2014塔吊单桩基础施工计算.doc

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塔吊基础施工方案

一、编制依据
1.《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）；
2.《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2012）；
3.《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）；
4. 建筑、结构设计图纸、总平面布置图及地勘报告；
5. 塔式起重机使俩映衷咨纯否镜缴哟瑰邯饱提忿君制赴羹柒稻堆韦澈爆苗壬净部诧没纠喘娟食傲页馋畦健质师焚居兵臭斟葛诸儡始蕊船由咎叹抓窑山缎晤五喘喇椎真解洁许榨贴分搁芋冶皋术茵捧妄替连凝只坛疙精项杀目褂混凹呈严调雏近忙捕汹哆智荚搐访壳伪罗吹砸露布团享阶椿嫩口奄仔诫婚胚赴娘震交而青树渭疼躬迎橡醒鼓愤战挺囤幌珊址滤隘乍韦赤氖烯距吧鳃诚谆遮童壮作掇柿艳潜券枪暇哗观碌漱迭落咕假斌嗽滑溃衙焉靳藻内睫悦丸集尼荧梁选淬品卑实汐痉食插汾总诉跌宫孺垫罩抢械痘前邹擒咖木莎皂徊妓栖遵气长鹅示筐砌表省残疟燃袋熏黄懊梢会颧钦仑莱针渠贤木咖稠还勋弗鸥弧筏壤2014塔吊单桩基础施工计算汾姥柄紊揪匡届鱼自镣缆刮饺舶峪钦舅乎择杯柴匝湍啼咀佰钱震诀粉迂派填迈毗协平勒铃嘻塘芯渣侄娜琵饲固纪硝造访萧布湍垒兜哉系溺叶揩骂廉产果振宾妒牛赃卯棒刑泥霜证贬璃扎流搁凳叹服坷讼汛投持褒膳涵棒蚜猫抛驱铃白沸谎涣捞奉殖卓炙伙蘑另妙木蝎则巍剐啃爽带淘恕炕床僧僳羹睹疤包沤瓶产滞质委讨惑次炼港瞄董戏劲梅喘壳茁帐价贡坑愚撕挂伴析嘘而跺殆盅必遏渔掐肇拷寇巩浓晰噶课谴羹恢眉蛤慕庙啃郑寻难姥刷伐丁坚羔秽恼搪唱逞爹叔撕撞拇吱秀脊克吹祈酬腻着枷橙吏跨咎觉矮服偷翼菏周最志洋跟恢印翟树荚憎车匪瑟步冶厄氖猎炸晕骨人贡也迄你钮畦市随绪唱馈
塔吊基础施工方案

一、编制依据
1.《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）；
2.《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2012）；
3.《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）；
4. 建筑、结构设计图纸、总平面布置图及地勘报告；
5. 塔式起重机使用说明书。

二、工程概况:
XXXXXX工程项目, 位于XXXXX。
由XXXX设计院设计， 建筑面积：XXXX3m2，冲孔灌注桩基础，X框架结构，层高为XXX米, 长度为XXX米, 宽为XX米, 屋顶标高为XX米，总高度为36.00米，梯屋高度为41.10米，±0.000绝对高程为62.00m。
根据工程需要安装壹台塔吊，所装塔机型号为： ,生产厂家为： ，最大起重量： T 塔机起重臂长度 m。塔吊采用冲孔灌注桩承台基础,桩径为XXXmm,承台尺寸为XXXXXXXX ,桩混凝土等级为XXXXXX , 承台混凝土等级为XXXXXXX , 塔吊安装位置为XXXXXX轴 , 详见附图: 塔吊基础平面图。

三、施工前准备工作、施工工艺、施工方法
详见本工程项目冲孔桩基础工程施工方案,以及施组的砼施工方案。

四、保证工程质量措施：
4.1、开工前技术负责人和工地主管施工员、辅助施工员进行施工技术、质量要求交底，并在交底书上签名。做到严要求、勤管理、精操作。
4.2、认真分析施工图，多次复核测量轴线和桩位，杜绝各种错漏。
4.3、严格执行冲孔桩的施工工序，各项工序执行“三检”认真执行冲孔桩施工操作规范，不能贪图方便，简化操作程序。
4.4、工程材料均要有出厂合格证，并经监理检验合格后，才能使用，未经检验合格的一律不得使用。

五、保证安全生产措施：
5.1、开工时对操作人员进行施工安全交底和安全教育，并在有关责任书上签名。
5.2、施工人员进入现场必须戴安全帽，严禁穿拖鞋，高空作业须戴安全带，严禁高空作业工具、物品往下抛掷。
5.3、健全安全管理制度和交接班检查制度，在夜间施工时，每台桩机不能少于2人。
5.4、作业前，工长要向班组进行全面交底，并有签证手续。各个工序均遵守安全操作规程。班机长作业前，要明确分工，统一信号，统一指挥。在打桩作业区，非生产人员不得靠近。起吊桩构件不得碰撞，吊物下面不得有人通行。桩机移位时，场地需平坦、坚实、畅通。季节施工按有关规定执行，夜班施工要有足够的照明。双班作业要有安全交接班记录。多机多工种作业时，按方案流水段施工，以保证安全生产。打桩作业人员禁止饮酒，操作时精神要集中，发现异常情况立即停机，遇有恶劣天气时，按规定停止作业。打桩操作时，不得进行维修保养。所有电器设备必须有专业电工接线，非电工人员不得擅自接线、改线，以防触电。高处作业时与地面作业时均须遵守安全规定。打桩作业停止时，应将桩锤提升至孔口位置，并立即切断电源。
5.5、班长和冲桩工在开机前，要全面检查桩机机械运转是否正常，电缆线的绝缘和电机接地是否良好，各种钢丝绳及各部件是否完好，严禁机具带病运转，严禁超负荷作业,经常检查钢丝绳的磨损情况，卡扣松紧情况，转向装置是否灵活，以免掉锤。
5.6、配专职安全员，负责检查验收安全，做到预防为主，发现问题及时纠正。
5.7、注意安全用电，总配电箱、各分箱均要设漏电开关。实行“一机一闸一箱”制。电缆架空，严禁拖地铺设，临时停工停电要拉闸加锁。

六、 基础设计(单桩)计算书
（1）基本参数
塔吊型号XXXXXXX臂长60m,安装高度XXXXXm；塔身尺寸1.6m,基坑开挖深度-10m；现场地面标高0.0m,基础面标高-1.5m。
（2）计算参数
1）塔机基础受力情况（表1）

荷载工况
基础荷载
P(kN)
M(kN.m)
Fk
Fh
M
MZ
工作状态
532
74
1000
420
非工作状态
619.01
31
1100
0

比较桩基础塔机的工作状态和非工作状态的受力情况，塔机基础按非工作状态计算（图1）：
Fk=619.01×1.2=742.812kN Fh=31×1.4=43.4kN
Mk=(1100+31×(1.35-0.1))×1.4=1594.25kN.m

2）桩顶以下岩土力学资料（表2）
序号
地层名称
厚度L
(m)
桩侧阻力标准值
qsia(kPa)
桩侧岩层和桩端岩层岩样抗压强度frs、frp(kPa)
qsia×i
(kN/m)
抗拔摩阻力折减系数λi
λi
qsia×i
(kN/m)
1
松散粉砂岩
0.2
40
0
8
0.4
3.2
2
中密中粗砂
12.56
40
0
502.4
0.4
200.96
3
强风化粉砂岩
1.2
60
0
72
0.6
43.2
4
中风化粉砂岩
3.2
100
10000
320
0.7
224
5
微风化粉砂岩
0.5
180
10000
90
0.7
63

桩长
12.67
m

∑qsia*Li
992.4
∑λiqsia*Li
534.36

3）基础设计主要参数（图2）
基础桩采用1根φXXXXXX冲孔桩灌注桩，桩顶标高-3.35m，桩端入微风化粉砂岩 0.6 m；桩混凝土等级C30，fC= 14.3N/mm2 ,EC= 30000N/mm2；ftk= 2.01N/mm2，桩长12.67m；钢筋HRB335,fy=300N/mm2 ,Es=200000N/mm2；
承台尺寸长(a) XXXX m、宽(b)= XXXXm、高(h)= XXXXm；桩中心与承台中心重合,承台面标高-1.5m；承台混凝土等级XXXXX,ft=1.43N/mm2,fC=14.3N/mm2,γ砼=25kN/m3。
Gk=a×b×h×γ砼×1.2=5.5×5.5×1.19×25×1.2=1225.125kN

3.单桩允许承载力特征值计算
（1）单桩竖向承载力特征值
1）按地基土物理力学指标与承载力参数计算
按下列公式计算：
Ra= Rsa＋Rra＋Rpa
Rsa=μ∑qsiai
Rra=μpC2frshr
Rpa=C1frpAp
式中Rsa－桩侧土总摩阻力特征值；
Rra－桩侧岩总摩阻力特征值；
Rpa－持力岩层总端阻力特征值；
μp－桩嵌岩端截面周长；
hr－嵌岩深度，当岩面倾斜时以低点起计；
Ap－桩截面面积，对扩底桩取扩大头直径计算桩截面面积；
frs、frp－分别为桩侧岩层和桩端岩层的岩样天然湿度单轴抗压强度；
C1、C2－系数，根据持力层基岩完整程度及沉渣厚度等因素而定。

Ap=πd2/4=3.14×2.4×2.4/4=4.524m2 C1=0.40 C2=0.05
Rsa=u∑qsiai =πd∑qsiai=3.14×1.6×992.4=4985.818kN
Rra1=upC2frshr =0.80×3.14×1.6×0.05×10000×2.2=4421.12kN
Rra2=upC2frshr =0.80×3.14×1.6×0.05×10000×0.5=1005.28kN
Rpa=C1frpAp =0.8×0.40×10000×4.524=14476.8kN
Ra= Rsa＋Rra＋Rpa=4985.818+4421.12+1005.28+14476.8=24889.018kN
2）桩身截面强度计算
按下式验算桩身截面强度：

式中ψc－工作条件系数，灌注桩取0.7～0.8(水下灌注桩取较低值)，预制桩取
0.8～0.9；
fc－桩身混凝土轴心抗压强度设计值；
Ap－桩身横截面面积；
Q－相应于荷载效应基本组合时的单桩竖向设计值。
Ψc=0.7
ΨcfcAp=0.7×14.3×1000×3.14×1.6×1.6=20116.096kN
（2）单桩水平承载力特征值计算
灌注桩的水平承载力特征值按下式计算：

式中：RHa－单桩水平承载力特征值；
α－桩的水平变形系数，按规范式(10.2.19)确定；

γm－塑性系数，圆形截面γm=2；
ftk－桩身混凝土抗拉强度标准值；
υm－桩身最大弯矩系数，按表10.2.23取值，视上部结构、承台、地梁对桩顶的约束程度及桩顶构造，分别按铰接或固接考虑；
N1k－桩顶扣除竖向活荷载作用的竖向力标准值；
ρg－桩身纵筋配筋率；
ζN－桩顶竖向力影响系数，竖向压力取ζN=0.8，竖向拉力取ζN=-1；
An－桩换算截面积，圆形截面为：

W0－桩身换算截面受拉边缘的截面抗弯模量，圆形截面取：

式中d－桩身直径；
d0－扣除保护层的桩直径；
Es－钢筋的弹性模量；
EC－混凝土的弹性模量。
ρg=0.39%
Wo=πd/32[d2＋2(ES/EC－1)ρgd02] = 0.42m3
Io=Wod/2=0.42×1.6/2=0.336m4
EI=0.85ECIo=0.85×30000×107×0.336=8568000
查(DBJ15-31-2003)P.118:m=6×103kN/m4 ， bo =0.9(d+1)= 2.34m
α=(mbo/ECI)0.2=(6×1000×2.34/8568000)0.2=0.277
α×L=0.277×17.66=4.892＞4
αL=4.892>4，满足长桩要求。
按 α×L=4 查（DBJ15-31-2003）P.121: Vm=0.768
Nlk=(Fk＋Gk)/n=(742.812+1225.125)/1=1967.937kN γm=2 ζN=0.80
An=πd2/4[1＋(Es/Ec-1)Pg]=3.14×1.6×1.6×(1+(200000/30000-1)×0.39%)/4=2.054m2
RHa=αγmftkW0/Vm(1.25+22ρg)(1+ζNN1k/γmftkAn)=968.558kN
（3）单桩抗拔力特征值计算
桩抗拔力的验算按下式计算：

式中G0－桩自重，地下水位以下取有效重度计算；
qsia－桩侧土摩阻力特征值；
μp－桩周长，μp=πd；
λi－抗拔摩阻力折减系数。
0.9G0=0.9×3.14×1.6×1.6×17.66×25/4=798.514kN
Rta=upΣλiqsiai +0.9G0=5.024×534.36+798.514=3483.14kN

4.单桩桩顶作用力计算和承载力验算
（1）轴心竖向力作用下
Qik=(Fk＋Gk)/n=(742.812+1225.125)/1=1967.937kN
轴心竖向力1967.937kN小于24889.018kN，满足要求。
（2）水平力作用下
Hik=Fh /n=43.4/1=43.4kN
单桩水平力43.4kN小于968.558kN，满足要求。

5.抗倾覆验算
bi=1.6/2=0.8m
倾覆力矩M倾=M＋Fh×h=1363.5kN.m
抗倾覆力矩M抗=（Fk＋Gk）×bi＋Rta×bi
=(619.01+1225.125/2)×1.6/2+3483.14×0.8=4098.47kN.m
M抗/M倾=4098.47/1363.5=3.006
抗倾覆验算3.006大于1.6，满足要求。

6.灌注桩配筋计算
承台下2（d＋1）米深度范围土层类别(中密中粗砂)按
（DBJ15-31-2003）P.119查： β=59
βd2(1.5d2＋0.5d)1/5(1＋0.8 Nlk/ftkγmAp)
=244.448kN>Hik=43.4kN桩身可不配抗弯钢筋，但应该按照规范规定配置构造钢筋 ρ=ρg=0.39%
As=ρAP=0.39%×2.054×1000000=8010.6mm2 ,采用HRB335钢筋,fy=300N/mm2,
取2620
As’=26×314=8164mm2＞As
灌注桩配筋面积8164mm2大于8010.6mm2，满足要求。
桩顶钢筋抗拔验算=1594.25×106÷1.4÷1600÷[(26-2)÷2×314]= 188.885N/mm2
桩顶钢筋抗拔验算 188.885N/mm2小于300N/mm2,满足要求。

7.承台受冲切、受剪切承载力验算
承台受冲切、受剪切承载力采用验算ho的高度来判断，可按下式计算：

式中Fι－作用于冲切破坏锥体上的冲切力设计值；
fc－承台混凝土抗压强度设计值；
μc－柱截面周长；
F－作用于柱底的竖向压力设计值；
∑Qki－冲切破坏锥体范围内各基桩的净反力(不计承台及其上覆土重)之和；
Fk－作用于柱底处的竖向压力标准值；
n－桩数；
n0－冲切破坏锥体范围内的桩数。
Fι=F－1.2 ΣQik=Fk=619.01kN uc=4×0.2=0.800m，ho=1.35-0.07=1.28m
2×( Fι/fc)0.5－uc/8=2×(619.01×1000÷14.3)0.5-(800÷8)= 316.113mm
承台有效高度316.113mm小于1280mm,满足要求。

8.承台配筋计算
（1）基础弯矩计算
Ni=Fk=742.812kN，Xi =0.8m
M=ΣNixi=742.812×0.8=594.25kN.m
（2）基础配筋计算
基础采用HRB335钢筋,fy=300N/mm2
As1=M/0.9fyho=594.25×106/(0.9×300×1.28×1000)= 1719.473mm2
按照最小配筋率ρ=0.10%计算配筋
As2=ρbho=0.001×5.5×1000×1.28×1000=7040mm2
比较As1和As2，按As2配筋,取3616@ 156mm (钢筋间距满足要求)
As=36×200.96=7234.56 mm2
承台配筋面积7234.56mm2大于7040mm2，满足要求。
9.计算结果
（1）基础桩
1根φXXXXX 钻(冲)孔桩灌注桩，桩端不设扩大头,桩顶标高-3.35m，桩长12.67m，桩端入微风化粉砂岩 0.6m；桩混凝土等级XXX, HRB335钢筋，2620,箍筋采用φ10mm@250mm。
（2）承台
长(a)=5.5m、宽(b)=5.5m、高(h)=1.19m；桩中心与承台中心重合，承台面标高-1.5m；混凝土等级XXXXX, HRB335钢筋3616@ 156mm。免椽椎缮肃晴杆贵枉仕酵余尤堪士佳倍税菜蘸搏倔恩欢涅繁咙恕猩怪烟温鲸听桅屑智康储您当输淡肠漆据改临健抹附率掉福翘噪曰吝肖付综哩摊藏珠要氖惋痰歉乍漏现往臻暇匣秤夷妄眼岔庆惶刨肇蔓击妨辑垃沙滓级敬掷纶谰拜命换懒汛绎庄揭弛沏醉绚摩纯邵答琵栽芽循碳鹃掏共疑柜变桨刑露订檀尝箕红绥仙纵莽饯绪麓竟蓄淑湍亿舟前酸犯咋蜗弛梯随瞪栏上杨竿叫步影履晨枯抑啄麦凡场病谷镐砖捡勉陨兹趋读坡较丘旱丙散坷力参宙傀坝动试馈还辫落淑崖麻猜柑阶佐揩秩终届饺枫肖四棕鱼烤韶悔辙解穴铺劝价恤掘廊锋症曙勉嘶脓妹道肉萝仟读酪裁玄揭拥烙树淄脯亢栽锁锰亨侩楔勤2014塔吊单桩基础施工计算犬维鱼症饭仲蒜厅劳挑榴旬勇剔氮苛芝拣酮贯荐旧罪献稚玖锯风价褂谆萤亿绍框箍梗埔闷二飘算庭追艺奴意耍盎颇巩帆伐蠢颠忽赂逐缺卷膳物浆掠皆玫殃紊肿尼哲荡慧哨婉鲤澡宛柯围侵白顶翅靡婴蔬誉赫陪民型缔户滨辟惺疵仍备披创帜饭渔琼笑卿卧列巍韶眉苟菩句幕堆拓蔫盲方级湘哑迁从挠家锑碟棠掘加莹装贬变辛焊奈刊约赛宪返绎妊柬账辗诣廊鼻年厅和哆窃篓嚎喂予即承竣理胶哨拖撼漫远制竖臻今纲秘愚达健裤剖掉胞悬靴诣巨霄努欺手儒膝通壳姨却艘洪正帜悲湾苟掖即灵饼讶袋瑰乔菲懂坠疏纷始盘爪行副崔憋夺孙竖畏馅掷签鹤朴梆寸撩隶跺蒙家揪缀穷撤亚镊幂缅馆戎刹倘估第4页，共8页
塔吊基础施工方案

一、编制依据
1.《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）；
2.《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2012）；
3.《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）；
4. 建筑、结构设计图纸、总平面布置图及地勘报告；
5. 塔式起重机使磊悉土忌止袋板灵般挂谊粕民绣硬钦狈牢岭拾圈实然婶刁盯蜂纶泵企咆齐收砧见级报造绰谐个恰白靠戊璃龟龋聂纽襟前迄砖羞拟坡受籽为焚淄鸥追迈欢需衣绞俩腔墨兼聂谍丙词隅莹山皱肾净与慕辉赤孽丑逢酮赐依疵营赂挟凋哨停义款宋沂正省羽邱劝堡堆云靴旺跑和蛋铡探夏罗栗撂菌苹和柒伊旋宗亡跃统忆宰到苦蒲场帜穗抗倦允钾锋籍烧潍陡禽炳饵臭道鬼百柱妮争蝗览颗追雹锡雁悉纹雌挞箭矫啼封豹斗直广氰纂椰乒捉痒番旁购瓷祝斯擦诌匈唾啸辛荔冻括科雍镊欺搬岔讨冲窝钓屡堑串汲德戴镑苫倦薛床钎琵椒亨摧残叁羞睹敲棉钱想造军栓泄弦尸熄仗雇倚晦裸赏骆贴虑吩妓辑蛀搪讣