塔吊（四桩）基础计算书

塔吊基础专项施工方案

一、工程概况：

1、工程名称：洲技LED产品研发、生产工业园车间四~十四、办公楼项目 2、工程地点：东西湖区长青街十五支沟东、革新大道北 3、建设单位：武汉炬辉照明有限公司

4、设计单位：国家发展和改革委员会国家物资储备局设计院 6、地质勘察单位：武汉百思特勘察设计有限公司 7、监理单位：湖北天慧工程咨询有限公司 8、施工单位：湖北鹏程建设工程有限公司

本工程为1栋16层的办公楼，框架剪力墙结构，总建筑面积19258.9㎡，；地上16层；地下1层；建筑高度：49.6m；标准层层高：3m 。另有11栋车间，框架结构，均为地上4层，建筑高度均为19.2m，工程相对标高±0.000相当于绝对标高21.3m。本工程塔吊1台，覆盖办公楼、12～14#车间共四栋楼。

二、编制依据:

1、洲技LED产品研发、生产工业园车间四~十四、办公楼工程施工总平图； 2、洲技LED产品研发、生产工业园车间四~十四、办公楼地质勘察报告； 3、 QTZ80(ZJ5710)塔式起重机使用说明书； 4、《塔式起重机设计规范》（GB/T13752-1992） 5、《地基基础设计规范》（GB50007-2002） 6、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001） 7、《建筑安全检查标准》（JGJ59-99） 8、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002） 9、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）。

三、塔吊平面布置：

本工程配置塔吊1台 QTZ80(ZJ5710)塔吊，位于地下室的南面，采用桩上承台式，其平面布置详见平面布置图。

四、塔吊基础设计：

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1、塔吊采用桩上承台式，塔吊基础桩采用4根800钻孔灌注桩,桩中心距3400mm，桩身砼强度等级考虑进度要求采用C30，内配筋选用1014，螺旋箍 8@200，加强筋14@2000，钢筋笼长度全桩长配置，2/3以下钢筋减半，桩顶锚入承台100mm，桩筋锚入承台长度不少于500mm，桩上承台尺寸为5000×5000×1500mm，配筋16@160双层双向。塔吊承台做100mm厚C15砼垫层，基础砼强度等级为C30. 2、塔吊基础设计承台、桩顶、桩底标高

塔吊，位于地下室部位的南面，搭设高度70米，采用附着式高度，工程相对标高±0.000相当于绝对标高21.3m，承台面标高-3.400m，（黄海高程17.900m），桩顶标高-4.800m（黄海高程16.500m），有效桩长（计算桩长）35～36m，进入持力层6-2层≥7.5m为准。

五、塔吊的基本参数信息

塔吊型号：QTZ80， 塔吊起升高度H：70.000m， 塔身宽度B：1.6m， 基础埋深D：1.500m， 自重F1：440.02kN， 基础承台厚度Hc：1.50m， 最大起重荷载F2：80kN， 基础承台宽度Bc：5.000m， 桩钢筋级别:HRB400， 桩直径或者方桩边长：0.800m， 桩间距a：3.4m， 承台箍筋间距S：160.000mm， 承台混凝土的保护层厚度：50mm， 承台混凝土强度等级：C30；

六、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算

塔吊自重（包括压重）F1=440.02kN， 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)=624.02kN， 风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算： Mkmax＝1350kN·m；

七、承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算

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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)/n±Mxyi/∑yi2±Myxi/∑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=624.02kN；

G──桩基承台的自重：G=1.2×(25×Bc×Bc×Hc)=1.2×(25×5.00×5.00×1.5)=1171.88kN；

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/20.5=2.40m； 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=(624.02+1171.88)/4+1890.00×2.40/(2×2.402)=842.75kN。 最小压力：Nmin=(624.02+1171.88)/4-1890.00×2.40/(2×2.402)=55.25kN。 不需要验算桩的抗拔

2. 承台弯矩的计算

依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-2008）的第5.9.2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=0.90m；

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Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值，Ni1=Ni-G/n=549.78kN； 经过计算得到弯矩设计值：Mx=My=2×549.78×1.00=1099.56kN·m。

八、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。 αs = M/(α1fcbh02) ζ = 1-(1-2αs)1/2 γs = 1-ζ/2 As = M/(γsh0fy)

式中，αl──系数，当混凝土强度不超过C50时，α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，α1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14.30N/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=360.00N/mm2；

经过计算得：αs=1099.56×106/(1.00×14.3×5000.00×1450.002)=0.007； ξ =1-(1-2×0.007)0.5=0.007； γs =1-0.007/2=0.997；

Asx =Asy =1099.56×106/(0.997×1450.00×360.00)=2112.775mm2。 由于最小配筋率为0.15%,所以构造最小配筋面积为: 5000.00×1500.00×0.15%=11250.00mm2。

建议配筋值：HRB400钢筋，16@160。承台底面单向根数30根。实际配筋值12060mm2。

九、承台斜截面抗剪切计算

依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-2008)的第5.9.10条，斜截面受剪承载力满足下面公式：

γ0V≤βfcb0h0

其中，γ0──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=5000mm； h0──承台计算截面处的计算高度，h0=1450mm；

λ──计算截面的剪跨比，λ=a/h0此处，a=(3400.00-1600.00)/2=900.00mm；

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当 λ<0.3时，取λ=0.3；当 λ>3时,取λ=3，得λ=0.6；

β──剪切系数，当0.3≤λ＜1.4时，β=0.12/(λ+0.3)；当1.4≤λ≤3.0时，β=0.2/(λ+1.5)，得β=0.13；

fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=14.30N/mm2；

则，1.00×842.75=842.75kN≤0.13×14.3×5000×1500/1000=13942.5kN； 经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！

十、桩顶轴向压力验算

依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-2008)的第5.2.1条，桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：

γ0N≤fcA

其中，γ0──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=3.85×105mm2。

则，1.00×842750=8.4×105N≤14.3×2.01×105=28.743×106N； 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！

十一、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 = ηsQsk/γs+ηpQpk/γp Qsk = u∑qsikli Qpk = qpkAp

其中 R──复合桩基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；

ηs, ηp──分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数； γs, γp──分别为桩侧阻抗力分项系数，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=2.512m；

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Ap──桩端面积,Ap=0.502m2； 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) 抗拔系数 土名称 （2） 3.40 9 淤泥质黏土 （3） 2.50 24.00 粘土 （4） 1.50 9 淤泥质黏土 （5） 13.10 24.00 粉质粘土、粉土细砂层 （6-1） 10.40 20 细砂 （6-2） 10.00 22 1500 细砂

由于桩的入土深度为35.0～36.0m,所以桩端是在第6-2层土层。 单桩竖向承载力验算:

R=2.512×(2.5×24.00×1.04+1.5×9×1.04+13.1×24.00×1.04+10.4×20×1.04+10×22×1.04)/1.75+1.10×1500×0.502/1.75=1691.33kN>N=842.75kN；

上式计算的R的值大于最大压力842.75kN,所以满足要求!

十二、桩配筋计算

1、桩构造配筋计算

同设计办公楼工程桩，满足设计要求，不作单独计算。

2、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

桩不受拉力，不计算这部分配筋，只需构造配筋！ 建议配筋值：HRB400钢筋，1014。实际配筋值1549mm2。 依据《建筑桩基设计规范》(JGJ94-2008)，

箍筋采用8@200mm，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14焊接加劲箍筋。桩锚入承台35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。

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十三、施工中应注意事项：

1、800钻孔灌注桩配筋为1014，桩钢筋笼配置长度2/3以下钢筋可减半。 2、当土方挖至标高后，必须立即做好坑底砼承台板，以加强四根钻孔桩的整体稳定。 3、塔吊安拆由专业队伍负责施工，并编制相应的搭拆专项方案报公司审批，在安拆塔吊前通知公司，并递交相关资料，由公司审查并同意签发安拆令后方可安装塔吊。 4、地下室土方回填前，要做好塔吊承台排水措施，建议在承台旁侧留设排水井洞，口径不小于400，井底比承台面低500以上，塔吊拆除后用C15砼及时将井洞填充密实，并回填塔吊部位。基坑周围砌筑240挡土墙，内设钢管支撑1500×1500间距，防止墙体移位或倒塌。

十四、塔吊避雷措施：

塔机要用专用接地线可靠接地，接地电阻不得大于4Ω，塔吊接地圆钢同塔吊基础钢筋与桩基钢筋用12圆钢焊接，形成一个接地网，上部与塔吊专设接地线相连，确保塔吊防雷安全。

十五、主要安全技术措施：

1、基础平面与水平倾斜度<1/1000. 2、标准节垂直度控制在<1/1000。

3、在塔吊安全前，必须向操作人员进行安全、技术交底。

4、作业人员进入现场必须戴好安全帽，穿防滑鞋，高空作业必须系安全带。 5、塔吊操作必须有专人指挥，全体作业人员集中精力、相互配合，在指挥人员指挥下安全作业。

6、对所有的起重工具如索具、夹具等进行全面检查计算、验算后方可使用。 7、塔吊安装后必须经主管部门检查验收合格后，挂牌方可使用。 8、塔吊司机须持证山岗。 9、严格执行“十个不吊”。

10、塔吊电箱必须上锁，专人保管，工作完毕切断电源、上锁。

11、经常对塔吊进行保养维修，特别是对五限位（超高、变幅、超重、力矩、升空室）上保险；吊钩、钢丝绳、滚筒要经常检查并准备配件。

12、施工同时采用2台塔吊作业，应有塔吊防碰撞措施，确保垂直运输安全。

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十六、承台土方开挖技术措施：

塔吊采用桩上承台式，承台面标高（黄海19.7m）为-3.400m，自然地坪标高-1.2m（黄海20.1m），承台1.5米，下做100厚C15砼垫层，故施工承台时土方开挖深度为3.9米。

塔吊基础承台施工时土方开挖采用自然放坡，坡度为1：1.5，考虑工作面上部坑边土方2.0高采用台阶式挖除，确保坑壁的安全。

1、在土方开挖前，由项目施工员对挖土人员详细的技术交底。放好坡顶线，坡底线经复测及验收合格后开始挖土。

2、承台土方开挖用机械开挖至承台垫层底标高以上0.3m后停止，剩余土方采用人工开挖。

3、挖土过程要注意保护好工程桩，挖土机械不得碰撞，防止破坏桩体。

4、挖至基底后应及时进行基槽验收，合格后及时进行垫层等下一道工序施工，尽量避免土体暴露，防止土体水分蒸发损失，导致土体积膨胀或因下雨侵泡土体，必要时基底覆盖塑料薄膜，帆布等措施。

5、基坑顶离坑边500左右做临边防护栏杆，栏杆用黄黑相间的钢管搭设，栏杆高度为1.5米，设三道水平横向杆，并在围护栏杆四周用密目网封闭围护。 6、承台基础施工，做好坑内的排水工作。

十七、附件：

塔吊平面布置图、塔吊承台大样图

“洲技”项目部

湖北鹏程建设工程有限公司

年 月 日

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