塔吊基础施工专项方案2.doc
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1、温州市平阳县城南平塔安置房二期工程塔吊基础施工专项方案编制人: 曹 政 审核人: 曹 武 英 审批人: 刘 升 启 日 期: 2012.03.15 中国第四冶金建设有限责任公司目 录第一章 工程概况.1 1、工程概况.1 2、编制说明.1第二章 塔吊基础施工部署.2 1、地质概况.2 2、塔吊部署.2 3、塔吊基础设计.3第三章 塔吊基础设计计算书.3 1、塔吊的基本参数信息.3 2、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算.4 3、矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算.4 4、矩形承台截面主筋的计算.5 5、矩形承台斜截面抗剪切计算.6 6、桩承载力验算.6 7、桩竖向极限承载力验算.6第四章 塔吊
2、钢筋混凝土承台基础定位及施工顺序.7 1、塔吊基础定位.7 2、钢筋混凝土承台基础施工顺序.7第五章 塔吊基础承台土方开挖.7 1、塔吊基础承台土方开挖.7 2、塔吊基础承台降水施工技术措施.8 3、塔吊基础承台明沟集水井排水施工方案.8第六章 塔吊基础钢筋混凝土承台施工.9 1、塔吊基础钢筋砼承台施工.9第七章 塔吊基础承台施工应注意事项.11 1、塔吊基础承台施工注意事项.11第八章 塔吊穿过地下室顶板处理措施.11 1、塔吊穿过地下室顶板处理措施.11第九章 塔吊基坑开挖存在的危险因素及预防、应急措施.11 一、危险因素.11 (一)基坑坍塌滑坡.11 1、 预防措施.11 2、 应急措
3、施.12 (二)支护桩侧向位移.12 1、 安全预防措施.12 2、 应急措施.12 (三)基坑坑底隆起.13 1、 安全预防措施.13 2、 应急措施.13 (四)涌砂涌水.13 1、 安全预防措施.13 2、应急措施.13 (五)高空坠物.14第十章 应急救援组织构架.14 1、应急救援领导组.14 2、应急救援领导组职责.14 3、应急救援领导小组.14 4、各救援组职责.14 5、事故报告.15第十章 附图.16 1、塔吊基础配筋及预埋件安装示意图.17 2、塔吊基础定位图.19 3、塔吊基础剖面图.20 第一章 工程概况1、工程概况工程名称:平阳县城南平塔安置房二期工程建设单位:平阳
4、县县城综合开发建设指挥部办公室代建单位: 温州昆城房地产开发有限公司设计单位:浙江中设工程设计有限公司监理单位:浙江江南工程管理股份有限公司施工单位:中国第四冶金建设有限责任公司勘察单位:温州工程勘察院有限公司开工日期:暂定2011年06月30日合同工期:850天工程地点:平阳县昆阳镇平塔地段B1702地块。本工程由4#楼11层36.45米高、6#楼18层53.85米高、8#楼6层18.25米高、9#楼18层53.85米高、11#楼6层18.25米高、12#楼18层53.85米高、14#楼6层19.25米高、15#楼11层37.45米高、17#楼1层4.9米高、18#楼1层4.9米高组成,占地
5、面积为60089 m2,总建筑面积8.86万m2,其中地上面积约6.88万m2 ,地下面积约1.98万m2。2、编制说明本方案根据平阳县城南平塔安置房二期工程地下室图纸及各号房施工图纸,结合现场实际情况,及有关图纸、编制。1.塔式起重机使用说明书2.平阳县城南平塔安置房二期岩土工程勘察报告3.建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)4.地基与基础工程施工质量验收规范(GB50202-2002)5.混凝土结构设计规范(GB50010-2002)6.混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204-2002)7.钢结构设计规范(GB50017-2003)8.钢结构工程施工质量验收规范(GB5
6、0205-2001)本方案有未说明或未明确的地方以有关规范、图集或当地政府有关文件规定为准。第二章 塔吊基础施工部署1、地质概况根据浙江省温州工程勘察院有限公司提供的本工程平阳县城南平塔安置房二期岩土工程勘察报告成果综合分析,各土层特征如下表:表1.1 各土层特征表土层土质粘聚力C(kpa)内摩擦角A(度)摩擦系数u渗透系数(m/d)允许坡率承载力特征值(推荐) (kpa)天然重度KN/m3粘土880.55.011.2510018淤泥6150.250.52.011.0010019卵石10250.454510710.7530021粘土880.55.011.2510018-1强风化砂岩22230.
7、40102010.5030021-2中风化砂岩80300.5051010.30222、塔吊部署2.1塔吊型号本工程拟采用三台QTZ63(5510)塔吊,塔吊最远起吊幅度半径为55米。塔吊起重能力:末端起吊能力1000 Kg。2.2塔吊基础选型根据施工组织总设计安排及业主工期要求,结合建筑结构设计及现场施工平面布置,考虑到地下室工期较紧,为解决施工现场垂直运输问题, 1#、2#、3#塔吊均设于地下室内,需做好防水处理。根据塔吊出厂说明资料,QTZ63(5510)塔吊基础为5m5m1.2m同时要求地耐力达到200kpa。根据岩土工程勘察报告因本地块地基承载力要求,故采用塔吊基础及增设塔吊桩基的方法
8、以满足承载力要求。2.3 塔吊安装高度及高低落差 塔吊首次安装高度约24m,后升至自由高度30m,当超过30m时,开始附着,最终高度为70m;在地面以上,各塔吊高度相继错开6m。3、塔吊基础设计 3.1 塔吊基础整体构造塔吊基础承台尺寸选型:为5.05.01.2m 。塔吊基础采用四桩基础,桩身有效长度为38.0043.00米,桩身进入土层约2.10米,桩身进入土层约18.0020.00米,桩身进入土层约8.709.30米, 桩身进入土层约8.1010.00米,桩身进入-1土层约06.00米,桩身进入-2土层约0.40米,(塔吊基础上口与基础底板下口平齐),基础内埋设标准节,能满足塔吊的承载力。
9、3.2 塔吊基础构造参数塔吊基础为C35混凝土。第三章 塔吊基础设计计算书1、塔吊的基本参数信息塔吊型号:QTZ63, 塔吊起升高度H=106.000m,塔吊倾覆力矩M=1350kN.m, 混凝土强度等级:C35,塔身宽度B=1.6m, 基础以上土的厚度D=0.000m,自重F1=450.8kN, 基础承台厚度Hc=1.200m,最大起重荷载F2=60kN, 基础承台宽度Bc=6.000m,桩钢筋级别:II级钢, 桩直径或者方桩边长=0.600m,桩间距a=4m, 承台箍筋间距S=300.000mm,承台砼的保护层厚度=50.000mm。 2、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算塔吊自重(包括压
10、重)F1=450.80kN, 塔吊最大起重荷载F2=60.00kN, 作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2(F1+F2)=612.96kN, 塔吊的倾覆力矩M=1.41350.00=1890.00kN。 3、矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算 图中x轴的方向是随机变化的,设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算。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。 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=612.96kN; G桩基承台的自重 G=1.2(25BcBcHc/4+20BcBcD/4)= 1.2(255.005.001.20
11、+205.005.000.00)=1512.00kN; Mx,My承台底面的弯矩设计值,取1890.00kN.m; xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/2=2.00m; Ni单桩桩顶竖向力设计值(kN);经计算得到单桩桩顶竖向力设计值, 最大压力:N=(612.96+1512.00)/4+1890.002.00/(4 2.002)=767.49kN。2). 矩形承台弯矩的计算依据建筑桩技术规范JGJ94-2008的第5.9.1条。其中 Mx1,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方向距离取a/2-B/2=1.20m; Ni1扣除承台自
12、重的单桩桩顶竖向力设计值(kN),Ni1=Ni-G/n=389.49kN/m2;经过计算得到弯矩设计值:Mx1=My1=2389.491.20=934.78kN.m。4、矩形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。 式中,l系数,当混凝土强度不超过C50时, 1取为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=1350.00mm; fy钢筋受拉强度设计值,fy=300.00N/mm2;经过计算得:s=934.7
13、8106/(1.0016.705000.001350.002)=0.005; =1-(1-20.005)0.5=0.005; s =1-0.005/2=0.997; Asx =Asy =934.78106/(0.9971350.00300.00)=2314.03mm2。由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:6000.001200.000.15%=12600.00mm2。故取 As=12600.00mm2。 现场实际配筋: B22300,双层双向,其钢筋面积为: 380202=15200.00mm2 10650.00mm2 能满足要求。(附:塔吊基础配筋及预埋件安装示意图)5、矩形承台
14、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。根据第二步的计算方案可以得到XY方向桩对矩形承台的最大剪切力,考虑对称性,记为V=767.49kN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: 其中,o建筑桩基重要性系数,取1.00; bo承台计算截面处的计算宽度,bo=6000mm; ho承台计算截面处的计算高度,ho=1350mm; 计算截面的剪跨比,x=ax/ho,y=ay/ho, 此处,ax,ay为柱边(墙边)或承台变阶处 至x, y方向计算一排桩的桩边的水平距离,得(Bc/2-B/2)-(Bc/2-a/2)=1200.00mm
15、, 当 3时,取=3, 满足0.3-3.0范围; 在0.3-3.0范围内按插值法取值。得=0.89; 剪切系数,当0.31.4时,=0.12/(+0.3);当1.43.0时,=0.2/(+1.5), 得=0.10; fc混凝土轴心抗压强度设计值,fc=16.70N/mm2; fy钢筋受拉强度设计值,fy=300.00N/mm2; S箍筋的间距,S=300mm。则,1.00767.49=7.67105N0.10300.0050001350=1.37107N;经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋!6、桩承载力验算桩承载力计算依据建筑桩技术规范(JGJ94-2008)的第4.1.1条。根据第二
16、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=767.49kN;桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式: 其中,o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=14.30N/mm2; A桩的截面面积,A=2.83105mm2。则,1.00767490.00=7.67105N14.302.83105=4.04106N;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!7、桩竖向极限承载力验算桩承载力计算依据建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)的第5.3.3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=767.49kN;单桩竖向承载力设计
17、值按下面的公式计算: 其中 R最大极限承载力; Qsk单桩总极限侧阻力标准值: Qpk单桩总极限端阻力标准值: s, p分别为桩侧阻群桩效应系数,桩端阻群桩效应系数, s, p分别为桩侧阻力分项系数,桩端阻抗力分项系数, 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=1.885m; Ap桩端面积,取Ap=0.283m2; li第i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 1 4.00 20.00 1200.00 粉细砂 2 7.00 150.00 2900.00 卵石 由
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