100m高层塔吊基础专项施工方案 - 图文

北京公馆及胜利门步行街7楼

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文件编号：2014－三分－塔吊基础－11

编制单位：广西建工集团第四建筑工程有限责任公司 编制人员：何斌 编制日期：2014年8月

2014-三分-塔吊基础-01 目 录 1

目 录

1

1.1 1.2

编制说明及编制依据 .................................................................................. 3

编制说明 .................................................................................................................. 3 编制依据 .................................................................................................................. 3

2

2.1 2.2 2.3

工程概况 ...................................................................................................... 4

建筑概况 .................................................................................................................. 4 结构概况 .................................................................................................................. 4 塔吊概况 .................................................................................................................. 4

3

3.1 3.2

组织管理机构及职责分工 .......................................................................... 5

组织管理机构 .......................................................................................................... 5 职责分工 .................................................................................................................. 5

4

4.1 4.2 4.3

塔吊布置与土层情况 .................................................................................. 6

塔吊及基础荷载参数 .............................................................................................. 6 土层参数 .................................................................................................................. 7 塔吊定位及基础选型 .............................................................................................. 8

5

5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6

塔吊基础施工 .............................................................................................. 9

塔吊基础施工工艺流程 .......................................................................................... 9 测量控制 .................................................................................................................. 9 挖孔桩施工 .............................................................................................................. 9 钢筋施工 ................................................................................................................ 10 浇筑混凝土施工 .................................................................................................... 10 塔吊承台施工 ........................................................................................................ 10

6 7

7.1 7.2 7.3

安全文明施工 ............................................................................................ 13 塔吊桩基础验算 ........................................................................................ 14

参数信息 ................................................................................................................ 14 荷载计算 ................................................................................................................ 14 桩竖向力计算 ........................................................................................................ 19

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2 目 录 2014-三分-塔吊基础-01

7.4 7.5 7.6 7.7 7.8 7.9

承台受弯计算 ........................................................................................................ 19 承台配筋计算 ........................................................................................................ 20 承台剪切计算 ........................................................................................................ 21 承台受冲切验算 .................................................................................................... 21 桩身承载力验算 .................................................................................................... 21 桩竖向承载力验算 ................................................................................................ 22

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2014-三分-塔吊基础-01 2 工程概况 3

1 编制说明及编制依据

1.1 编制说明

本工程的塔吊基础专项施工方案中，凡未注明计量单位的尺寸均以“mm”为单位。

1.2 编制依据

1 本工程施工组织设计；

2 沅陵县京湘房地产开发有限责任公司提供的设计施工图纸； 3 《三一重工塔式起重机SYT80（T5710-6）说明书》；

4 湖南核工业建设有限公司提供的《北京公馆7栋A、7栋B岩土工程详细勘察报告（详勘）》；

5 国家和行业现行的施工质量验收规范、强制性条文、规程、法律法规等： 《工程测量规范》（GB 50026-2007）；

《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB 50300-2013）； 《起重设备安装工程施工及验收规范》（GB 50278-2010）；

《混凝土结构工程施工质量验收规范（2011版）》（GB 50204-2002）； 《塔式起重机安全规程》（GB 5144-2006）； 《机械设备防护安全要求》（GB 8196-2003）； 《施工现场临时用电安全技术规程》（JGJ 46-2005）； 《建筑施工安全检查标准》（JGJ 59-2011）； 《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-2008）；

《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T 187-2009）。

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4 目 录 2014-三分-塔吊基础-01

2 工程概况

工程名称：北京公馆及胜利门步行街7#楼 工程地点：湖南省怀化市沅陵县

建设单位：沅陵县京湘房地产开发有限责任公司 设计单位：深圳市广泰建筑设计有限公司 监理单位：怀化市建设工程监理有限公司 勘察单位：湖南核工业建设有限公司

工程内容：按图纸设计内容（土建、安装、装饰工程）

工期：559个日历天，2014年6月16日开工（以开工报告为准），2015年12月26日竣工；如遇上不可抗力的雨、雪等自然灾害因素耽误工期除外

质量标准：合格。

2.1 建筑概况

本工程位于湖南省怀化市沅陵县，分为A、B两个单元，其主要功能为居住建筑，底层由架空层和商业服务网点组成。建筑层数为A单位地下1层，地上30层；B单元地下3层，地上25层。建筑高度为97.30m。建筑基底面积为1580.26m2；总建筑面积为32515.60m2，其中商业服务网点为6328.89m2，住宅部分为25643.83m2。防火设计的建筑分类为一类，其耐火等级为一级；地下室、屋面防水等级为为Ⅱ级，设计抗渗等级为S8，防水层合理使用年限为15年。

2.2 结构概况

本工程为部分框支剪力墙结构，建筑结构安全等级为二级，结构设计基准期为50年，结构设计年限为50年。建筑抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度为六度，一至六层抗震等级为一级、七至三十层抗震等级为三级，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度0.05g，建筑场地类别为Ⅱ类，设计特征周期为0.35s。基本风压W0=0.30kN/m2（按50年重现期风压值），地面粗糙度为Ⅱ类。本工程属对风荷载比较敏感建筑，承载力设计时按基本风压的1.1倍采用。基本雪压So=0.35kN/m2(基本雪压按50年重现期雪压值)，雪荷载准永久值系数分区属Ⅲ区。

2.3 塔吊概况

本工程计划共配备1台塔吊，负责本工程的垂直运输工作，另配合施工升降机等设备。根据地勘及现场实际条件，本工程塔吊采用四桩人工挖孔桩基础。本方案针是对塔吊基础编制的专项施工方案。本工程所有塔吊配置计划如下表。

塔吊配置计划 表1

型号 数量 SYT80塔式起重机 1 （5710-6）

设备名称 臂长 57米 安装位置 进场时间 退场时间 7#楼A单元 2014年8月 进场18月后 公司QEO方针：精心施工 环境和谐 安全健康 预防为主 诚信守法 顾客满意 科学管理 持续改进

2014-三分-塔吊基础-01 2 工程概况 5

3 组织管理机构及职责分工

3.1 组织管理机构

人员组织管理机构如下图所示。

项目经理 邹广智 项目副经理 韦敏科 施工员 质检员 安全员 李俊霖 周荣春 黄坤发 郑祁 匡志岗 项目技术负责人 何斌 材料员 造价员 黄伟 魏湘平 资料员 魏准 机械员 取样员 测量员 刘善河 朱安培 谢逢月

图1 人员组织机构图

3.2 职责分工

人员职责分工如下表所示。

人员职责分工一览表 表2

岗位 项目经理 项目副经理 技术负责人 施工员 质检员 安全员 测量员 资料员 姓名 邹广智 韦敏科 何斌 李俊霖、郑祁 周荣春 匡志岗 谢逢月 魏准 分工情况 负责项目部全部工作，对整个项目工作负责。 负责施工作业资源调配、工种整体协调、施工进度管理与落实、施工现场文明施工管理工作。 负责整个项目技术质量管理工作。 负责施工方案编制，并对工程施工技术进行全面交底、指导和技术方案的落实。 负责塔吊基础质量检查和验收。 负责整个项目的安全管理工作，特殊工种安全管理，落实安全检查与安全隐患整改工作。安全内业资料整理与收集存档工作。 负责测量放线及内业资料工作。 负责塔吊相关资料的收集、整理工作。 公司QEO方针：精心施工 环境和谐 安全健康 预防为主 诚信守法 顾客满意 科学管理 持续改进

6 4 塔吊布置与土层情况 2014-三分-塔吊基础-01

4 塔吊布置与土层情况

4.1 塔吊及基础荷载参数

4.1.1 塔吊参数

塔吊参数如下表所示。

塔吊参数表 表3

项目 塔吊型号 最大起重荷载 塔吊额定起重力矩 参数 SYT80（T5710-6） 58.8kN 800kN·m 项目 塔身宽度 电源 整机总功率 参数 1.76m×1.74m 380V（三相四线） 47kW 独立高度40.5m，第一次附着在第七层（29.3m），其后每6层一次附着（标准层层高3.0m） 塔吊安装高度 约109m 附着情况 4.1.2 塔吊基础荷载参数

塔吊基础荷载参数如下图所示。

MxMzPxPy基础所受的水平力KN基础所受的垂直力KNPzMxMy基础所受的倾覆力矩KN.mMz基础所受的扭矩KNPxPz

图2 塔吊基础荷载参数示意图

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2014-三分-塔吊基础-01 4 塔吊布置与土层情况 7

塔机固定在基础上，起升高度达到40.5米，而未采用附着装置时，对基础产生的载荷值最大，具体数值见下表。

塔吊对基础产生的荷载值 表4

载荷 工况 工作状态 非工作状态 Px 22 78 Py 22 78 Pz 554 475 基础承载 Mx 1228 1747 My 1228 1747 Mz 250 — 4.2 土层参数

据现场开挖情况及详勘报告显示，拟建场地上覆为回填土、强风化泥质粉砂岩、中风化泥质粉砂岩等，各地层的岩性特征自上而下分层如下：

1 素填土：红褐色、灰褐色，黑褐色、松散，稍湿，以黏性土为主，局部夹杂少量碎石、砖块等建筑垃圾。未经压实，结构松散，堆填时间较短，尚未完成自重固结。层厚约3m。

2 强风化泥质粉砂岩：紫红色，粉砂质结构，中厚层状构造，节理裂隙稍发育，岩芯多呈碎块状，部分短柱状，岩芯锤击声哑，易击碎，属软岩，RQD值约为60%-75%,层厚待人工挖孔是才明确。是本工程桩的持力层。

3 中风化泥质粉砂岩：紫红色，粉砂质结构，中厚层状结构，节理裂隙稍发育，岩芯多呈柱状、长柱状，岩芯锤击声哑，易击碎，属软岩，岩芯多呈碎块状，部分短柱状，岩芯锤击声哑，易击碎，属软岩， RQD值约为＞5%。

根据现场原位测试、室内土工试验及场地周边工程的试验数据，现提供场地土层主要物理力学指标值如下表。

各土层主要参数的建议值 表5

指标 岩土层名称 素填土 全风化泥质粉砂层 强风化泥质粉砂层 中风化泥质粉砂层 注：*为经验值

根据室内土工和现场试验资料，结合《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-2008）及沅陵县相似工程地质条件下的经验数值，确定本工程地基岩土层桩基设计参数详见下表。

承载力特征值 fak(kPa) 80* 260 450 1500 压缩模量 (100~200kPa)Es(MPa) — 26 36 — 剪切 天然重度 γ(kN/m3) — 21 23 25 黏聚力 标准值 Ck(kPa) 8 23 38 64 内摩擦角 标准值 φk（°） 5 22 35 37 公司QEO方针：精心施工 环境和谐 安全健康 预防为主 诚信守法 顾客满意 科学管理 持续改进

8 4 塔吊布置与土层情况 2014-三分-塔吊基础-01

桩基设计参数表 表6

土层 编号 ① ② ③ 人工挖孔桩 土层名称 素填土 强风化泥质粉砂层 中风化泥质粉砂层 桩侧阻力特征值qsa(kPa) 桩端端阻力特征值qpa(kPa) -5 60 — — 1800 3000 4.3 塔吊定位及基础选型

根据设计图纸及现场条件，结合施工部署和塔吊安拆方便的原则，本期7#楼的塔吊布置详《北京公馆及胜利门步行街7#楼塔式起重机安装专项施工方案》。

塔吊基础布置及基础选型为：7#楼的塔吊布置于7#楼A单元北侧，因有大面积回填土，回填深度达4~5米，结合地勘报告，故塔吊采用四桩人工挖孔桩基础ZH1，桩径均为1米。桩端入中风化泥岩层层1米，桩长约6米。桩身强度等级C35，配筋见塔吊桩基配筋表。

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2014-三分-塔吊基础-01 5 塔吊基础施工 9

5 塔吊基础施工

5.1 塔吊基础施工工艺流程

场地整平放线→定桩位→挖第一节桩孔土方→支模浇灌第一节混凝土护壁→在护壁上二次投测标高及桩位十字轴线→设置垂直运输架→第二节桩身挖土→清理桩孔四壁、校核桩孔垂直度和直径→拆上节模板、支第二节模板、浇灌第二节混凝土护壁→重复第二节挖土、支模、浇灌混凝土护壁工序，循环作业直至设计深度→检查持力层后进行扩底→对桩孔直径、深度、扩底尺寸、持力层进行全面检查验收→清理虚土、排除孔底积水→塔吊基础下土方平整→做砼垫层吊放钢筋笼就位→塔吊基础钢筋、模板施工→浇灌桩身混凝土→ 塔吊基础施工→ 混承台凝土浇筑、养护 。

5.2 测量控制

1 开孔前，桩位应定位放样准确，在桩位外设置定位龙门桩，安装护壁模板必须用桩心点校正模板位置，并由专人负责。

2 桩位轴线采取在地面设十字控制网，基准点。安装提升设备时，使吊桶的钢丝绳中心与桩孔中心线一致，以作挖土时粗略控制中心线用。护壁支模中心线控制，系将桩控制轴线、高程引到第一节混凝土护壁上，每节以十字线对中，吊大线锤作中心控制用，用尺杆找圆周，以基准点测量孔深，以保证桩位，孔深和截面尺寸正确。

5.3 挖孔桩施工

1 挖土由人工从上到下逐层用镐、锹进行，遇坚硬土层用锤、钎破碎，按设计桩直径加2倍护壁厚度控制截面，允许尺寸误差3cm。每节的高度根据土质好坏、操作条件而定，一般以0.5~1.0m为宜。扩底部分采取先挖桩身圆柱体，再按扩底尺寸从上到下削土修成扩底形。弃土装入吊桶内。垂直运输，在孔上口安支架提升。吊至地面上后人工运出。地下水采取随挖随用吊桶（用土堵缝隙）将泥水一起吊出。大量渗水，在一侧挖集水坑，用高场程潜水泵排出桩孔外。将桩孔挖至设计深度，清除虚土，检查土质情况，桩底应支承在设计所规定的持力层上。

2 护壁施工：护壁施工采取一节组合式钢模板拼装而成，拆上节，支下节，循环周转使用，模板间用U形卡连接，或用螺栓连接，不另设支撑，以便浇灌混凝土和下

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10 5 塔吊基础施工 2014-三分-塔吊基础-01

一节挖土操作。混凝土用人工或机械拌制，用吊桶运输人工浇筑。

3 第一节井圈护壁应符合下列规定：

1) 井圈中心线与设计轴线的偏差不得大于20mm；

2) 井圈顶面应比场地高出150-200mm，壁厚比下面井壁厚度增加100-150mm。

5.4 钢筋施工

钢筋笼的成型按本工程基础人工挖孔桩要求加工安装，钢筋笼加工完成后，在四侧主筋上每隔5m设置一个

20mm耳环作定位垫块之用，使保护层保持7cm，钢筋

笼外形尺寸要严格控制，比孔小11~12cm。

钢筋笼就位，用小型吊运机具（或汽车吊）运输和吊放入孔内就位。当运到桩位上部，在空中翻转，直立扶稳后辅机脱钩，全部钢筋由主机承担，缓慢落入桩孔内就位，用2根16号槽钢制横担穿过钢筋笼顶部加强箍，悬挂在孔口混凝土护壁上再卸钩，一般钢筋笼离桩底均有一定距离，可采用4根

22mm钢吊钩钩住笼顶加强箍，用槽

钢横担悬挂在井壁上，脱钩后借自重可保持钢筋笼标高、垂直度和保护层正确。

5.5 浇筑混凝土施工

挖孔桩灌筑混凝土前，应先放置钢筋笼，并再次测量孔内虚土厚度，超过要求应进行清理。混凝土配制采用粒径不大于50mm石子，水泥用425号普通或矿渣水泥，坍落度为8~10cm的商品混凝土。混凝土用翻斗车或手推车运输。混凝土下料采用串桶，深桩孔用混凝土导管。混凝土应连续分层浇灌，每层浇灌高度不得超过1.5m.在混凝土初凝前抹压平整，避免出现塑料性收缩裂缝或环向干缩裂缝。表面有浮浆层应凿除，以保证与上部承台或底板的良好连接。

在灌注过程中，混凝土表面不得有超过50mm厚的积水层，否则，应设法把积水排除，才能继续灌注混凝土。混凝土应边灌注边插实，宜采用插入式震动器和人工插实相结合的方法，以保证混凝土的密实度。灌注桩身混凝土时应留置试块，每根桩不得少于一组。

5.6 塔吊承台施工

塔吊基础承台施工同塔吊桩基混凝土同时浇筑。承台基础土方开挖清理完成后，

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2014-三分-塔吊基础-01 5 塔吊基础施工 11

做100mm厚C15砼垫层，然后绑扎基础钢筋、支设承台模板，基础采用C35砼，一次浇注完成,待砼强度达到设计强度的90%（强度由试验室试压同条件养护的试块或现场回弹后通知）以后方可进行塔吊的安装。 5.6.1 塔吊基础承台模板施工

塔吊基础采用木模。18厚胶合板做面板，50×100方木做次龙骨，外面用钢管做主龙骨，基础内部每隔500mm间距用对拉螺杆拉紧主龙骨，外部用钢管斜撑于基础外侧土台上。

5.6.2 塔吊基础承台钢筋施工

钢筋全部采用整料施工，由上下两层双排双向钢筋网片组成，上铁、下铁均为三级钢24根*直经25mm钢筋,上下层之层用九根20mm三级钢做坚向支撑，以保证层间间距，每个支撑需要两要长约2m的20mm钢筋做斜向撑，保证坚向支撑的稳固性。塔吊基础及平衡配重，我们都经过验算，严格按塔吊公司给定的基础图施工安全系数很大。。

5.6.3 塔吊预埋件的埋置

塔吊预埋件的埋置由塔吊安装单位方负责预埋，由项目部测量室进行配合。 5.6.4 混凝土施工

由于塔吊基座较厚（1350mm），因此混凝土施工时易产生裂缝，因而在施工过程中要严格控制温度及配合比；减小浇筑层厚度、振捣密实、保证混凝土质量均匀；及时养护，避免混凝土在阳光下暴晒。①混凝土浇筑采用“全面分层、薄层浇筑、循序渐进、一次到顶”的方法，分层浇筑，每层浇注厚度控制在250mm。一边浇一边振捣，分层振捣密实使砼得水化热尽快散失，并且必须保证上下层混凝土在初凝前结合良好。防止混凝土内部与表面的温度差及混凝土表层与环境差太大，而使混凝土中产生温度应力裂缝。②砼下落高度要尽可能的低，贴近钢筋，防止砼发生离析。浇筑速度控制好，缓慢下落，减少对模板的侧压力，防止涨模。③振捣棒振捣要做到“快插慢拔”，在振捣过程中振捣棒要上下略有抽动，使上下振动均匀。每点振捣时间一般为20-30 秒，但还要视砼表面成水平不再显著下沉、不再出现气泡、表面泛出灰浆为准，振点

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12 5 塔吊基础施工 2014-三分-塔吊基础-01

间距不得超过400mm。分层浇筑时，振捣棒插入下层不得小于50mm，消除两层间接缝。振捣时，禁止振动预埋节和碰撞钢筋，避免造成预埋位置变动。④砼浇注完毕，成型后立即采用薄膜覆盖，使砼处于湿润状态，防止水分外溢。

为防止塔吊基础被水浸泡，基础部位要采取挡水排水措施，避免长时间浸泡塔吊基础。本案将考虑依地势直接接管排水。

塔吊地基及配重制作说明如下图。

图3 塔吊地基及配重制作说明书

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2014-三分-塔吊基础-01 5 塔吊基础施工 13

6 安全文明施工

1 塔吊桩基础施工机械（旋挖桩）必须具有合格证并进行进场验收，定期维修保养。

2 钢筋笼焊接使用的焊机符合机械管理相关规定，焊接作业人员必须持证上岗。 3 夜间施工必须有足够的照明措施。接电、用电应由专职电工负责，严禁私拉乱接。

4 桩基础成孔后应及时浇筑混凝土，避免塌孔。钻孔完成后应采取必要的覆盖措施并拉设警戒带、设置警戒标志。

5 成孔过程中及混凝土浇筑前，操作人员应尽量远离孔口。

6 进入施工现场，所有作业人员必须进行三级安全教育，必须正确佩戴安全帽，严禁穿拖鞋进入工地作业。

7 汽车吊吊装过程中，机具作业半径内严禁站人。 8 成孔余土应及时外运，避免造成环境污染。

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14 7 塔吊桩基础验算 2014-三分-塔吊基础-01

7 塔吊桩基础验算

依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T 187-2009）进行塔吊桩基础的验算。

7.1 参数信息

塔吊参数信息如下表。

塔吊参数信息 表7

项目 塔吊型号 起重荷载标准值Fqk 非工作状态下塔身弯矩M 塔身宽度B 承台混凝土等级 矩形承台边长LC 承台箍筋间距S 承台顶面埋深D 桩间距a 桩入土深度 计算简图如下图所示。

参数 项目 参数 438.45kN 40.5m C35 70mm 1.35m HRB400 1.0m HRB400 人工挖孔桩 — SYT80（T5710-6） 塔机自重标准值Fk1 58.8kN 1747kN·m 1.74m C35 5.0m 450mm 0.0m 3.5m 6m 塔吊计算高度H 桩身混凝土等级 保护层厚度H 承台厚度Hc 承台钢筋级别 桩直径d 桩钢筋级别 桩型与工艺 —

图4 计算简图

7.2 荷载计算

塔机处于独立状态（无附墙）时，其受力为最不利状态，因此取塔机独立计算高度40.5m时进行分析，分工作状态和非工作状态两种工况分别进行荷载组合。进行荷载分析，塔身为方钢管杆件的桁架结构，现场地面粗糙度类别为B类。塔机型号为

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2014-三分-塔吊基础-01 7 塔吊桩基础验算 15

SYT80(T5710-6)，最大起重力矩810KN·m，最大吊物幅度57m。根据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T 187-2009）规定，计算塔机在工作状态和非工作状态下传递到基础顶面的荷载。非工作状态下的基本风压取0.35kN/m2。 7.2.1 自重荷载及起重荷载 1 塔机自重标准值

Fk1=（31.1+13.64）×9.8=438.452kN 2 基础以及覆土自重标准值 Gk=5.0×5.0×1.35×25=843.75kN 3 起重荷载标准值 Fqk=6×9.8=58.8kN 7.2.2 风荷载计算

1 工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值 1) 塔机所受风均布线荷载标准值（Wo=0.2kN/m2）

=0.8×1.2×1.59×1.95×1.29×0.2×0.35×1.76=0.473kN/m 2) 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=0.473×H=0.473×40.5=19.16kN 3) 基础顶面风荷载产生的力矩标准值

Msk=0.5Fvk×H=0.5×19.16×40.5=387.99kN·m

2 非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值 1) 塔机所受风均布线荷载标准值（本地区 Wo=0.35kN/m2）

=0.8×1.2×1.63×1.95×1.29×0.35×0.35×1.76=0.849kN/m 2) 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qsk×H=0.849×40.5=34.385kN 3) 基础顶面风荷载产生的力矩标准值

Msk=0.5Fvk×H=0.5×34.385×40.5=696.27kN·m 7.2.3 塔机的倾覆力矩

塔吊自身产生的倾覆力矩，顺时针为正，逆时针为负。如下图所示。

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16 7 塔吊桩基础验算 2014-三分-塔吊基础-01

图5 塔机竖向荷载简图

塔吊起重性能如下图所示。

图6 塔吊起重性能曲线图

塔吊各构件性能参数如下表所示。

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2014-三分-塔吊基础-01 7 塔吊桩基础验算 17

塔吊构件性能参数表 表8

塔吊相关性能参数如下图所示。

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18 7 塔吊桩基础验算 2014-三分-塔吊基础-01

图7 塔吊相关性能参数说明图

塔吊自身产生的倾覆力矩有如下几种： 1 大臂自重产生的力矩

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2014-三分-塔吊基础-01 7 塔吊桩基础验算 19

M1=[1.23×10.19/2+0.8×（10.19+10.19/2）+0.67×（10.19×3）+0.59×（10.19×5+5.19/2）+0.16×（10.19*9+5.19+2.52/2）]×9.8=781.58 kN·m

2 最大超重荷载产生的最大起重力矩

M2=（6+0.24+0.29）×14.2×9.8=908.715kN·m（最小起重时的力矩为：854.66kN·m） 3 平衡臂产生的力

M3=-[0.8 ×6.26/2+0.78×（6.26+6.08/2）]×9.8=-95.63kN·m 4 平衡重产生的力矩

M4=-13.64×（12.9-0.27×3）×9.8=-1616.09 kN·m 5 综合分析计算

1) 工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=M1+M3+M4+0.9×（M2+Msk）

=781.58-95.63-1616.09+0.9×（854.66+387.99）=188.245kN·m 2) 非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值

Mk= M1+M3+M4+ Msk=781.58-95.63-1616.09+696.27=-233.87kN·m

7.3 桩竖向力计算

7.3.1 非工作状态下

Qk=(Fk+Gk)/n=(438.452+843.75)/4=320.55kN Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvk×h)/L

=(438.452+843.75)/4-(-233.87+34.385×1.35)/4.95=358.42kN Qkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L

=(438.452+843.75)/4+(-233.87+34.385×1.35)/4.95=282.91kN 7.3.2 工作状态下

Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(438.452+843.75+58.8)/4=335.25kN Qkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvk×h)/L

=(438.452+843.75+58.8)/4+(188.245+19.16×1.35)/4.95=379.21kN Qkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L

=(438.452+843.75+58.8)/4-(188.245+19.16×1.35)/4.95=290.00kN 以上受力分析，桩不会出现抗拔力。

7.4 承台受弯计算

7.4.1 荷载计算

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20 7 塔吊桩基础验算 2014-三分-塔吊基础-01

不计承台自重及其上土重，第i桩的竖向力反力设计值： 1 工作状态下

最大压力Ni=1.35×(Fk+Fqk)/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L

=1.35×(438.452+58.8)/4+1.35×(188.245+19.16×1.35)/4.95=226.22kN 2 非工作状态下

最大压力Ni=1.35×Fk/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L

=1.35×438.452/4+1.35×(-233.87+34.385×1.35)/4.95=96.86kN 7.4.2 弯矩计算

依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》第6.4.2条

其中 Mx、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(m)；

Ni──不计承台自重及其上土重，第i桩的竖向反力设计值(kN)。 由于工作状态下，承台正弯矩最大：

Mx=My=2×226.22×（3.5-1.74）/2=398.15kN·m

7.5 承台配筋计算

承台尺寸：5000mm×5000mm×1350mm

根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第6.2.10条

，，，

式中 α1──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，期间按线性内插法确定；

fc──混凝土抗压强度设计值； h0──承台的计算高度；

fy──钢筋受拉强度设计值，fy=360N/mm2。 底部配筋计算：

αs=398.15×106/(1.000×16.7×5000.000×11502)=0.0036 =1-(1-2×0.0036)0.5=0.0036 γs=1-0.0036/2=0.9982

As=398.15×10/(0.9982×1150.0×360.0)=963.45mm

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2014-三分-塔吊基础-01 7 塔吊桩基础验算 21

按照最小配筋率ρ=0.2%计算配筋

As’=pbh0=0.002×5000×1350=13500mm2。 比较As和As’，所以按As’配筋，塔吊图纸取48根As=48×3.14×12.5×12.5=23550mm2

承台配筋面积23550mm2大于13500mm2，所以承台配筋面积满足要求。

25的钢筋，钢筋采用HRB335。

7.6 承台剪切计算

最大剪力设计值：Vmax=226.22kN

依据《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）的第6.3.4条 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：

式中

——混凝土强度影响系数：当混凝土强度等级不超过C50时，取

=0.8；其间按线性内插法确定；

=1.0；

当混凝土强度等级为C80时，取

ft──混凝土轴心抗拉强度设计值，ft=1.71N/mm2； b──承台的计算宽度，b=5000mm；

h0──承台计算截面处的计算高度，h0=1250mm； fy──钢筋受拉强度设计值，fy=310N/mm2；

Asv──配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积， S──箍筋的间距，S=450mm。

226.22 kN <0.25 ×1×1.71×5000×1250= 2671.88kN 经过计算承台已满足抗剪要求。

7.7 承台受冲切验算

角桩轴线位于塔机塔身柱的冲切破坏锥体以内，且承台高度符合构造要求，故可不进行承台角桩冲切承载力验算。

7.8 桩身承载力验算

桩身承载力计算依据《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-2008）的第5.8.2条 根据第7.3.2节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=1.35×379.21=511.93kN

桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：

其中Ψc──基桩成桩工艺系数，取0.75

fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.7N/mm2； Aps──桩身截面面积，Aps=785000mm。

2

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22 7 塔吊桩基础验算 2014-三分-塔吊基础-01

511.93kN<0.75×16.7×785000=9832.13 kN

经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求由于桩的最小配筋率为0.20%，计算得最小配筋面积为1571mm2

综上所述，全部纵向钢筋面积1571mm2 桩身纵向配筋按照8根

16，配筋截面面积1608mm2。配筋满足要求。

7.9 桩竖向承载力验算

依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T 187-2009）的第6.3.3条和6.3.4条

轴心竖向力作用下，Qk=335.25kN；偏心竖向力作用下，Qkmax=379.21kN 桩基竖向承载力必须满足以下两式：

单桩竖向承载力特征值按下式计算：

其中Ra──单桩竖向承载力特征值；

qsik──第i层岩石的桩侧阻力特征值；按下表取值； qpa──桩端端阻力特征值，按下表取值； u──桩身的周长，u=3.14m； Ap──桩端面积,取Ap=0.79m2； li──第i层土层的厚度,取值如下表； 土层厚度及侧阻力标准值表如下。

厚度及侧阻力标准值 表9

序号 土层厚度(m) 1 2 3 3 1 4 侧阻力特征值(kPa) -5 45 60 端阻力特征值(kPa) — 600 1800 土质名称 素填土 全风化泥岩 强风化泥岩层 由于桩的入土深度为6m，所以桩端是在第3层土层。 最大压力验算：

Ra=3.14×(3×-5+1×45+2×60)+1000×0.79=1261kN 由于Ra = 1261 > Qk = 335.25，最大压力验算满足要求。 由于1.2Ra = 1513.2 > Qkmax = 379.21，最大压力验算满足要求。 综上述各方面的受力情况均满足工程安全要求。

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