任何土质基坑，挖至标高后，均不得长时间暴露、扰动或浸泡；一般土质基坑挖至接近基底标高时，应保留15-30cm一层，等基础施工前，再人工突击挖除并迅速检验。3、基坑开挖后，应对基底进行检验，合格后，才能进行基础施工。如基底土质及地层情况与设计不符时，则应检查判定其地基容许承载能力能否满足需要和保证基础的稳定，当不能满足需要时，须与设计人员洽商确定处理方法。三、垫层施工方法1、根据设计图测绘出垫层边缘线，边缘线可利用小木桩，边缘可用白石灰放出外缘边线。2、垫层模板可利用零星模板、小木枋支撑，小木枋斜撑模板间距不大于400mm。3、垫层模板安装时，根据外缘线控制桩位，用尼龙线控制垫层模板的平面位置。4、垫层的平面控制，垫层的表面高程与平整度的精度影响了上部结构的质量水平，垫层砼表面高程应控制在允许偏差10mm以内。四、钢筋混凝土施工方法1、钢筋安装的方法：（1）先绑扎底筋，后绑扎面筋。绑扎底筋时应先垫好砼垫块，确保钢筋的保护层厚度满足设计要求，钢筋间的绑扎采用铅丝（双股）进“梅花”绑扎，且必须绑扎牢固。在绑扎面筋时要设置加立筋（即板凳筋），确保底板上下层钢筋的受力截面满足设计与规范要求。（2）钢筋绑扎完毕后应及时组织业主、监理公司共同参加钢筋隐蔽验收，做好隐蔽签收记录等资料。并对存在的问题及时整改。2、砼承台质量要求：（1）砼振捣要密实，不得有蜂窝、孔洞、裂缝并保证钢筋位置正确，不得有露筋现象。（2）混凝土应分层浇筑振捣，每层浇筑厚度控制在500mm左右。混凝土下料点的应分散布置循环推进，连续进行，控制好混凝土的浇筑时间，以防出现水平施工冷缝。（3）混凝土浇筑完毕后，应在12小时以内加以覆盖，并浇水养护，混凝土连续浇水养护日期一般不少于7天，达到规定强度等级允许安装塔吊。五、砖胎模施工流程1、砖胎模施工工序土方开挖成型桩头处理垫层施工放线砌筑砖胎模砖胎模内侧抹面找平砖胎模加固防水层施工防水保护层施工2、砖胎模施工方法塔吊基础承台外围，均采用MU7.5灰砂砖，M5砂浆砌筑成型。砖模上需做防水层及其保护层，则会因角度不同而砌筑细节有所不同，砖模按下图所示施工：砂浆保护层防水层砼垫层240砖模M5砂浆砌筑砖胎模大样素土砂浆保护层砂浆找平层防水层六、塔吊基础防水处理及后浇带做法塔吊基础防水处理及后浇带做法同地下室底板防水及后浇带作法，详附图。七、塔吊防雷要求将塔吊基础钢筋和塔吊螺栓连接起来，再将基础钢筋引出，和主体的接地系统连接为一个整体接地。要求接地电阻不大于4。附图：塔吊平面位置布置图承台施工详图桩身施工详图钻孔柱状图1广州协安建设工程有限公司塔吊平面位置图