QTZ80塔吊基础施工方案

目录一、工程概况 (2)二、编制依据 (2)三、QTZ80(ZJ6010)塔式起重机技术性能表 (3)四、塔吊基础布置 (4)五、抗台风要求 (4)六、基础承台及桩基的设计验算 (5)（一）塔机属性 (5)（二）塔机荷载 (5)（三）桩顶作用效应计算 (8)（四）桩承载力验算 (9)（五）承台计算 (12)（六）配筋示意图 (14)七、施工人员组织 (15)八、施工机具、材料准备 (16)九、塔吊基础施工 (17)十、安全环保措施 (18)附：塔吊现场布置图QTZ80（ZJ6010)型塔吊基础施工方案一、工程概况1、工程名称：三门核电项目场外应急指挥实验室2、建设单位：三门核电有限公司3、勘察单位：郑州中核岩土工程有限公司4、设计单位：上海核工程研究设计院5、监理单位：北京四达贝克斯工程监理有限公司6、施工单位：华亿生态建设有限公司7、建筑高度：16.5m。

本工程共设置1台塔吊。

主要技术指标如下：1、塔吊功率：31.7KW；2、塔吊臂长：55m；3、塔吊自重：32.2t；4、塔吊最大起重量：6t；最大幅度：57m；5、塔吊标准节尺寸：1.6m×1.6m×3.0m；6、塔吊平衡配重：12.26t；7、塔吊最大独立高度：40.5m8、塔吊安装高度：约30m。

本案塔吊基础尺寸为5000×5000×1000，基础埋深1.0m，基础上标高为-0.5m，基础混凝土等级为C35。

采用4根直径为800混凝土灌注桩基础作为塔吊及其承台基础的承重构件，灌注桩的混凝土强度为C35。

二、编制依据1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-20092、《混凝土结构设计规范》GB50010-20103、《建筑桩基技术规范》JGJ94-20084、《建筑地基基础设计规范》GB50007-20115、《建筑结构荷载规范》GB50009-20016、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011三、QTZ80(ZJ6010)塔式起重机技术性能表四、塔吊基础布置1、本案1#塔吊拟布置在1#楼西侧20米，2#楼北侧10米；2、塔吊基础桩位位置： （1）、x=43780.403，y=69056.555； （2）、x=43782.198，y=69053.667； （3）、x=43779.309，y=69051.872； （4）、x=43777.514，y=69054.760。

3、具体详见《塔吊现场布置图》。

五、抗台风要求三门县是一个台风比较频繁的县城，所以在塔吊施工中要考虑台风的影响，本方案考虑台风等级为15级。

风俗41.5-50.9米/秒为风力14-15级强台风，故取风速V=50.9m/s 。

根据伯努利方程得出的风-压关系，风的动压为：Wp=0.5×ρ×v 2 （1）公式中Wp 为风压（KN/m 2），ρ为空气密度（Kg/m 3），V 为风速（m/s ）。

由于空气密度（ρ）和重度（r ）的关系为 r=ρ×g ，因此有ρ=r/g 。

在公式（1）中使用这个关系，得到Wp=0.5×r×v 2 /g （2）公式（2）为标准风压公式。

在标准状态下（气压为1013hPa ，温度为15℃），空气重度r=0.01225KN/m 3。

纬度为300处的重力加速度g=9.8m/s 。

根据公式15级台风换算成基本分压值是：Wp=0.5×r×v 2 /g =0.5×0.01225×50.92/9.8=1.62 六、基础承台及桩基的设计验（一）、塔机属性塔机独立状态的计算高度H(m)40.5塔身桁架结构方钢管塔身桁架结构宽度B(m) 2.3（二）、塔机荷载塔机竖向荷载简图1、塔机自身荷载标准值塔身自重G0(kN)340.34起重臂自重G1(kN)60起重臂重心至塔身中心距离R G1(m)22小车和吊钩自重G2(kN) 3.8小车最小工作幅度R G2(m)0最大起重荷载Q max(kN)60最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离R Qmax(m)11.5最小起重荷载Q min(kN)10最大吊物幅度R Qmin(m)55最大起重力矩M2(kN·m)Max[60×11.5，10×55]＝690平衡臂自重G3(kN)19.8平衡臂重心至塔身中心距离R G3(m)723、风荷载标准值ωk（KN/m2）4、塔机传递至基础荷载标准值5、塔机传递至基础荷载设计值（三）、桩顶作用效应计算承台长向桩心距a l(m) 3.4承台宽向桩心距a b(m) 3.4桩直径d(m)0.8桩间侧阻力折减系数ψ0.8承台参数承台混凝土等级C35承台混凝土自重γC(kN/m3)25承台上部覆土厚度h'(m)0承台上部覆土的重度γ'(kN/m3)19承台混凝土保护层厚度δ(mm)50配置暗梁否承台底标高(m)-1.5基础布置图承台及其上土的自重荷载标准值：G k=bl(hγc+h'γ')=5×5×(1×25+0×19)=625kN承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.2G k=1.2×625=750kN桩对角线距离：L=(a b2+a l2)0.5=(3.42+3.42)0.5=4.808m1、荷载效应标准组合轴心竖向力作用下：Q k=(F k+G k)/n=(543.94+625)/4=292.235kN荷载效应标准组合偏心竖向力作用下：Q kmax=(F k+G k)/n+(M k+F Vk h)/L=(543.94+625)/4+(834.924+52.816×1)/4.808=476.861kN Q kmin=(F k+G k)/n-(M k+F Vk h)/L=(543.94+625)/4-(834.924+52.816×1)/4.808=107.609kN 2、荷载效应基本组合荷载效应基本组合偏心竖向力作用下：Q max=(F+G)/n+(M+F v h)/L=(652.728+750)/4+(1215.814+73.942×1)/4.808=618.916kN Q min=(F+G)/n-(M+F v h)/L=(652.728+750)/4-(1215.814+73.942×1)/4.808=82.448kN （四）、桩承载力验算1、桩基竖向抗压承载力计算桩身周长：u=πd=3.14×0.8=2.513m桩端面积：A p=πd2/4=3.14×0.82/4=0.503m2承载力计算深度：min(b/2,5)=min(5/2,5)=2.5mf ak=(2.5×90)/2.5=225/2.5=90kPa承台底净面积：A c=(bl-nA p)/n=(5×5-4×0.503)/4=5.747m2复合桩基竖向承载力特征值：R a=ψuΣq sia·l i+q pa·A p+ηc f ak A c=0.8×2.513×(7.5×50+12.83×15+2.28×100)+0×0.503+0.26×90×5.747=1733.835kNQ k=292.235kN≤R a=1733.835kNQ kmax=476.861kN≤1.2R a=1.2×1733.835=2080.602kN满足要求！2、桩基竖向抗拔承载力计算Q kmin=107.609kN≥0不需要进行桩基竖向抗拔承载力计算！3、桩身承载力计算纵向普通钢筋截面面积：A s=nπd2/4=12×3.142×202/4=3770mm2(1)、轴心受压桩桩身承载力荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值：Q=Q max=618.916kN 桩身结构竖向承载力设计值：R=8223.433kN满足要求！(2)、轴心受拔桩桩身承载力Q kmin=107.609kN≥0不需要进行轴心受拔桩桩身承载力计算！4、桩身构造配筋计算A s/A p×100%=(3769.911/(0.503×106))×100%=0.75%≥0.2%满足要求！5、裂缝控制计算Q kmin=107.609kN≥0不需要进行裂缝控制计算！6、软弱下卧层验算(1)、修正后地基承载力特征值f a=f ak+ηbγ(a b+d-3)+ηdγm(l t+t-0.5)=280+2×20×(3.4+0.8-3)+3×18×(22.61+6-0.5)=1845.94kPa(2)、作用于软弱下卧层顶面的附加应力σz=[(F k+G k)-3/2(a l+a b+2d)·Σq sik l i]/[(a l+d+2t·tanθ)(a b+d+2t·tanθ)]=[(543.94+625)-3/2×(3.4+3.4+2×0.8)×795.45]/[(3.4+0.8+2×6×tan30°)×(3.4+0.8+2×6×tan30°)]=-71.495kPa因为附加应力小于0kPa，故取附加应力为0kPa(3)、软弱下卧层验算σz+γm(l t+t)=0+18×(22.61+6)=514.98kPa≤f a=1845.94kPa满足要求！（五）、承台计算1、荷载计算承台有效高度：h0=1000-50-20/2=940mmM=(Q max+Q min)L/2=(618.916+(82.448))×4.808/2=1686.193kN·mX方向：M x=Ma b/L=1686.193×3.4/4.808=1192.319kN·mY方向：M y=Ma l/L=1686.193×3.4/4.808=1192.319kN·m2、受剪切计算V=F/n+M/L=652.728/4 + 1215.814/4.808=416.038kN受剪切承载力截面高度影响系数：βhs=(800/940)1/4=0.96塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：a1b=(a b-B-d)/2=(3.4-2.3-0.8)/2=0.15m a1l=(a l-B-d)/2=(3.4-2.3-0.8)/2=0.15m剪跨比：λb'=a1b/h0=150/940=0.16，取λb=0.25；λl'= a1l/h0=150/940=0.16，取λl=0.25；承台剪切系数：αb=1.75/(λb+1)=1.75/(0.25+1)=1.4αl=1.75/(λl+1)=1.75/(0.25+1)=1.4βhsαb f t bh0=0.96×1.4×1.57×103×5×0.94=9922.385kNβhsαl f t lh0=0.96×1.4×1.57×103×5×0.94=9922.385kNV=416.038kN≤min(βhsαb f t bh0，βhsαl f t lh0)=9922.385kN满足要求！3、受冲切计算塔吊对承台底的冲切范围：B+2h0=2.3+2×0.94=4.18ma b=3.4m≤B+2h0=4.18m，a l=3.4m≤B+2h0=4.18m角桩位于冲切椎体以内，可不进行角桩冲切的承载力验算！4、承台配筋计算(1)、承台底面长向配筋面积αS1= M y/(α1f c bh02)=1192.319×106/(1.03×16.7×5000×9402)=0.016ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.016)0.5=0.016γS1=1-ζ1/2=1-0.016/2=0.992A S1=M y/(γS1h0f y1)=1192.319×106/(0.992×940×360)=3552mm2最小配筋率：ρ=max(0.2,45f t/f y1)=max(0.2,45×1.57/360)=max(0.2,0.196)=0.2%梁底需要配筋：A1=max(A S1, ρbh0)=max(3552,0.002×5000×940)=9401mm2承台底长向实际配筋：A S1'=10132mm2≥A1=9401mm2满足要求！(2)、承台底面短向配筋面积αS2= M x/(α2f c bh02)=1192.319×106/(1.03×16.7×5000×9402)=0.016ζ2=1-(1-2αS2)0.5=1-(1-2×0.016)0.5=0.016γS2=1-ζ2/2=1-0.016/2=0.992A S2=M x/(γS2h0f y1)=1192.319×106/(0.992×940×360)=3552mm2最小配筋率：ρ=max(0.2,45f t/f y1)=max(0.2,45×1.57/360)=max(0.2,0.196)=0.2%梁底需要配筋：A2=max(9674, ρlh0)=max(9674,0.002×5000×940)=9401mm2承台底短向实际配筋：A S2'=10132mm2≥A2=9401mm2满足要求！(3)、承台顶面长向配筋面积承台顶长向实际配筋：A S3'=10132mm2≥0.5A S1'=0.5×10132=5066mm2满足要求！(4)、承台顶面短向配筋面积承台顶长向实际配筋：A S4'=10132mm2≥0.5A S2'=0.5×10132=5066mm2满足要求！(5)、承台竖向连接筋配筋面积承台竖向连接筋为双向Φ10@500。