塔吊基础承台设计及施工方案

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塔吊基础承台设计及施工方案

3,塔吊基础的平面布置 2

4.1,总体地质情况 2

4.2,安装塔吊基础部位地质情况 3

5.3塔吊基础的验算 5

6YB/T 4399-2014标准下载,垫层及模板施工 13

8,螺栓、地脚螺栓预埋 14

10,塔机沉降、垂直度测定及偏差校正 14

11,安全注意事项及安全措施 14

13,塔机基础及标准节与上部结构及相邻施工升降机的影响说明 15

14,塔吊基础部分防水处理 15

该项目用地面积20795.6㎡,地上部分建筑面积58435㎡,地下部分建筑面积17295㎡,总建筑面积75730㎡。项目一期全部开发,地下室一层,共由6栋高层建筑构成,1#楼首层架空,各栋均为两梯两户,北面沿街建4栋(A3#、A4#、A5#、A6#)21F高层,在南面建2栋(A1#20F、A2#18F)高层。其中A1#东西长约42m,南北宽约22m;A2#东西长、南北宽各约为44m、24m;A3#与A4#连体,东西长、南北宽各约为60m、26.2m;A5#与A6#连体,东西长、南北宽各约为55.3m、26.9m。A1#与A2#、A1#与A5#A6#、A2#与A3#A4#、A4#与A5#建筑边各相距约为44m、52m、50m、13.3m。

本工程采用筏板基础,A1#、A2#处底板厚1200mm,A3#~A6#处底板厚1400mm,纯地下室部分底板厚550mm。

根据本工程及我司的实际情况,施工期间拟采用四台塔式起重机,其中型号为QTZ63(5610)型塔式起重机4台,其相关技术参数如下:

QTZ63(5610)

3,塔吊基础的平面布置

塔吊的定位本着充分发挥塔吊的作用,尽量避免死角,不出现盲点,最大可能地覆盖地下室及地上建筑物、钢筋加工场和材料堆放区,既不影响结构施工又便于塔吊安装拆除的原则,并结合工程特点,我司在本工程施工过程中布置四台塔吊。塔吊具体平面布置详见附图。

项目场地溶洞大致分布情况如下,溶洞为黄色所示钻孔:

4.2,安装塔吊基础部位地质情况

四个塔吊基础承台均处于工程cfg桩地基处理范围外,按纯地下室部分地基地质情况,fak≥80Kpa,此地基承载力不能满足塔吊说明书中对地基承载力的要求,故采取与塔楼部分地基cfg桩地基处理一致的方式进行地基处理。处理后的复合地基承载力特征值fspk≥250Kpa。因2#塔吊处未进行人工处理,故采取天然地基基础,据地质勘察报告可知,2#塔吊所处位置基础底为一般性粘土,其承载力特征值可达110Kpa以上。1#、3#、4#四台塔吊基础均选用经cfg桩地基处理后的复合地基基础。

根据本工程建筑高度及群塔安全技术要求,同时考虑到施工之需要,1#~4#塔吊的最大安装高度分别为85.0m、80.0m、87.5m、92.5m。根据塔吊说明书,1#、2#、2#、3#塔吊均需设置4道附墙。第一道附墙设置于30.35.m处,往上每隔24m设置一道。塔机附着参照下表设置。

1#、3#、4#塔吊(QTZ63(5610))(独立塔)型塔吊验算

(1)混凝土基础承载力参数

根据QTZ63(5610)塔式起重机产品说明书,其相关参数如下:

其中:PH为基础所受的水平力kN

PV为基础所受的垂直力kN

M为基础所受的倾覆力矩kN·m

MZ为基础所受扭矩kN·m

(2)塔吊基础承载力计算

当不考虑附着时的基础设计值计算公式:

当考虑附着时的基础设计值计算公式:

当考虑偏心距较大时的基础设计值计算公式:

式中F──塔吊作用于基础的竖向力,它包括塔吊自重,压重和最大起重荷载,F=452.0kN;

G──基础自重与基础上面的土的自重,G=25.0×Bc×Bc×Hc=750.0kN;

Bc──基础底面的宽度,取Bc=5.0m;

W──基础底面的抵抗矩,W=Bc×Bc×Bc/6=20.8m3;

M──倾覆力矩,包括风荷载产生的力距和最大起重力距,M=1722.0kN.m;

a──合力作用点至基础底面最大压力边缘距离(m),按下式计算:

无附着的最大压力设计值

Pmax=(452+750)/5.02+1722/20.8=131.67kPa

无附着的最小压力设计值

有附着的压力设计值P=(1068+750)/5.02=48.08kPa

偏心距较大时压力设计值Pkmax=2×(452+750)/(3×5.0×1.07)=149.78kPa

(3)地基基础承载力验算

根据本工程地质勘察报告,经cfg桩地基处理后的复合地基承载力特征值特征值fak≥250kPa

地基承载力特征值fa大于最大压力设计值Pmax=131.67kPa,满足要求!

地基承载力特征值1.2×fa大于偏心距较大时的压力设计值Pkmax=149.78kPa,满足要求!

抗倾覆条件:e=(Mmax+Py×Hc)/(F+G)≤Bc/3

e——塔身、基础整体的偏心距(m);

Mmax——塔身传给固定支脚的最大弯矩(N·m);

P——塔身传给固定支脚的水平力(N);

F——塔身自重(N);

Hc——基础厚度(m);

G——基础自重(N);

Bc——基础边长(m),取b=5.0m。

在最大自由高度下,将数据代入得偏心矩

e=(1722+1.4×68.61×1.35)/(334×1.2+750)

=1.61m

=(1.4×1153+1.4×22.67×1.35)/(452×1.2+750)

=1.28m

混凝土基础在塔式起重机重力作用下,由于局部集中荷截,有可能因强度不够而发生冲切破坏,其破坏形式会从塔身周边起呈斜拉状态,与底面夹角允为450。

式中hp──受冲切承载力截面高度影响系数,取hp=0.94;

ft──混凝土轴心抗拉强度设计值,取ft=1.57kPa;

am──冲切破坏锥体最不利一侧计算长度:

am=[1.60+(1.60+2×1.25)]/2=2.85m;

h0──承台的有效高度,取h0=1.10m;

Pj──最大压力设计值,取Pj=149.78kPa;

Fl──实际冲切承载力:

Fl=149.78×(5.0+1.6)×1.7/2=840.27kN。

0.7×0.94×1.57×2850×1100=3238643.1N=3238.64kN

实际冲切力不大于允许冲切力设计值,满足要求。

1)抗弯计算,计算公式如下:

=651.5kN.m。

2)配筋面积计算,公式如下:

式中1──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,期间按线性内插法确定;

fc──混凝土抗压强度设计值;

h0──承台的计算高度。

s=651.5×106/(1.00×16.70×5.0×103×11002)=0.0065

As=651.5×106/(0.997×1100×360.00)=1650.15mm2。

规范规定:当地基主要受力层的承载力特征值(fak)不小于130kPa或小于130kPa但有地区经验,且黏性土的状态不低于可塑(液性指数IL不大于0.75)、砂土的密实度不低于稍密时,可不进行塔机基础的地基变形验算,其他塔机基础的地基均应进行变形验算。本地基可不进行变形验算。

据工程设计说明,“施工时应保证地下水位低于基地设计标高不少于0.5米,降水应在地下室顶板覆土全部完成及地下室内隔墙及回填部分全部完成,同时塔楼施工至5层楼面后方可停止。”塔吊基础埋深1.2米<筏板基础埋深1.4米,故可不计算基础的抗浮。

2#塔吊(QTZ63(5610))型塔吊(独立塔)验算

(1)混凝土基础承载力参数

根据QTZ63(5610)塔式起重机产品说明书,其相关参数如下:

其中:PH为基础所受的水平力kN

PV为基础所受的垂直力kN

M为基础所受的倾覆力矩kN·m

MZ为基础所受扭矩kN·m

(2)塔吊基础承载力计算

当不考虑附着时的基础设计值计算公式:

当考虑附着时的基础设计值计算公式:

当考虑偏心距较大时的基础设计值计算公式:

式中F──塔吊作用于基础的竖向力,它包括塔吊自重,压重和最大起重荷载,F=452.0kN;

G──基础自重与基础上面的土的自重,G=25.0×Bc×Bc×Hc=1080kN;

Bc──基础底面的宽度,取Bc=6.0m;

W──基础底面的抵抗矩,W=Bc×Bc×Bc/6=36.0m3;

M──倾覆力矩,包括风荷载产生的力距和最大起重力距,M=1722.0kN.m;

a──合力作用点至基础底面最大压力边缘距离(m),按下式计算:

无附着的最大压力设计值

Pmax=(452+1080)/6.02+1722/36=90.4kPa

无附着的最小压力设计值

偏心距较大时压力设计值Pkmax=2×(452+1080)/(3×6.0×1.87)=91.02kPa

(3)地基基础承载力验算

根据本工程地质勘察报告可知,本塔吊基础所处位置为一般性粘土,地基承载力特征值特征值fak≥110kPa.

地基承载力特征值fa大于最大压力设计值Pmax=90.4kPa,满足要求!

地基承载力特征值1.2×fa大于偏心距较大时的压力设计值Pkmax=91.02kPa,满足要求!

GB/T 50912-2013 钢铁渣粉混凝土应用技术规程(完整正版、清晰无水印).pdf抗倾覆条件:e=(Mmax+Py×Hc)/(F+G)≤Bc/3

e——塔身、基础整体的偏心距(m);

Mmax——塔身传给固定支脚的最大弯矩(N·m);

P——塔身传给固定支脚的水平力(N);

F——塔身自重(N);

Hc——基础厚度(m);

京沪高速铁路正线板式无砟道岔精调作业指导书(京沪高速铁路股份有限公司2010年11月)G——基础自重(N);

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