碧桂园蜜柚1#、2#塔吊基础施工方案 15页

受控编号2017.7.26方案编号FA-碧桂园·蜜柚1#、2#塔吊基础施工方案编制人:审核人:审批人:第15页共15页 目录目录2塔吊基础设计方案3一、工程概况及地质水文条件3二、编制依据5三、塔吊的选型及平面布置5四、塔吊基础的设计6五、塔吊基础的施工13六、质量管理14七、安全与文明施工14第15页共15页 塔吊基础施工方案一、工程概况建设单位：武汉碧桂园塔子湖置业有限公司建设地点：武汉市江岸区健美街与华隆街交汇处勘察单位；中冶集团武汉勘察研究院有限公司设计单位：广东博意建筑设计院有限公司监理单位：北京中协成工程管理有限公司施工单位：山河建设集团有限公司本工程由地下车库、1#、2#、商业A、商业B组成。地下车库地下二层建筑面积24896.52㎡，建筑高度-8.7m，建筑结构安全等级二级，抗震设防烈度6度；1#地上25层，建筑面积34774.61㎡，建筑高度131.3m，主体结构为剪力墙结构，抗震等级3级；2#地上25层，建筑面积29696.04㎡，建筑高度131.3m，主体结构为剪力墙结构，抗震等级3级；商业A地上2层，建筑面积1644.12㎡，主体结构为框架结构，抗震等级4级；商业B地上2层，建筑面积1630.08㎡，主体结构为框架结构，抗震等级4级。2、水文地质条件及桩设计第15页共15页 3、桩基设计参数建议值第15页共15页 二、编制依据1、《建筑地基基础设计规范》GB50007-20112、《混凝土结构设计规范》GB50010-20153、《建筑桩基技术规范》JGJ94-20144、《起重机设计规范》GBT3811-20085、《本工程岩土工程详勘报告》6、《塔式起重机使用说明书》三、塔吊的选型及平面布置1.塔吊的选型及平面布置的原则：(1).满足使用功能，尽量覆盖整个建筑施工平面及各种材料堆场。(2).起吊重量与工作半径满足施工要求。(3).满足塔吊的各种性能，确保塔吊安装和拆除方便。第15页共15页 (4).降低费用，使塔吊安装和拆除费用尽量降低。2.根据本工程的现场实际情况和结构特点，采用2台TC5610塔式起重机，见下图。2F2F2#商业街2F3#商业街135.5M1#楼2#拟建道路拟建道路X=392800一层地下室边线范围围墙边线围墙边线一层地下室边线范围135.5M楼1#商业街四、塔吊基础的设计1.基础的选型根据地勘报告结果显示及实际场地地基条件，塔吊基础承台顶与地下室底板底等高，不具备天然塔吊基础条件（fak≧220kpa）。考虑采取桩基础承台结构，承台规格4500×4500×1350，承台砼强度等级为C35，内配双层双向Ф25@200钢筋网片，Ф14@600架立筋。桩型号直径900mm钻孔灌注桩，结构同主楼工程桩，桩间距2.7米，有效桩长约18m，桩嵌入承台内100mm。2.基础设计计算书1#塔吊在ZK38、ZK39、ZK52区域内；2#楼塔吊在ZK29、ZK230、DK65区域内（见地勘资料钻孔平面图）。地质状况比较均匀，此处仅以21"-21"剖面ZK30号勘探点为核算依据。地下室8米，塔吊安装在地下室底板上。依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2009)。第15页共15页 （一）.参数信息塔吊型号:TC5610塔机自重标准值:Fk1=450.00kN起重荷载标准值:Fqk=6.00kN塔吊最大起重力矩:M=800kN.m非工作状态下塔身弯矩:M=-1750kN.m塔吊计算高度:H=40m塔身宽度:B=1.6m桩身混凝土等级:C45第15页共15页 承台混凝土等级:C35保护层厚度:H=50mm矩形承台边长:H=4.5m承台厚度:Hc=1.35m桩直径:d=0.9m承台钢筋级别:HRB335桩间距:a=1.8m桩钢筋级别:HRB335桩有效深度:18m桩型与工艺:钻孔灌注桩计算简图如下：(二).荷载计算1.自重荷载及起重荷载1)塔机自重标准值Fk1=450kN2)基础以及覆土自重标准值Gk=4.5×4.5×1.35×25=683.4375kN3)起重荷载标准值Fqk=6kN2.风荷载计算1)工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值a.塔机所受风均布线荷载标准值(Wo=0.2kN/m2)Wk=0.8×1.77×1.95×0.92×0.2=0.51kN/m2qsk=1.2×0.51×0.35×1.6=0.34kN/mb.塔机所受风荷载水平合力标准值第15页共15页 Fvk=qsk×H=0.34×40.00=13.66kNc.基础顶面风荷载产生的力矩标准值Msk=0.5Fvk×H=0.5×13.66×40.00=273.13kN.m2)非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值a.塔机所受风均布线荷载标准值(本地区Wo=0.35kN/m2)Wk=0.8×1.81×1.95×0.92×0.35=0.91kN/m2qsk=1.2×0.91×0.35×1.60=0.61kN/mb.塔机所受风荷载水平合力标准值Fvk=qsk×H=0.61×40.00=24.44kNc.基础顶面风荷载产生的力矩标准值Msk=0.5Fvk×H=0.5×24.44×40.00=488.79kN.m3.塔机的倾覆力矩工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值Mk=-1750+0.9×(800+273.13)=-784.18kN.m非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值Mk=-1750+488.79=-1261.21kN.m(三).桩竖向力计算非工作状态下：Qk=(Fk+Gk)/n=(450+683.44)/4=283.36kNQkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvk×h)/L=(450+683.4375)/4+Abs(-1261.21+24.44×1.35)/4.95=531.54kNQkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L=(450+683.4375-0)/4-Abs(-1261.21+24.44×1.35)/4.95=35.18kN工作状态下：Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(450+683.44+6)/4=284.86kN第15页共15页 Qkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvk×h)/L=(450+683.4375+6)/4+Abs(-784.18+13.66×1.35)/4.95=439.59kNQkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L=(450+683.4375+6-0)/4-Abs(-784.18+13.66×1.35)/4.95=130.13kN(四).承台受弯计算1.荷载计算不计承台自重及其上土重，第i桩的竖向力反力设计值：工作状态下：最大压力Ni=1.35×(Fk+Fqk)/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L=1.35×(450+6)/4+1.35×(-784.18+13.66×1.35)/4.95=-54.98kN非工作状态下：最大压力Ni=1.35×Fk/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L=1.35×450/4+1.35×(-1261.21+24.44×1.35)/4.95=-183.16kN2.弯矩的计算依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》第6.4.2条其中Mx,My1──计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m)；xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m)；Ni──不计承台自重及其上土重，第i桩的竖向反力设计值(kN)。由于工作状态下，承台正弯矩最大：Mx=My=2×-54.98×0.95=-104.46kN.m3.配筋计算根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第6.2.10条第15页共15页 式中α1──系数，当混凝土强度不超过C50时，α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，α1取为0.94,期间按线性内插法确定；fc──混凝土抗压强度设计值；h0──承台的计算高度；fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm2。底部配筋计算:αs=-104.46×106/(1.000×16.700×4500.000×13002)=-0.0008η=1-(1-2×-0.0008)0.5=-0.0008γs=1--0.0008/2=1.0004As=-104.46×106/(1.0004×1300.0×300.0)=-267.7mm2实际选用钢筋为：钢筋直径25.0mm，钢筋间距为200mm,承台底部选择钢筋配筋面积为As0=3.14×252/4×Int(4500/200)=8363mm2选择钢筋配筋面积大于计算需要配筋面积，满足要求!推荐参考配筋方案为：钢筋直径为25mm，钢筋间距为200mm，配筋面积为8553mm2(五).承台剪切计算最大剪力设计值：Vmax=-54.98kN依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)的第6.3.4条。我们考虑承台配置箍筋的情况，斜截面受剪承载力满足下面公式：式中λ──计算截面的剪跨比,λ=1.500ft──混凝土轴心抗拉强度设计值，ft=1.570N/mm2；b──承台的计算宽度，b=4500mm；h0──承台计算截面处的计算高度，h0=1300mm；fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm2；第15页共15页 S──箍筋的间距，S=200mm。经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋!(六).承台受冲切验算角桩轴线位于塔机塔身柱的冲切破坏锥体以内，且承台高度符合构造要求，故可不进行承台角桩冲切承载力验算(七).桩身承载力验算桩身承载力计算依据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)的第5.8.2条根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值N=1.35×531.54=717.57kN桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：其中Ψc──基桩成桩工艺系数，取0.75fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=11.9N/mm2；Aps──桩身截面面积，Aps=636173mm2。经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求由于桩的最小配筋率为0.20%，计算得最小配筋面积为1272mm2综上所述，全部纵向钢筋面积1272mm2实际选用钢筋为：钢筋直径18mm，钢筋根数为14桩实际配筋面积为As0=3.14×182/4×14=3563mm2实际配筋面积大于计算需要配筋面积，满足要求!(八).桩竖向承载力验算依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2009)的第6.3.3和6.3.4条轴心竖向力作用下，Qk=284.86kN；偏心竖向力作用下，Qkmax=531.54kN桩基竖向承载力必须满足以下两式：第15页共15页 单桩竖向承载力特征值按下式计算：其中Ra──单桩竖向承载力特征值；qsik──第i层岩石的桩侧阻力特征值；按下表取值；qpa──桩端端阻力特征值，按下表取值；u──桩身的周长，u=2.83m；Ap──桩端面积,取Ap=0.64m2；li──第i层土层的厚度,取值如下表；厚度及侧阻力标准值表如下:序号土层厚度(m)侧阻力特征值(kPa)端阻力特征值(kPa)土名称3-29.91903-32.13204-23.842055.934060.9450由于桩的入土深度为18m,所以桩端是在第5层土层。最大压力验算:Ra=2.83×(10×34)+0×0.64=962.2kN由于:Ra=962.2>Qk=284.86,最大压力验算满足要求!由于:1.2Ra=1154.64>Qkmax=531.54,最大压力验算满足要求!五、塔吊基础的施工在施工基础垫层前，必须认真夯实基底土层，垫层砼浇注时要采取有效措施保证垫层表面的平整度。3.基础钢筋绑扎：第15页共15页 基础钢筋的制作绑扎要严格按照设计要求施工，要求绑扎牢靠，碰撞不变形，绑扎完毕必须经钢筋工长、质检员检验，合格后方可进行下一道工序的施工。4.塔吊固定支腿的安装：安装塔吊固定支腿及预埋件的安装必须在相关专业人员指导下进行。5.基础混凝土的浇注：本工程塔吊基础砼采用C35砼，在浇注过程中要严格按照混凝土浇注操作规程进行，浇注时一定要分层浇注，分层震捣，震动棒插点要均匀，尤其是固定支腿附近的砼，要确保砼震捣密实，震动时严禁碰撞固定支腿，如发生碰撞，必须检查固定支腿是否移位，确认未发生移位等现象后方可进行继续浇注。基础砼浇注后，表面收光抹平，并形成一定坡度坡向基础旁边的排水沟。六、质量管理1.为保证塔吊正常使用，工程施工顺利进行，在塔吊基础的施工过程中要严格按照设计要求以及相关规范进行施工。2.固定支腿周围钢筋数量不得减少和切断，主筋通过支腿有困难时，允许主筋避让。3.吊起装配好的固定支腿和塔吊标准节整体，浇注混凝土，在标准节的两个方向的中心线上挂铅垂线，保证预埋后标准节中心线与水平面的垂直度偏差不大于1.5‰。4.质检员要对整个施工过程进行跟踪监督、检查，发现问题及时纠正。七、安全与文明施工1.安全施工(1).进入现场的施工人员必须戴有安全帽，夜间施工必须保证挖掘机上、工作地点、主要通道及卸土场有充足的照明。(2).电缆均要采取安全措施，避免车辆碾压，防止人员触电。(3).进行原材料检验，各种原材料必须符合规定标准。第15页共15页 (4).要求测量员施工前作好轴线，标高控制网测设，确保塔吊基础轴线位置，几何尺寸符合规范要求。同时在浇筑固定塔吊支腿期间做好塔身垂直度的监测工作。(5).土方开挖前应密切注意天气变化情况，为防止基坑泡水，避免雨期施工。(6).施工人员进场前进行安全教育工作，签定安全责任状。2.文明施工(1).加强对场内已有道路、排水系统、场区周边及场区内地下管道系统等设施的保护。(2).现场出口设洗车槽，出场车辆必须用高压水枪冲洗；垃圾清运时，采取遮盖、撒水措施，减少对内环境卫生的污染。(3).严格按照业主规定的作息时间施工，施工中尽量减少噪音、振动、烟雾和强光等对周围居民日常生活的干扰。(4).杜绝泥浆遗洒，每天派人打扫运输车辆经过的道路，维护市容环境卫生。(5).土方运输车辆进入现场后禁止鸣笛，以减少噪声。山河建设集团有限公司碧桂园·蜜柚工程项目部2017年7月第15页共15页