单桩承台式塔吊深基础施工方案.doc

蓬安蓬安赛克斯首府二期工程赛克斯首府二期工程 6#楼楼 单单 桩桩 承承 台台 式式 塔塔 机机 基基 础础 专专 项项 方方 案案 编制单位：四川宏正建筑工程有限公司 编制日期：2016 年 2 月 26 日 目 录 1.工程概况.1 2.编制依据.1 3.塔吊基础形式选择.1-2.4.塔吊基础受力验算.2-11.5.施工要求.11-13 6.沉降观测.13 蓬安赛克斯首府二期 6#1 单桩承台式塔机基础方案 1、工程概况 本工程为四川南充蓬安县赛克斯首府二期工程项目。位于蓬安县丝绸街8号。本工程6#楼地下3层，地上28层。建筑高度按民用建筑设计通则计算为86.1m。本工程自然地基为回填土，6#塔机采用一根2m直径的桩来承担塔机的荷载，即单桩承台式基础，来抵抗塔机的倾覆保持整体的稳定性。采用人工挖孔桩，风化泥岩为持力层。详塔机平面布置图附后。2、编制依据 塔式起重混凝土基础工程技术规程（GB/T187-2009）；地基基础设计规范（GB50007-2002）；建筑结构荷载规范（GB50009-2001）；建筑安全检查标准（JGJ59-2011）；混凝土结构设计规范（GB50010-2002）；建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）本工程岩土工程勘查报告；本工程结构施工图纸。21、工艺原理 单桩承台式基础，是承台基础和桩基的联合体，承台支撑塔机，桩基传递荷载，它们共同起到抵抗塔机的倾覆，保持整体稳定性，和满足地基承载力的要求。3、塔吊基础形式选择 按照“分区布塔、全面覆盖、满足吊次、经济合理”的原则，合理布置塔吊位置，以保证施工工作面基本在塔 蓬安赛克斯首府二期 6#2 吊的覆盖范围之内，且能满足钢筋、模板等现场材料的水平、垂直运输需求，同时应考虑安装、附臂、运转、拆除的方便和满足地基承载能力。依据塔吊租赁公司提供的塔吊资料：6#塔吊 QTZ63(5013)基础标准尺寸为：长宽厚=450045001000mm，下设 1 根直径2000m 的人工挖孔桩，有效桩长6m，基础顶面标高为-7.8m（详见附图 1-图三）。考虑后期主体结构及塔吊最大自由高度的影响，基础混凝土浇筑完毕后待混凝土强度达到 90%（以同条件混凝土试块抗压强度报告为准）方可进行塔吊安装。施工期间内要充分保证塔基混凝土养护工作，以尽快进入塔吊安装，保证基础胎模施工时塔吊投入使用。4、塔吊基础受力验算 4.1、4#塔吊计算书如下：1.计算参数（1）基本参数 采用 1 台 QZT63(5013)塔式起重机，塔身尺寸 1.63m,基坑开挖深度-2.10m；现场地面标高-7.8m,承台面标高-7.8m；采用人工挖孔桩孔基础，地下水位-6.00m。（2）计算参数 1）塔机基础受力情况 蓬安赛克斯首府二期 6#3 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如图 Fk=240.00kN，Fh=35.00kN，M=1500.00+35.01.30=1545.50kN.m Fk=240.001.35=324.00kN，Fh，=35.001.35=47.25kN Mk=(1500.00+35.01.30)1.35=2086.43kN.m 2）基础设计主要参数 基础桩采用 1 根2000m 人工挖孔桩，桩端不设扩大头，桩端入嵌 岩 深 度；桩 混 凝 土 等 级 C30，fC=14.30N/mm2,EC=3.00 104N/mm2；ft=1.43N/mm2，桩长20.00m；钢筋HRB335,fy=300.00N/mm2,Es=2.00 105N/mm2 承 台 尺 寸 长(a)=4.50m、宽(b)=4.50m、高(h)=1m；桩中心与承台中心重合,承台面标高-0.30m；承台混凝土等级 C35,ft=1.57N/mm2,fC=16.70N/mm2,砼=25kN/m3。Gk=abh 砼=4.504.50125=506.25kN 蓬安赛克斯首府二期 6#4 2.桩顶作用效应计算 （1）轴心竖向力作用下：Nk=(FkGk)/n=(240.00+506.25)/1=746.25kN （2）水平力作用下：Hik=Fh/n=35.00/1=35.00kN 3.桩基竖向承载力验算 蓬安赛克斯首府二期 6#5（1）单 桩 竖 向 极 限 承 载 力 标 准 值 计 算 hr=0.40m,d=1.60m=1600mm,hr/d=0.40/1.60=0.25,查 表 得，r=0.55 Ap=d2/4=3.142.56/4=2.01m2 Qsk=u qsiki=d qsiai=3.141.60471.50=2368.82kN Qrk=rfrkAp=0.553200 2.01=3537.60kN，Quk=Qsk+Qsk=2368.82+3537.60=5906.42kN Ra=1/KQuk=1/25906.42=2953.21kN 4.桩基竖向承载力计算 轴心竖向力作用下 Nk=746.25kNRa=2953.21kN,竖向承载力满足要求。5.桩基水平承载力验算 （1）单桩水平承载力特征值计算 E=Es/Ec=2.00105/3.00104=6.67,m=2,N=0.50 g=0.2+(2000-1600)/(2000-300)(0.65-0.2)=0.31%Wo=d/32d22(ES/EC1)gd02 =3.141.60/32 (1.602+2 (6.67-1)0.31%(1.60-2 0.10)2)=0.41m3 Io=Wod/2=0.411.60/2=0.33m4 EI=0.85ECIo=0.853.00107 0.33=8415000kN.m2 查 表 得:m=35.00 103kN/m4，bo=0.9(d+1)=2.34m=(mbo/ECI)0.2=(35.0010002.34/8415000)0.2=0.40 L=0.4020.00=7.924，按L=4 查表得:Vm=0.768 Nk=(Fk1.2Gk)/n=(324.00+1.2708.75)/1=1174.50kN An=d2/41 (Es/Ec-1)Pg=2.01 (1+5.67 0.31%)=2.05m2 RHa=(0.75 mftW0/Vm)(1.25+22 g)(1+NN1k/mftAn)蓬安赛克斯首府二期 6#6=(0.750.4021.4310000.410.768)(1.25+220.31/100)1+0.501174.50/(21.4310002.05)=60.58kN(2)桩基水平承载力 Hik=35.00kNRha=60.58kN,水平承载力满足要求。6.抗拔桩基承载力验算 （1）抗拔极限承载力标准值计算 Tgk=1/nu1iqsikLi=1.604307.03=1964.99kN Tuk=iqsikuiLi=307.033.141.60=1542.52kN(2)抗拔承载力计算 Ggp=Ggp1Ggp2=4.504.503.9018.80/14.504.5016.00(18.80-10)/1=4335.93kN Gp=Gp1 Gp2=3.140.80.84.0025 3.140.80.816.00(25-10)=683.26kN Tgk/2+Ggp=1964.99/2+4335.93=5318.43kN，Tuk/2+Gp=1542.52/2+683.26=1454.52kN 7.抗倾覆验算 蓬安赛克斯首府二期 6#7 单桩承台塔吊基础在组合承台后，类似于悬臂桩 故采用静力平衡法确定单桩倾覆转点，即桩身最大弯矩处：依据建筑桩基础技术规范(JGJ94-2008)的第 5.4.5 条，(1)计算桩的水平变形系数(1/m):其中 m地基土水平抗力系数；b0桩的计算宽度，b0=2.16m。E抗弯弹性模量，E=0.67Ec=18760.00N/mm2；I截面惯性矩，I=0.19m4；经计算得到桩的水平变形系数:蓬安赛克斯首府二期 6#8 =0.341/m (2)计算 Dv:Dv=119.98/(0.345042.40)=0.07 (3)由 Dv 查表得：Km=1.01 (4)计算 Mmax:经计算得到桩的最大弯矩值:Mmax=2086.431.01=2107kN.m。由 Dv 查 表 得：最 大 弯 矩 深 度 z=0.32/0.34=0.91m。bi=4.50/2=2.25m 倾覆力矩M倾=MFhh=1500.00+35.00(1.3+0.91)=1549.00kN.m 抗 倾 覆 力 矩M抗=（Fk Gk）bi (Tuk/2+Gp)bi =(240.00+708.75)2.25+(1542.52/2+683.26)2.25=5407.36kN.m M 抗/M 倾=5407.36/1549.00=3.49 抗倾覆验算 3.491.6,满足要求。8.桩身承载力验算 (1)正 截 面 受 压 承 载 力 计 算 Nk=(Fk 1.2Gk)/n=(324.00+1.2 708.75)/1=1174.50kN c=0.70,cfcAp=0.7014.3010002.01=20120.10kN 正截面受压承载力=20120.10kNNK=1174.50kN,满足要求。（2）配筋计算 蓬安赛克斯首府二期 6#9 采用 HRB400 钢筋,fy=300.00N/mm2,按照配筋率=g=0.31%计算：As1=AP=0.31%2.01106=6231mm2 桩身钢筋抗拔计算 As2=2M 倾/dfy=21549.00106/(1600300)=6454mm2 比较 As1 和 As2,按 As2 配筋，取 2714，As=27254=6858mm2AS2=6454mm2(满足要求)9.承台受冲切承载力验算 只考虑塔身边冲切承载力计算 F=F1.2Qik=Fk=324.00kN，ho=1.40-0.10=1.30m=1300mm hp=1.0+(2000-1400/(2000-800)(0.9-1.0)=0.95 0=(4.50-1.63)/2=1.44m,=0/ho=1.44/1.30=1.11 0=0.84/(1.11+0.2)=0.64 um=4(1.63+1.44)=12.28m hp 0umftho=0.95 0.64 12.28 1.57 1000 1.30=15238.60kN 承台受冲切承载力=15238.60kNFk=324.00kN,满足要求。10.承台受剪切承载力计算 V=Nk=Fk/n=324.00/1=324.00kN hs=(800/ho)1/4=(800/1300)0.25=0.89,=0/ho=1.44/1.30=1.11 =1.75/(+1)=1.75/(1.11+1)=0.83,b0=4.50m=4500mm 蓬安赛克斯首府二期 6#10 hs ftb0ho=0.89 0.83 1.57 1000 4.50 1.30=6784.59kN 承台受剪切承载力=6784.59kNV=324.00kN,满足要求。11.承台配筋计算 （1）承 台 弯 矩 计 算 Ni=Fk=324.00kN，xi=0.80m M=Nixi=324.000.80=259.20kN.m （2）承台配筋计算 基础采用 HRB400 钢筋，fy=300N/mm2,最小配筋率=0.15%计算配筋 As1=M/0.9fyho=259.20106/(0.93001300)=738mm2 As2=bho=0.001545001300=8775mm2 比较 As1 和 As2，按 As2 配筋,取 2320193mm(钢筋间距满足要求)As=23491=11293 mm2 承台配筋面积=11293mm28775mm2,满足要求。12.计算结果 蓬安赛克斯首府二期 6#11（1）基础桩 1 根2000 人工挖孔桩，桩端不设扩大头,桩长6m，桩端到达嵌岩深度；桩混凝土等级 C30,桩身钢筋采用14200mm,箍筋采用10mm250mm，加强筋162000，锚固长度不小于 40 倍钢筋直径。（2）承台 长(a)=4.50m、宽(b)=4.50m、高(h)=1m；桩中心与承台中心重合，承台面标高-7.8m；混凝土等级 C35,承台底钢筋采用双向 20193mm。5、施工要求 5.1、混凝土浇筑 塔吊基础钢筋、防雷接地和固定支脚的位置、标高和垂直度经检查符合要求后，才能进行混凝土浇筑；（固定支脚由厂家派专业人员到场预埋，其预埋要求和防雷接地要求详见使用说明书）。为保证尽早安装塔吊，塔吊基础采用 C35 强度等级的混凝土，达到设计要求的 90%方能进行塔吊安装，必须以同条件试块试验结果为准。砼浇筑前，对班组进行详细的施工技术交底，砼浇筑实行挂牌制，谁浇筑的部位就由谁负责砼的浇筑质量，确保砼质量达到内实外光。同时，专人负责做好砼表面层养护工作，避免出现干缩龟裂现象。浇筑面应清理干净，踩蹋变形的钢筋应在砼浇筑前复位。混凝土浇筑时，密切注意观察钢筋、支座有无移位的情况，当发现有位移时，必须立即停止浇筑并及时修整，处理满足允许偏差要求方可再继续浇筑。混凝土浇筑时，塔吊基础上表面除塔身范围内平整度严格要求外，自塔身范围向周边找坡，水流向四周排水沟，最终汇于集水坑，避免地脚螺栓泡水。砼浇筑若遇雨天，应及时与预拌砼供蓬安赛克斯首府二期 6#12 应商联系，及时调整砼配合比。同时，现场应备足防雨蓬布，做好雨天已浇砼保护工作。混凝土浇筑时留设三组同条件试块，一组测7d 强度、一组测 10d 强度、一组备用，如果试块抗压强度结果满足31.5MPa 要求，即可进行塔吊安装。5.2、混凝土的养护 混凝土浇筑后洒水养护，不少于 7d，保证混凝土表面不干燥。5.3、对基础的要求 1、当基础混凝土强度达到设计强度的 95%以上时，方可进行塔吊的安装；2、基础表面平整度允许偏差 5mm；3、埋设件的位置、标高和垂直度必须严格按照塔吊租赁单位的说明书要求进行施工，具体如下；四个支脚的同一高度尺寸的四个销孔中心线应在同一平面内，允许偏差孔间距的 1/6500，四个孔两两之间的绝对偏差值0.3mm。露出基础上皮尺寸 150mm，允许偏差为5mm。支脚主角钢垂直度允许偏差1/1000。基础表面平整度在支脚 20002000mm 范围内3mm。固定支脚附近钢筋不得减少和断开。5.4、塔吊安装高度要求 塔吊首次安装高度应高过覆盖范围内建筑不小于 15 米、不大于说明书指定高度，再升高前，应提前根据说明书进行附墙，附墙后方可蓬安赛克斯首府二期 6#13 进行顶升。6、沉降观测 塔吊基础施工后、塔吊安装前在基础外边四角内偏200mm 处用红色油漆标出四个红十字，为塔吊基础沉降观测点。同时在塔吊使用期间，做好对 6#塔吊外基坑上口的沉降监测。塔吊在安装前进行先进行第一次观测，并将观测结果做好记录；塔吊安装后进行第二次观测，以后每两周观测一次，附臂顶升后和大风、大雨后加测一次。沉降观测注意事项：为保证观测成果的正确性，如实反映出建筑物观测情况，确保工程施工、使用安全应做到五固定：（1）固定人员观测和整理成果 （2）固定使用水准仪及水准塔尺 （3）使用固定的水准点 （4）观测路线固定 （5）固定的外界条件。观测过程发现沉降不均匀或局部数据过大，立即上报技术部、安全部，经过核实处理、确保安全后塔吊方可继续作业。附图；塔吊平面布置图 附图：QTZ63 型塔吊基础施工图