塔吊基础设计方案

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1、一、方案编制依据1、由业主提供的地质勘察报告及施工图纸；2、建筑施工手册(中国建筑工业出版社出版)3、筑桩基技术规范 JGJ 94-94；4、砼结构设计规范(GBJ50010-2002)；5、塔吊厂家提供的塔吊使用说明书；二、工程概况本项目位于广东省佛山市南海区桂城61 、 62街区。包括9栋、 11栋、 13栋、 15栋、 17栋、 16栋、 18栋超高层及其地库土建工程、幼儿园以及商业2座土建 工程。地下2层，地上1-44层,总建筑面积约21万平方米，其中地上建筑面积约 18 万平方米，地下建筑面积约 3 万平方米。建筑高度为 6.00-137.53 米。三、塔吊布置及选型在满足本工程施工

2、需要的前提下，为了合理利用资源，根据我单位施工总体 部署及施工总平面布置要求，本工程拟投入 5 台 QTZ80 自升塔式起重机，位置 情况如下：16、18栋南侧布置塔吊1台，为1#塔吊；工作半径55m；地库布置 塔吊1台，为2#塔吊，工作半径55m； 15、17栋南侧布置塔吊1台，为3#塔吊； 工作半径 50m； 9、 11、 13 栋西侧和南面各布置塔吊 1 台，为 4#、 5塔吊； 4# 塔吊工作半径50m，5#塔吊工作半径55m；根据塔吊安全运行要求需考虑塔吊的 相互让行及防碰撞等措施。塔吊的工作范围及示意图详见附图，塔吊附着于各栋结构，详细定位图如下。呂28塢丄理桩卜躺瓏応粧（a【D1

3、5、17栋塔吊基础定位图338000臼臼1X.总工紳臼塔吊基础桩00曜注框偲加O9/11/13栋西面塔吊基础定位图9/11/13栋南面塔吊基础定位图根据工程的建筑特点以及塔吊的附着要求， 5 台塔吊均需要设置于地下车库范 围以内（即塔吊基础在建筑物范围内，且标准节须穿过地下室顶板）。故塔吊的 定位满足以下几点原则：1、塔吊基础不跨后浇带，若确实无法避开后浇带，需经与设计院协调同意 后方能调整后浇带位置。2、塔吊基础顶面标高不得低于底板面标高以避免基础预埋件处积水。3、塔吊基础应尽量避开电梯井、集水井及地下剪力墙等特殊部位；如情况 特殊确实无法避开地下室承台、集水井或剪力墙，应征得业主同意后进行

4、调整。4、由于塔吊要穿过地下室顶板，故应尽量考虑避开附近覆土荷载及行车影 响。5、尽量满足塔吊附墙与结构边缘距离和张角要求，方便安拆，详见塔吊安 拆方案。四、塔吊基础的确定按照塔吊厂家提供的塔吊使用说明书，QTZ8O型塔吊基础选用5000X5000 X 1500mm,塔吊的自由高度为48米。根据塔吊说明书所提供的数据显示所需要 的地基承载力设计值需200KN/m2 （即为200Kpa/m2）。根据本工程地质勘察报告显示，设计标高处处于粉砂和淤泥质土层，该地层 承载力特征值约为50KN/m2v200KN/m2,地基承载力无法满足塔吊天然基础的安 装要求，且各塔吊基础位置处地下土层强风化岩层均在现

5、有基坑底标高12m以 下，故本工程拟将塔吊基础设计成桩基，桩基选用与本工程基础桩 ZH1 做法相 同的4根D=800旋挖扩底灌注桩，单桩设计竖向承载力为3720KN。旋挖扩底灌注桩的施工方法完全按桩基施工的要求进行，要求入岩层。五、桩基础要求1、塔基承台尺寸为5000X5000X 1500mmo2、桩基承台砼等级为C35，钢筋选用II级，fy=300N/mm2，具体配筋见计 算书。3、桩基承台构造要求：承台最小宽度不应小于5000mm，承台边缘至桩中 心的距离不宜小于桩的直径（详见建筑桩基技术规范 JGJ 94-94）。六、塔吊基础与地下室底板的连接处理方法由于塔吊基础标高同地下室底板面标高，

6、塔吊塔身穿过地下室顶板，鉴于塔 吊基础承台先于周围地下室底板施工，底板底面筋预先插于塔吊基础承台，伸出 长度不得少于500mm。为防止塔吊承台与底板间的施工缝渗水，在承台侧的地 下室底板厚度范围内中心位置处预埋300mmX3mm厚止水钢板，塔吊穿顶板处 钢筋断开，并保证同一截面断开的钢筋数量不超过50%，断开钢筋向上翻起，不 宜割断后重焊。塔吊桩基础计算书1、参数信息塔吊型号:QTZ8O (TC6O13 6)自重(包括压重)F1=1180kN最大起重力矩 F2=80.00kN塔吊倾覆力距 M=2695kN.m最大扭距：Mn=402 kN.m塔吊起重高度 H=180.00m塔身宽度 B=1.80

7、m混凝土强度:C35承台边长 Lc=5.00m桩直径 d=0.5m桩间距 a=3.4m承台厚度 Hc=1.50m2、桩基承载力验算本工程单桩承载力为372t，由塔吊安装说明书知相关参数如下：塔基尺寸：5000 X 5000 X 1500mm塔身垂直集中荷载： Fmax=68.45tmax基础自重： G=2.5X5X 5X1.5=93.75t最大倾覆力矩Mmax=2695tm塔身承受最大扭矩Mmax=40.2t m根据建筑桩基技术规范(JGJ 94-94)第5.1.1.1条偏心竖向力作用下桩顶作用力公式进行计算。受力图示如下：I.塔吊基础所受最大剪力：Q = - +企=6845 + 187.5

8、% 3.4 = 661KNmax 2 2 2 2【中海千灯湖花园16栋、18栋及地下室塔吊基础设计方案】 塔吊集中荷载产生跨中最大弯矩：Mmax1Fl4684.5 x 3.44=581.825KN m承台自重均布荷载产生跨中最大弯矩：Mmax2ql 2V187.5 x 3.428=270.94KN m承台跨中最不利状况下最大弯矩：M 二 M + M + M 二 581.825 + 270.94 + 2152 二 3004.765KN m max max1 max2“、cF + G My M xN = 1.2 x (+ r i + y i )maxn 乙 y 2乙 x 2ii684.5 + 93

9、7.53004.765 x 1.741.72x 4其中n单桩个数，n=4；二 1.2x (+x 2)二 847.4KN 3720KN，满足!F作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，F=1345.01kN；G桩基承台的自重；Mx,My承台底面的弯矩设计值，取最不利状况下最大弯矩3004.765KN；xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/2=1.7m；Nmax单桩桩顶竖向力设计值(kN)；故塔吊桩基满足承载力要求!3、桩基承台抗冲切验算根据建筑桩基技术规范(JGJ 94-94) 5.6.6.3条，对于柱下矩形独立承台受柱冲切的承载力按下列公式计算：Y F 2卩(b + a ) + 卩(h +

10、a )f h01ox coyoy cox t o计算简图如下：当承台高为1.5m时冲切角为75,钢筋保护层厚50mm。贝U冲跨 a = a =517mm， h =b =1800mm, 有效高度 h =1400mm,ox oy c c o九=九=a /h =517/1400=0.37;ox oy ox oB ox= 0 oy=0.84/九+0.2=0.84/ (0.37+0.2) =1.474。丫 0=1.0 (按地基基础设计规范要求)，F=F=684.5KN ； C35混凝土，取f =1.57N/mm2 , fc =16.7 N/mm2由验算式Y F 661KN，满足要求!4、桩基承台抗剪切验

11、算剪切破坏面为通过柱边和桩边连线形成的斜截面。根据建筑桩基技术规范（JGJ94-94）第568.2条斜截面受剪承载力验算公式进行计算。Y 0V 和0h07 J 5170 37九 _ _ 0.37h 1400oP _012_0.180.37 + 0.3Pfb 0 h0 =0.18 X 16700 X 5.0 X 1.4=21042KN811KN 满足!5、抗倾覆验算根据 QTZ80 型自升式 塔吊使用 说明书，塔身 传至承台倾覆 力矩为Mmax=2695KN m为防止塔吊倾覆，在不考虑抗拔力条件下须满足下式：Gl M ；1 maxG l 二(93.75 + 68.45) x 1.7 二 275.

12、74t - m M= 269.5t - m 满足!1 1max6、基础配筋设计由于 xi= yi =0.8； Fi =F=684.5KN, Mx=工 Fiyi =My=工 Fx. =684.5X0.8= 547.6KN.m=5.476X 108N.mm,配筋面积计算,公式如下：依据混凝土结构设计规范GB 50010-2002式中1系数，混凝土强度不超过C50时，1取为1.0,fc混凝土抗压强度设计值，fc=16.7 N/mm2；fy普通钢筋的抗拉，抗压强度设计值,fy=300；h0基础的计算有效高度，=1400。As纵向钢筋的截面面积；经过计算得：ss= 5.476 X 108/(1.00 X

13、 16.7 X 3.4 X 103 X 14002)=0.005 二1-(1-2X0.005)0.5=0.06尸 s=1-0.06/2=0.47As=5.476 X 108/(0.47 X 1400 X 300)=2774.06mm2配筋率为p =As/bh=0.03%。由于p =0.02%p min=0.21%若p min=0.21%，则 Asmin=13650mm2基础钢筋取0 25,则n=13650/490.6=27.8 (根)取30根。 /XXV-间距为(5000-50) /(30-1)=172.2mm,取 150mm。配筋满足要求!卜层纵向排列30 25卜层横冋排列30 25(1749o0丄下层拉接筋排列14 间距600(100)1400(100? 1 1 1 1 1 1 1