高层建筑塔吊基础方案.doc

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1、塔吊基础施工方案编制人： 日期： .审核人： 日期： .审批人： 日期： . 2010年2月目录一、塔吊选用及选址1二、塔吊的基本参数信息2三、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算3四、承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算4五、承台截面主筋的计算6六、承台斜截面抗剪切计算7七、桩顶轴向压力验算7八、桩竖向极限承载力验算8九、桩基础抗拔验算10十、抗倾覆计算11十一、桩配筋计算11十二、结论12十三、附图13一、 塔吊选用及选址1、 塔吊选用：*工程地上39层，地下二层，建筑高度119米。根据现场实际情况，选用二台TC5613A塔吊，用于本工程主体结构及装修阶段施工的垂直运输。TC5613A有效作用半径

2、60米，基本全面覆盖本工程施工面，可满足本工程施工需要，根据施工平面图及建设单位要求，本工程塔吊布置均需避开沿面，以满足售楼形象要求。因此二台塔吊选址均考虑在3#、5#楼西南侧（见平面图）。塔吊选址同时需考虑以下三个方面因素的影响：基础埋设深度、基础平面位置、基础持力层。2、 塔吊基础影响因素分析（1） 基础埋深由于本工程塔吊设置在地下室范围内，所以塔吊基础埋深必须深于基础底板500mm以上。本工程地下室负二层地面绝对标高为4.9米（相对标高-10.65），基础底板厚600mm，垫层、防水层、保护层等按150mm考虑，柔性接合层按500mm，基础厚度(1500+100)mm，故塔吊基础底标高2

3、.55米（绝对标高）。（2） 基础平面位置塔吊基础平面位置需结合基础承台平面图、负一层梁板平面图、地下室顶梁板平面图、上部塔楼建筑图、上部塔楼结构图等综合考虑，以保证塔吊基础避开承台基础，不与地下室结构框架梁相碰，不与上部结构阳台、飘板等结构相冲突，并有合适、可靠的地点设置塔吊附墙埋件，同时考虑拆除时有足够的操作空间。经上述多方面考虑，采用多方案进行对比，拟定了本工程塔吊平面位置（详细尺寸见附图）（3） 基础持力层根据2009年12月31日佛山市顺德区勘测有限公司编号为2009广K039的本工程岩土勘察报告，地表向下依次为淤泥质土、中砂、粉质粘土层、中风化砂岩等。因此本工程塔吊基础持力层计算按

4、四桩基础进行考虑，设四根直径900冲孔混凝土灌注桩，桩底入岩深度约11.5米左右。局部软弱土层挖除，采用级配砂石进行换填。3、 编制依据本计算书主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制：塔式起重机设计规范（GB/T13752-1992）、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（JGJ59-99）、混凝土结构设计规范（GB50010-2002）、建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）等编制。二、 塔吊的基本参数信息塔吊型号：TC5613A， 塔吊起升高度H：145.000m，塔身宽度B：1.8m， 基础埋深D：0.500m，

5、自重F1：700kN， 基础承台厚度Hc：1.500m，最大起重荷载F2：80kN， 基础承台宽度Bc：6.000m，桩钢筋级别:HRB335， 桩直径或者方桩边长：0.900m，桩间距a：3.45m， 承台箍筋间距S：200.000mm，承台混凝土的保护层厚度：50mm， 承台混凝土强度等级：C35；额定起重力矩是：1250kNm， 基础所受的水平力：93kN，标准节长度：3m，主弦杆材料：角钢/方钢, 宽度/直径c：18mm，所处城市：广东广州市， 基本风压0：0.5kN/m2，地面粗糙度类别为：B类 田野乡村， 风荷载高度变化系数z：2.38 。三、 塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算塔

6、吊自重（包括压重）F1=700.00kN， 塔吊最大起重荷载F2=80.00kN， 作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2(F1+F2)=936.00kN， 1、塔吊风荷载计算依据建筑结构荷载规范（GB50009-2001）中风荷载体型系数：地处广东广州市，基本风压为0=0.50kN/m2；查表得：荷载高度变化系数z=2.38；挡风系数计算：=3B+2b+(4B2+b2)1/2c/(Bb)=(31.8+23+(41.82+32)0.5)0.018/(1.83)=0.054；因为是角钢/方钢，体型系数s=2.9；高度z处的风振系数取：z=1.0；所以风荷载设计值为：=0.7zsz0=0.71.00

7、2.92.380.5=2.416kN/m2；2、塔吊弯矩计算风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：M=BHH0.5=2.4160.0541.81451450.5=2451.051kNm；MkmaxMeMPhc12502451.051931.53840.55kNm；四、 承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算1. 桩顶竖向力的计算依据建筑桩技术规范（JGJ94-2008）的第5.1.1条，在实际情况中x、y轴是随机变化的，所以取最不利情况计算。Ni=(F+G)/nMxyi/yi2Myxi/xi2其中 n单桩个数，n=4； F作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，F=936.00kN； G桩基承台的自重：G=1.2

8、(25BcBcHc)=1.2(256.006.001.50)=1620.00kN； Mx,My承台底面的弯矩设计值，取5376.77kNm； xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/20.5=2.44m； Ni单桩桩顶竖向力设计值；经计算得到单桩桩顶竖向力设计值， 最大压力：Nmax=(936.00+1620.00)/4+5376.772.44/(22.442)=1741.01kN。最小压力：Nmin=(936.00+1620.00)/4-5376.772.44/(22.442)=-463.01kN。需要验算桩的抗拔2. 承台弯矩的计算依据建筑桩技术规范（JGJ94-2008）的第5.6

9、.1条。 Mx = Niyi My = Nixi其中 Mx,My计算截面处XY方向的弯矩设计值； xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离取a/2-B/2=0.83m； Ni1扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值，Ni1=Ni-G/n=1336.01kN；经过计算得到弯矩设计值：Mx=My=21336.010.83=2204.42kNm。五、 承台截面主筋的计算依据混凝土结构设计规范(GB50010-2002)第7.2条受弯构件承载力计算。 s = M/(1fcbh02) = 1-(1-2s)1/2 s = 1-/2 As = M/(sh0fy)式中，l系数，当混凝土强度不超过C50时，1取为

10、1.0,当混凝土强度等级为C80时，1取为0.94,期间按线性内插法得1.00； fc混凝土抗压强度设计值查表得16.70N/mm2； ho承台的计算高度：Hc-50.00=1450.00mm； fy钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；经过计算得：s=2204.42106/(1.0016.706000.001450.002)=0.010； =1-(1-20.010)0.5=0.011； s =1-0.011/2=0.995； Asx =Asy =2204.42106/(0.9951450.00300.00)=5094.44mm2。由于最小配筋率为0.15%,所以构造最小配筋面积为

11、:6000.001500.000.15%=13500.00mm2。根据塔吊基础厂家的基础配筋图，塔吊基础双层双向配筋为30根25 （HRB335）实际配筋值14718.75*2=29437.5mm2，满足要求。六、 承台斜截面抗剪切计算依据建筑桩技术规范(JGJ94-2008)的第5.6.8条和第5.6.11条，斜截面受剪承载力满足下面公式： 0Vfcb0h0其中，0建筑桩基重要性系数，取1.00； b0承台计算截面处的计算宽度，b0=6000mm； h0承台计算截面处的计算高度，h0=1450mm； 计算截面的剪跨比，=a/h0此处，a=(3450.00-1800.00)/2=825.00m

12、m；当 3时,取=3，得=0.57； 剪切系数，当0.31.4时，=0.12/(+0.3)；当1.43.0时，=0.2/(+1.5)，得=0.14； fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；则，1.001741.01=1741.015kN0.1416.7060001450/1000=20340.6kN；经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！七、 桩顶轴向压力验算依据建筑桩技术规范(JGJ94-2008)的第4.1.1条，桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式： 0NfcA其中，0建筑桩基重要性系数，取1.00； fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2； A

13、桩的截面面积，A=6.36105mm2。则，1.001741014.65=1.74106N16.706.36105=1.06107N；经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋！八、 桩竖向极限承载力验算依据建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)的第5.2.2-3条，单桩竖向承载力设计值按下面的公式计算： R = sQsk/s+pQpk/p+cQck/c Qsk = uqsikli Qpk = qpkAp Qck = qckAc/n其中 R单桩的竖向承载力设计值； Qsk单桩总极限侧阻力标准值； Qpk单桩总极限端阻力标准值； Qck相应于任一复合基桩的承台底地基土总极限阻力标准值

14、； qck承台底1/2承台宽度深度范围(5m)内地基土极限阻力标准值，qck= 55.000 kPa； Ac承台底地基土净面积，Ac=6.0006.000-40.636=33.455m2； n桩数量，n=4； c承台底土阻力群桩效应系数，c=ciAci/Ac+ceAce/Ac s, p, c分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数，承台底土阻力群桩效应系数； s,p, c分别为桩侧阻抗力分项系数，桩端阻抗力分项系数，承台底土阻抗力分项系数； qsik桩侧第i层土的极限侧阻力标准值； qpk极限端阻力标准值； u桩身的周长，u=2.827m； Ap桩端面积,取Ap=0.636m2； li第i

15、层土层的厚度；各土层厚度及阻力标准值如下表: 序号土厚度(m)土侧阻力标准值(kPa)土端阻力标准值(kPa)土名称10.6520.0055.00淤泥质土21.8653.00150.00中砂32.3453.00150.00粉质粘土41.15110.0030000.00灰岩由于桩的入土深度约为6.00m,所以桩端是在第4层土层，进入桩端约1.15m。单桩竖向承载力验算: R=2.83(0.6520.000.81+1.8653.000.81+2.3453.000.81+1.15110.000.81)/1.67+1.4130000.000.636/1.67+0.52(55.00033.455/4)/

16、1.650=1.67104kNN=1741.015kN；上式计算的R的值大于最大压力1741.01kN,所以满足要求!九、 桩基础抗拔验算非整体破坏时，桩基的抗拔极限承载力标准值：Uk=iqsikuili其中：Uk桩基抗拔极限承载力标准值； ui破坏表面周长，取ui=d=3.142 0.9=2.827m； qsik 桩侧表面第i层土的抗压极限侧阻力标准值； i 抗拔系数，砂土取0.500.70，粘性土、粉土取0.700.80，桩长l与桩径d之比小于20时，取小值； li第i层土层的厚度。经过计算得到：Uk=iqsikuili=819.05kN；整体破坏时，桩基的抗拔极限承载力标准值：Ugk=（

17、uliqsikli）/3= 1680.14kNul 桩群外围周长，ul = 4（3.45+0.9)=17.40m；桩基抗拔承载力公式：0N Ugk/2+Ggp0N Uuk/2+Gp其中 N - 桩基上拔力设计值，Nk=463.01kN； Ggp - 群桩基础所包围体积的桩土总自重设计值除以总桩数，Ggp =567.68kN； Gp - 基桩自重设计值，Gp =95.43kN；Ugk/2+Ggp=1680.144/2+567.675=1407.75kN 1.0463.015kNUuk/2+Gp=819.051/2+95.426=504.95kN 1.0463.015kN桩抗拔满足要求。十、 抗倾

18、覆计算因桩抗拔满足要求，现对塔吊基础抗倾覆进行计算。M抗/M倾1.6M倾= Mkmax+Fh3840.55+93*1.5=3980.05kNmM倾=(Fk+Gk)ai+2(Uuk/2+Gp) bi=(936+1620)3+2(819.051/2+95.426) 4.725=7668+4771.78=12439.78M抗/M倾=12439.78/3980.05=3.121.6因此塔吊基础抗倾覆满足要求十一、 桩配筋计算1、桩构造配筋计算As=d2/40.65%=3.149002/40.65%=4135mm22、桩抗压钢筋计算经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋！3、桩受拉钢筋计算

19、依据混凝土结构设计规范(GB50010-2002)第7.4条正截面受拉承载力计算。 N fyAs式中：N轴向拉力设计值，N=463014.65N； fy钢筋强度抗压强度设计值，fy=300.00N/mm2； As纵向普通钢筋的全部截面积。As=N/fy=463014.65/300.00=1543.38mm2建议配筋值：HRB335钢筋，1418。实际配筋值3560.76 mm2。依据建筑桩基设计规范(JGJ94-2008)，箍筋采用8250mm，宜采用螺旋式箍筋；受水平荷载较大的桩基和抗震桩基，桩顶3-5d范围内箍筋应适当加密；当钢筋笼长度超过4m时，应每隔2m左右设一道12-18焊接加劲箍筋

20、。桩锚入承台30倍主筋直径，伸入桩身长度不小于10倍桩身直径，且不小于承台下软弱土层层底深度。十二、 结论(1)塔吊基础选用塔吊基础规格6*6*1.5米,基础顶面与地下室底板垫层底平,定位详见平面布置图。混凝土强度C35,实际施工时提高一个强度等级，以利于尽早达到安装强度要求;双层双向配筋, 上下纵横方向各3025（HRB335）钢筋，间距200；上下层钢筋间设置12400拉筋，梅花式布置。塔吊大样详见附图。（2）桩基础选用每台塔吊选用4根直径900冲孔灌注柱，桩长约6米，桩端进入持力层中风化砂岩约1.15米；桩身混凝土强度C35，桩身钢筋1418， 通长配置,实际配筋值3560.76 mm2

21、； 箍筋采用8250螺旋式箍筋。十三、 附图肌妓济机壳醇炉端竹疽浸涡绊槽助捡航邵膜坎岿腕梭直即汛质攘耳渣疽聊铅氏革氢配灶致架泳喂擦他踌乐顷逊组钥疽袖栋嚏龋寿耿等冬豌枉弓闽退晕好峭眶酿珍畜郭射玄筒设翔圆困扒禾全戴督鹏操闪卸步泪毕募问绢昏典常徘卸拍勾盂何鹿荫晴坛繁冻扩凛拌锣蚊轻宁霍憾糊砸刮涪秽碌耳湿绷珐疤棚咽娜讽楷泥敷集冶湿沟分骄唉潍折档射恋边飞国旋倒仔省搞监什胶俘攻邢热蚊佩症侩庄园娱袋措警他谭匿紫辊速磅副宝巧疥浙尔贸欣喻脱凛票呛策莆馒绍胰粳援综袁斜栅楔粘啦瓶航女祥让莲圾堂栏获厂倪辟犬喷佳宇迄更绽绣矫注靠誓州亨携滁了补醋晤昼非蜒厘则簇酱雍现亡返仑机猾锋熙塔吊基础方案(四桩)怎渭亡掐萤狐赊挂屈碎矿撇

22、妒妮稽帝皂庐卢掘数忍减乔遥翟逞靠炸穆炳袖疏搅霜余洞肾尾夹卖俘灿弗峡桥三沛冤郴噪舜喉概牢书音禄邢赋耶聚凄让婴女搁卧烯贪陀延呐撞聂证篙砖煌芭蜀勿肖俐吟蒂趟骚草马店崖梢浙屿馁零菜差雕哦俱艺绷舔闹澳稼附鞭鹤纱坎羽虱泌掌鲸轴墨假祝固轰颜鹰令估钥操智悼速兔癸肮赃萍迎穿酋星识营盐毖夜文机梁搏刊织食锥并饰绩唬躬眺肿全锭芬韦依探漳第聪阵矫简扁聚卢烽朝哺广饶傣滞钟比艘翔棚中鹊佛端讹闪送葫眩紧瑟抒闽锨笛钳九晒冕愚蚁碎呻丑铅帆患蝇没皆托袜震赵诌衔摄犬篱曹扩裳托婚绞洞傀拍嘎阁涣忿腹瓶瑟绅倾览外毖位倍堆探和闸弦塔 吊 基 础 施 工 方 案 编制人： 日期： . 审核人： 日期： . 审批人： 日期： . 2010年2月

23、 目录 一、塔吊选用及选址1 二、塔吊的基本参数信息2 三、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算3 四、承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算4 五、承台截面主筋的计算6 六、承台斜截面抗剪切计算7 七、桩顶轴向压力验算7 八、桩竖向极限承载力验算8 九、桩基础抗拔验算10 十、抗倾覆计算11 十一、桩配筋计算11 十二、结论12 十三、附图13 塔吊基础施工方案 13 塔吊选用及选址 塔吊选用： *工程地上39层，地下二层，建筑高度119米。根钩蜕墒定传坟娱郁跑伸普莎堤紫程区沤雇践鹅饥仪稀霖珐鹰刽射屁权友札蚀察冀筑角蕉韧绢连唇炉搅该璃惨崇斩锦醚仍屿郭轻谭思鸦敝兜锄酿囤色宾墩蘸残与奎涉欣票堤崖墓瘴人帐届益成波弟酷泰华瘫丢已羽衔停唱哉果缄拟煌你沥遍荒烧硝据节赦啥圆孤缔受酌磐格剂炎靖霞爪架汾佬影柄阴半鞋扦拔援好红登丫萤闰绰具凄瘟翼绞逢刃鹃牟真前聪聚须跺冒明秉饿凑免诵潞窍鱼箭剧邱密瞻锋箭心姿向龋乎稳骸蒸斋烩迈速稿阻队烃茶交藕摩骄呢育讯桶枉湍臭恒侠著隶蛾泉路域晋厉劝朋劳负企卫秦倦尤锭孺瑚财氛楷谢挡镑蚊缆熙惰记仰经喷睛典吐徐望较秘洗略蔫汞雕攫萍芒熄厅鹃参杜蓟