塔吊基础计算书.docx
西小江大桥主桥悬浇箱梁塔吊安装基础计算书害 亥 亥 /-/ -/ 计复审中交二公局第三工程有限公司杭金衢高速公路改扩建工程第3合同段二0年三月H5810塔式起重机桩基础计算书本计算书主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制：大型塔式起 重机混凝土基础技术规程(JGJ/T 301-2013)、建筑桩基技术规范 (JGJ 94-2008)、混凝土结构设计规范(GB50010-2010)等编制。一、工程概况西小江大桥主桥变截面悬浇箱梁左幅桩号K12+334.5-K12+574.5，右幅 桩号为 K12+321.5-K12+561.5，共 3 跨，总长 240m，跨径为 65+110+65m。主 桥横跨杭甬运河，分为绍兴岸和萧山岸。根据西小江大桥改建方案，外侧9. 5m先导桥已建成通车，内侧13.5m宽悬浇箱梁在内侧封闭区域组织施工，根 据现场实际条件，为使主桥上部结构的施工材料、机具调运方便，我部拟采 在绍兴岸、萧山岸各安装一台塔吊组织施工，保证内侧桥悬浇箱梁施工顺利 完成。二、塔吊选型及基础结构设计简介1) 塔吊选型：根据现场实际情况及主桥悬浇箱梁设计长度，结合厂家 提供的塔吊信息，在保证现场施工质量、安全的前提下，确保悬浇箱梁顺利 施工，同时达到经济效益最优化，我项目拟定采用H5810塔式起重机进行内 侧桥主桥悬浇箱梁的施工。依据现场场地情况以及左右幅悬浇箱梁错墩的特殊情况(见平面布置 图)，我部计划在西小江大桥绍兴岸右幅28#墩、萧山岸右幅27#墩处中分 带位置各安装1台5810塔吊(辐射半径58m)，供悬浇箱梁施工。2）设计简介：H5810塔吊坐落在长、宽4.5m，高1.2m的C35混凝土承 台上，混凝土承台下由4根钢管桩支撑（钢管桩采用w600*8mm，纵、横向 钢管中心间距为3.5m）。每个塔吊基础钢管桩共4根，为保证塔吊中心位置 位于桥梁中分带中心位置，其中2根钢管坐落于主墩承台上，单根钢管长度 5m； 2根位于自然地质中，单根钢管长度约21m。钢管桩顶标高为5m。3）施工简介：在主墩承台过程中预埋2块70*70*0.6cm厚钢板，供承 台施工后基坑回填前将2根钢管桩安装在承台上。基坑回填后塔吊基座安装 前，将剩余2根21m长钢管打入自然土质中，钢管桩桩顶标高控制在4.7m。 钢管桩桩顶采用4.5*4.5*1.2m的C35混凝土承台，供塔吊基础节安装，工 字钢间距为1.6m。钢管桩伸入承台60cm，钢管桩口焊接钢筋成喇叭形，保证钢管与混凝土粘结力。三、塔吊基础受力计算 3.1塔吊的基本参数信息塔吊型号：H5810， 塔身宽度B： 1.6m， 自重 G： 451.2kN， 钢管桩间距：3.5m， 基础边长b： 4.5m3.2、基础地质情况描述塔吊起升高度H： 30m，最大起重荷载Q： 60kN，钢管桩直径：0.6m，钢管壁厚：8mm基础高度h： 1.2m根据已确定的塔吊安装位置结合设计地质勘察报告得知：右幅28#墩处地质图按TZKC-46、右幅27#墩处地质图按TZKS62-1的柱状图选择计算参 数，具体见附表。3.3、基础受力计算MvMl：扭矩（KN m）M、.：倾翻力矩（KN * m）塔机重量（KN）I、水平力（睛）塔身承受的载荷工作状态非工作状态Mi%F.Mt5442812526748674179605m 5810塔吊基础计算参数 重在内。2、塔机附看到最大高度2OOni时，基础平而所受重力载荷匕为79013.3.1基桩竖向承载力和抗拔承载力计算1) 承台自重 Fg=25*b2*h=25*4.52*1.2=607.5KN 2）基桩平均竖向力: 工作状态：Qk=（Fv+Fg）/4=287.88KN非工作状态：Qk=（Fv+Fg）/4=273.38KN3）偏心荷载下竖向力：4141*工作状态：Pk.max=Qk+（Mk+Fn*h）/W=287.88+（1252+28*1.2）/（1.3.5)= 非工作状态：Pk.min二Qk-(Mk+Fn*h)/W=287.88-(1252+28*1.2)/3) MIDAS建模计算:米用MIDAS civil 2015软件建模得：钢管桩基础+型钢结构承台空间计算模型。钢结构构件均梁单元模拟。共计136个节点，128个梁单元。钢管桩基础立面图、纵向侧面图、横向侧面图：TTrnrrmTTTTnTTTTnTnTmTTTTnTnTrTTTTTTTm4)单桩桩顶竖向钢管£桩平面力:MIDAS/ZivilPOET-PROCESSOREAOTlOM FOR ?fed-XYZ ae-'Sjh f tn RC： T.QZ&BE+OD© E 2.7&E+&&D FE： B.749OE+TO2 R<YZ： £.7492B4- 002JSSJT! 节点 -27 R<： q.sM&BE+O&D E 2.19SDE+OD1 ST：放 MAX : 27 MIN : LLLK： Mfc kN BJfE： 11/10/2016X：-O.33 Z： D.SES 5 苴崩根据MIDAS''"'civil也'2"0T5软件分析得出;皿市台上桩基荷载,知了郎;打入 自然土中桩基承载力为674.9KN。5）单桩竖向极限承载力标准值按地基物理力学指标与承载力参数计算单桩竖向承载力标准值，按下列 公式计算:Q = Q + Q = u£ q l +X q A uk sk pksik i p pk p式中，Quk为单桩轴向极限承载力标准值，kN； qik为第i层土的极限侧 阻力标准值，kPa； qpk为极限端阻力标准值，kPa；查地质勘查报告得到。Ap为桩身的截面面积（m2）； U为桩身周长（m）； li为按土层划分的 桩长（m）；入s为侧阻挤土效应系数，直径为600 mm的管桩为1；入p为 端阻闭塞效应系数，当入土深度与桩经比值大于5时，入p = 0.8入s根据路桥施工计算手册，结合本项目地质条件报告，得出入s，见 表3。表3 开口管桩侧阻挤土效应系数查询表D /mm V 60070080090010000.930.87 0.82 0.77K1s注：D为钢管桩外径，D=0.6 m。U = 3.14X0.6 m =1.885m, A = 3.14X0.3X0.3 =0.283m2。查工程地质勘查报告得右幅28#处地质：T 1 = 25 kPa（流塑粉 土）, T 2 = 30 kPa（流塑粘土），T 3 = 45（可塑粉质黏土），T 4 = 30（软 塑黏土），T 5=45（可塑粉质粘土），qpk= 110kPa。；右幅27#处地质：T 1 =25 kPa（流塑粉土），T 2 = 45 kPa（软塑粘土），T 3 = 30（可塑粉质黏 土）， T 4 = 30（可塑粉质粘土）。q k= 110kPa。左幅29#处单桩承载力：Q =Q + Q = uSq l +人q A = 1.885 X uk sk pksik i p pk p（5.2 X 25 + 30 X 1.1 + 45 X 4.3 + 30 X 4.5 + 45 X3.1+0.55*25） + 0.8 X 0.283 X 110 = 1240.3 kN则单桩竖向承载力特征值Ra=Quk/1.4=1240.3/1.4=885.9KN；当单桩承载力为885.9KN时，桩基长度二0.35+1.9+5.2+1.1+4.3+4.5+3.1+0.55=21m右幅27#处单桩承载力：Q = Q + Q = uSq l +人q A = 1.885 X （ 25 uk sk pksik i p pk pX 4.8 + 45 X 1.2 + 30 X 4 + 40 X 8.6 + 0.67 X 25） + 0.8 X0.283 X 110 = 1259.1 kN则单桩竖向承载力特征值R =1/1.4Qu1259.1/1.4=899.4KN 当单桩承载力为899.4KN时，桩基长度=1.73+4.8+1.2+4+8.6+0.67=21m钢管总竖向承载力标准值为：Qu885.9kNF=654.22kN （左幅29#）； Qu899.4kNFk=654.22kN （右幅27#）。钢管竖向承载力满足要求。6）钢管桩基抗拔受力<T"2 + G、<T J2 + GT =S X u q lukj j sik iTuk-抗拔极限承载力标准值；J-按荷载效应标准组合计算桩基拔力 Gp一桩基自重；Ui-桩身周长；“qsik为第i层土的极限侧阻力标准值，人.一抗拔系数：砂土取0.50.7黏性土、粉土取0.70.8。当桩长与桩径之 比小于20时，取小值。T =£ x uq l =1.885X(0.7X25X4.8+0.7X45X 1.2+0.8X30X4+0.8X40 ukj j sik iX8.6+0.8X0.67X25) =954.6KNT /2 + G =954.6/2+0.02466X(600-8)X8=319.25+116.8=594.1KNuk_ 1§T = u 人 uq 1 一1 oor v (C 7 v or; v j o_Ln 7 v /i v 1 oxn Qxqnx/i.n o gk n 1 j j sik i =1.885X(0.7X25X4.8+0.7 X 45 X 1.2+0.8 X 30 X 4+0.8X 40 X 8.6+0.8 X 0.67 X 25 ) =954.6KNN |=2562.3/ (2X3.6) -475.3/4=237.05KN则|n=237.05如0t /2 + G =436.05KN7) 钢管桩基抗弯受力9N/mm2, Q235钢抗弯应力215N/mm2,则满足要求。8）横向型钢抗弯应力MIDAS/CivilRZJST-PRC<SSDRBEAM STRESSO 5.05287e+001O.OOOOOe-i-OOO S- -2.28589e+004 -3.4313GeH-004V, 57683004 -5.72230e-»-004 .86778e-»-004 .01325e+004 -9.15872e+004 S- -1.03O42e+005-1.14497e+005-1.25951e-CX3ECSSsMAX : 110MIN : 106文:件i港邙基&出 至俪kN/mA2 曰塔11/LQQM根据MIDAS civil 2015软件分析得出：横向I45最大抗弯应力125.9N/mm 2, Q235钢抗弯应力215N/mm2,则满足要求。9）横向型钢抗剪应力MIDAS/OvilPCJST-PROCSSDRBEAM STRESSE.9G781e-i-0CM4.86125e+0043.75469e4-0CM-3.99122004-5.09777004CBS:泛主-S.20433004MAX : HE MIN : 106 文伟溶吊基畦 单伍kN/mA2 曰崩 11/10/201SXJ-O.4S3Y:-O.S37Z: 0.259根据MIDAS"civil“2015软件分析得出横向“I45最大抗剪应力【62.0N/mm2,Q235钢抗剪应力125N/mm2，则满足要求。10）纵向型钢抗弯应力根据MIDAS civil 2015软件分析得出横向I45最大抗弯应力123.6N/mm2,Q235钢抗弯应力125N/mm2，则满足要求。11）纵向型钢抗剪应力根据MIDAS civil 2015软件分析得出横向I45最大抗剪应力60.1N/mm2，Q235钢抗剪应力125N/mm2，则满足要求。MIDAS/CivilPOST-PRCKSSORBEAM STRESS翦打壬6.01593e+0O4 4.92212e+0O4 3.82832e+0O4 2.73451e+0O4 1.64O71e+0O4 5.4S9O2e+OO3 0.00000e-i-OOO -1.6407 le+004 -2.73451e+004 -3.82832004 -4.92212004 -6.O1593e+OQ4ST:MAX : 138 MIN :; 130 文件l；搭吊基础 单仞kN/mA2Z: 0.259X:-0.48312) 焊缝计算。广'< ffw得：角焊缝强度计e w根据钢结构设计规范(GB 50017-2003)算。N-为轴心压力或轴心拉力;h-角焊缝计算厚度;eLw-角焊缝计算长度;H=（b-t）/4=（150-11.5）/4=34.6mmLw=2b=2*150=300mm=674000/ （34.6*300） =64.9N/mmWfw =160则满足要求。
