Tc4208十字梁塔吊基础方案带计算公式

一、编制依据：

二、工程概况：

1.建筑和结构概况

2.自然概况

本场地土质自上而下为：1）素填土、（2）粉质粘土、（3）中细砂、（4）粗砂、（5）强风化片麻岩。

工程室外设计地平为绝对标高57.4m，为避免塔吊基础与后期室外管线地面等冲突，以减少拆除费用，将塔吊基础上平标高定为绝对标高56.5m。考虑现场地质条件，该处绝对标高52米以上均为素填土，且下层粉质粘土承载力（140 kPa）均不能满足塔吊要求的基础承载力200 kPa，因此经研究采用同主体基础一样的预应力高强混凝土管桩基础。

三、塔吊布设及基础验算

1.布设位置：

根据工程实际需要及集团公司塔吊调用情况，现场在两栋楼间拟设TC4208塔吊1台，做为主体工程施工阶段主要垂直运输工具。塔吊位置平面布置见后附图。

2、塔吊基础设计：

1）考虑安全性、经济性要求，地基拟采用预应力高强混凝土管桩基础，共设5根。

塔吊基础地基施工方法如下：桩机作业范围内的场地挖土（同楼一起

挖），挖至绝对标高55.30，放线打桩，截桩，人工清土至标高，浇筑垫层，垫层上平比桩顶（绝对标高为55.05米）低5㎝，绑扎钢筋，支设模板，预埋螺栓，浇筑C30混凝土，砼浇筑12h后浇水养护。承台浇筑后实体强度达到设计强度100%时方可进行塔吊安装工作。

桩头与承台连接参见图集L10G40中规定执行操作，填芯砼强度C35，采用微膨胀砼浇筑。

3、承载力验算：

1）、参数

塔吊型号: TC4208；塔吊起升高度H: 30.000m；

塔吊倾覆力矩M: 400kN.m；塔身宽度B: 2.500m；

塔吊自重G: 260kN；最大起重荷载Q: 40.000kN；

桩间距l: 4.3m；桩直径d: 0.400m；

桩钢筋级别: III级钢；混凝土强度等级: C30；

交叉梁截面宽度: 1.2m；交叉梁截面高度: 1.200m；

交叉梁长度: 7.07m；桩入土深度: 12.500m；

保护层厚度: 25.000mm。

2.TC4208塔吊基础验算：

塔身重量：P=260KN

基础承台自重：G=（16.2m2×1.2m）×25 KN/ m2 =486KN

桩自身重量（按桩直径R=0.4m，长l=12.5米）：

G1=3.14×0.4×13×25×5=204.1KN

桩竖向承载力验算：

1).单桩承载力验算：

1、塔吊基础要求承载力为200 KN/ m 2

2、塔吊基础承台面积S=7.07×1.2+（7.07-1.2）×1.2+[（2.5/2-0.6×1.414）×1.414]2/2×4=16.2 m 2

塔吊基础对单桩产生的竖向力为：200×16.2/5=648 KN 设计单桩承载力特征值为700 KN ＞648 KN ，符合设计要求 2).群桩承载力验算：

按塔吊基础图要求，地基承载力不得小于200KN/m 2，按最大值考虑， 受力面积S=16.2m 2

塔吊基础设5根桩，群桩效应系数K 取1，

桩基础设计承载力为700×5=3500 KN ＞F=200×16.2=3240KN<700×5=3500KN,

故满足要求。 3)、塔吊抗倾覆力验算： 塔吊承台尺寸见上图高度为1.2米

基础承台自重：G=（16.2m 2×1.2m ）×25 KN/ m 2 =486KN

桩直径为400mm ，桩长按最小12.5米计算，塔吊共设计5根桩基。 抗倾覆力矩M= b 、抗倾覆验算 极限侧阻力q sik =25KPa

机械公司提供：塔基重量：P= 260kN ； 桩侧阻抗力分项系数：65

.1=s γ

基础承台自重：基础承台自重：G=486KN

抗拔验算：

以左侧一根边桩为倾覆点

图三 抗拔计算简图

F

M

单桩

KN

L q U Q F s sik s v 9.23765.1/5.12254.0//=???=??==πγγ

抗倾

036

.3)(036.3072.6?++?+?=G P F F M

抗

()036.3486260036.39.237072.69.237?++?+?=m

KN m KN ?>?=4006.4431

故：满足要求，安全。 4)、角桩对承台冲切验算：

011112122h f a c a c N t hp

x y y x l β

ββ??????????? ??

++???? ??+≤

???? ??+=2.056.011x x λβ ?

??

?

??

+=2.056

.011y y λβ

l N ——为扣除承台和其上填土自重后角桩桩顶相应于荷载效应基本组

合是的竖向力设计值 这里取l N = F=200×16.2=3240KN

x 1β y 1β——为角桩的冲切系数

x 1λ y 1λ——为角桩的冲跨比0

11h a x x =

λ 0

11h a y y

=

λ

C 1,c 2——从角桩内边缘至承台外边缘的距离

x a 1 y a 1——从承台底角桩内边缘引45

冲切线与承台顶面或承台变阶处

相交点至角桩内边缘的水平距离 本承台为x a 1 y

a 1= h 0

h 0——承台外边缘的有效高度 本承台=h-0.05-0.04=1.11m f t ——混凝土轴心抗拉强度设计值 C30为1430 KN/ m 2

hp

β

——为受冲切承载力截面高度影响系数当h 不大于800mm 时取1.0

当大于等于2000mm 时取0.9，期间按线性插入法取用 取0.97

11h a x x =

λ =1 0

11h a y y

=

λ=1

????

??

+=2.056

.011x x λβ =0.47 ???

?

??

+=2.056

.011y y λβ=0.47

111121011112122223240h f a c a c h f a c a c N t hp

x y y x t hp x y y x l ββββββ???????

???? ??

++???? ??+=??????????? ??

++???? ??+≤=

QTZ63塔吊要求地基承载力不小于200kpa ，Ф400预制砼空心管桩单桩承载力为1100KN

验算如下

极限侧阻力qsik=25KPa 机械公司提供：塔基重量：KN

P 400= 桩侧阻抗力分项系数：65

.1=s γ

基础承台自重：KN

G

5.812253.155=???=

桩竖向承载力验算：

KN

P G N 56.1518/)5.812400(8/)(=+=+= 桩竖向承载力值：

KN

N KN R 7.16656.1511.111000=?==γ

群桩承载力验算：塔吊要求的地基承载力为200Kpa N=200×5×5=5000KN< R ×8=1100×8=8800KN 满足要求 b 、抗倾覆验算 抗拔验算：

2400 2400

以左侧一根边桩为倾覆点

单桩

KN

L q U Q F s sik s v 3.19065.1/10254.0//=???=??==πγγ

抗倾

4

.2)(4.28.4?++?+?=G P F F M 抗

图三 抗拔计算简图

F

M

()4.25.8124004.23.1908.43.190?++?+?=m

KN m KN ??=63016.4280

故：满足要求，安全。

2）抗倾覆时单桩承载力验算： 以右侧桩为倾覆点计算： 该桩所承受的最大压力为：

()()KN

KN L M P G F 170081.2828.4/6308/5.812400/8/1 =++=++=

故：满足要求，安全。

c 、施工时必须严格按设计及施工规范要求施工，不得出现断桩、裂纹现象，桩头与基础连接部位配筋必须符合构造要求。

四、施工方法及技术措施 1、桩基由甲方分包施工。 2、截桩：

1）首先，工人用铲刀将桩身泥浆、杂土等杂物清理，以免施工中扬尘过多；

2）用水平管将钢筋上的标高控制点引至每根桩的桩身上，；在截桩标高位置，用理石锯呈环状水平切入桩内30—40m 左右，注意不要损伤钢筋；距离截除部位100mm 以上的桩身，用风镐自上往下铲除。应先凿除顶部的破碎层和软弱混凝土；截除时应分段截除，注意控制风镐力度，不要破坏下部的砼，更不准任意弯折和扭断纵向钢筋；100mm 范围内部分人工用凿子凿除，要求桩头凿平整，清扫干净；凿除的砼等所有废料要在当天及时清理出场。

桩基经检测验收合格后方可进行塔吊基础 4、施工放线，垫层施工：标高比桩顶低5cm 。

5、塔吊基础钢筋施工。严格按图纸和钢筋图集及钢筋规范要求进行，经甲方监理施工单位验收合格后方可进行下道工序。

6、塔吊基础模板施工

塔吊基础模板采用竹胶板，模板竖向内楞采用60×80mm木方，间距300 mm，水平外楞采用同规格木方，间距不超过600 mm。

模板支设完毕后，在模板上弹出混凝土浇筑高度控制线，以保证基础高度要求和便于控制混凝土表面的平整度。

7、地脚螺栓预埋施工工艺

→→

1）、为保证预埋件的精度，避免在砼浇筑施工中受振捣、涨模等因素影响预埋的偏位、偏移，设置一套钢管支架固定系统：在模板上口用脚手钢管井字型搭设支架，扣件紧固，支架支撑在模板两侧直接打入土中稳固。

2）. 钢套板安装定位：直接固定模板上口，具体做法采用方木制框定位安装模板上口，钢套板嵌入木框内。

3）. 安装钢套板螺栓组：按照设计图纸的规格、型号、数量、将各预埋螺栓用垫片、螺帽与定位钢套板组合紧固。

4）. 预埋螺栓下口焊接ф8圆钢井字型水平焊接固定。

5）. 砼浇捣后在砼初凝前，检查各预埋螺栓组的位移偏差，是否受振捣、涨模等因素影响，如偏差较大，须及时进行校正。

8、混凝土施工应先将模板内杂物清理干净，混凝土浇注时派专人负责检查模板支撑和标准节是否移位，有变动应立即重新调整。混凝土分层振捣，每层厚度不超过30cm，采用插入式振捣器振捣，平面按梅花型逐点振捣，插入间距不超过振捣器半径的1.5倍，大约为30-40cm，分层浇注时振捣器必须插入下一层内约5cm，使上下层结合紧密，每层振捣应以混凝土不在沉落、不出气泡、表面翻浆为止。振捣后用拉板将表面搓平，待混凝土凝固后，承台上表面再抹1：3水泥砂浆找平。

9、塔吊基础混凝土标号为C30。砼浇筑后及时洒水养护养护，保证砼强度。

10、混凝土施工时每个基础各留置混凝土试块1组。

11、基础表面排水处理

为防止雨水或现场施工等用水流入塔吊基础内，在塔吊安装后，及时在塔吊基础四周砌筑240mm厚砖墙排水沟，砖墙砌筑高度应高出基础四周

回填土后的地面300mm以上，以阻挡水流入塔吊基础内。砖墙在基础表面上留出100×100mm的泻水孔，以利于及时将基础表面接受的雨水排出，基础旁边利用塔吊基坑在回填土前砌出边长600×600×800集水坑，井底比基础表面深1m，基础表面雨水经泻水孔流入积水井内，利用水泵抽水，保证下雨天积水井内不过量积水。

五、质量要求：

（1）塔吊基础开挖时，应符合下表规定：

（2）砼浇筑时要分层浇筑，振捣上层砼时震动棒应插入下层砼中至少5cm，以消除上下层砼间的缝隙。

（3）混凝土浇筑时要振捣密实，严禁出现空鼓、蜂窝马面等现象。

（4）塔吊基础上用混合砂浆进行找平摸面，表面平整度不应超过5mm。标高控制在±10mm以内。

（5）垫块要加设到位，保证钢筋位置不位移及保护层厚度。

六、安全保障措施

（1）做好操作工人的安全教育，安全交底和安全检查，提高工人安全意识。

（2）施工人员进入施工现场必须戴好安全帽，严禁酒后和带病作业。

（3）人工清理基底时，严禁乱扔工具，以防伤人。

（4）施工部位应提前做好防滑措施，各工种应相互配合，注意安全。

（5）现场不施工的施工机具要及时切断电源，施工完毕应及时拉闸断电，防止发生危险。

（6）现场工人严禁嬉戏打闹，以防机械伤人。

（7）浇筑混凝土时必须穿水鞋，振捣手必须戴绝缘手套。

七、环境保护要求

（1）现场施工要增强环保意识，施工时应避免污染环境。

（2）施工中应尽量避免夜间施工，防止噪音扰民。根据GB309682规定，施工机具动力声应控制在白天等效场LEQ（dBA）不超过55，夜间不超过45。

（3）施工中产生的废弃物及垃圾等应及时清理，做到“工完料净场地清”。