目录
第一节 工程概况 ......................................................... 1 第二节 编制依据 ......................................................... 1 第三节 塔吊基本性能 ..................................................... 2 第四节 场地及机械设备人员等准备 ......................................... 2 第五节 塔吊基础定位及施工 ............................................... 2 1. 塔吊基础的选型及配筋 ............................................... 2 2. 塔吊基础配筋 ....................................................... 3 3. 塔吊基础定位图 ..................................................... 5 4. 塔吊基础施工 ....................................................... 6 第六节 塔吊的沉降、垂直度测定及偏差校正 ................................. 6 第七节 塔吊计算书 ....................................................... 7 第八节 附图 ............................................................ 14 1. 塔吊平面示意图 .................................................... 14 2. 塔吊立柱与各相关层位置关系图 ...................................... 14 3. 勘察报告平面布置图 ................................................ 14
鼎和大厦主体建筑安装工程 鼎和大厦塔吊基础施工方案TCR6055(南侧)
第一节 工程概况
本项目位于深圳市中心区福华三路和金田路交界处,是深圳市的政治、文化和金融中心。建设用地东南侧是卓越集团的写字楼(280米)、北侧是金中环广场(约200米),西侧是丽思-卡尔顿酒店(约200米),南侧是深圳会展中心。
各参建单位如下表:
序号 1 2 3 4 5 内容 建设单位 工程总承包单位 设计单位 监理单位 施工单位 鼎和财产保险股份有限公司 广东省电力设计研究院 广东省电力设计研究院/深圳市勘察测绘院有限公司 深圳市中海建设监理有限公司 说明 中国建筑第四工程局有限公司 本项目占地面积8205.51㎡,计入容积率的总建筑面积106670㎡,其中商业建筑面积6670㎡,办公科研建筑面积100000㎡。
拟建建筑物性质:本项目拟建成深圳市具有标志性的超高层办公建筑,主要由主楼,裙房和纯地下室三部分组成,其性质如下:
该项目由一栋46层、200米高的办公塔楼和6层、40米高的裙房组成,附设4层地下室作为停车库和后勤用房。基地面积为8205.51平方米,总建筑面积约14万平方米。基坑周长约340.5米,面积约7673m2,地下4层,深度约19米。
为了满足垂直运输的需要,我部设置两台动臂塔吊TCR6055,一台立于项目北侧,另一台立于项目南侧。两台均利用地下室结构的现有工程桩做为塔吊基础的桩基。不再另外加设桩基。本方案详细阐述南侧TCR6055塔吊的基础设计。
第二节 编制依据
本方案主要依据《鼎和大厦主体建筑安装工程设计图纸》 V3.0版以及以下规范及参考文献编制:
主要国家标准一览表
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序号 1 2 3 4 5 标准名称 《塔式起重机设计规范》 《地基基础设计规范》 《建筑结构荷载规范》 《建筑施工安全检查标准》 《混凝土结构设计规范》 标准标号 GB/T13752-1992 GB50007-2002 GB50009-2001 JGJ59-2011 GB50010-2002
第三节 塔吊基本性能
根据本工程需要,将选用长沙中联重工科技发展股份有限公司生产的TCR型630tm(TCR6055-32)型塔式起重机,具体参数如下:
塔吊型号为:TCR6055-32 塔吊自重为:1905kN 最大起重荷载为:320kN 塔吊最大起重力矩为:6300kN·m 塔吊基本臂最大幅度为:60m 塔身边长为:2.5m
第四节 场地及机械设备人员等准备
(1)在塔基周围,清理出场地,场地要求平整,无障碍物;
(2)留出塔吊进出堆放场地及吊车、汽车进出通道,路基必须压实、平整; (3)塔吊安拆范围上空所有临时施工电线必须拆除或改道;
(4)机械设备准备:25吨汽车吊一台,电工、钳工工具,钢丝绳一套,U型环若干,水准仪、经纬仪各一台,万用表和钢管尺各一只;
(5)塔吊安拆必须由专业的安拆人员进行操作。
第五节 塔吊基础定位及施工
1. 塔吊基础的选型及配筋
根据塔吊说明书的选型要求及现场的实际情况,本台塔吊按预埋螺栓型选择7500mm*7500mm*1700mm基础类型。
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塔吊基础平面图
塔吊基础剖面图
2. 塔吊基础配筋 (1)塔吊底板配筋图
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(2)塔吊基础桩配筋图
TCR6055利用ZH87、ZH88、ZH98、ZH99四根裙楼的抗拔桩做为基础,主筋配筋不变,桩顶以下4m范围内螺旋箍筋加密为¢8@100
桩号 ZH50 ZH55 ZH190 ZH191 1号钢筋 3222 3725 3222 3725 2号钢筋 14@2000 14@2000 14@2000 14@2000 3号钢筋 8@250 8@250 8@250 8@250 备注 (3)塔吊基础构造详图
注:钢筋笼钢筋搭接采用焊接连接,焊接接头按现行规范要求控制。 (4)止水钢板构造详图
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鼎和大厦主体建筑安装工程 鼎和大厦塔吊基础施工方案TCR6055(南侧) 注:塔吊基础承台四周设置一圈300*3型止水钢板,设置在基础地板中间位置,接头距离地板面35CM,钢筋与止水钢板相交处截断,并与钢板焊接,焊缝要求饱满符合规范要求。 3. 塔吊基础定位图
塔吊位置位于7、8轴线与B、C轴线之间,如下图所示
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4. 塔吊基础施工
塔吊定位平面图
见“计算书”设计要求。基础施工前应由塔吊拆装队技术负责人进行如下几方面的技术交底:混凝土强度等级、钢筋配置图、基础与建筑平面图、基础剖面图、基础表面平整度要求、预埋螺栓误差要求等,接底人为工程施工负责人,双方书面交接。基础施工应由塔机所有部门派专人监督整个施工过程,同时做好各个隐蔽验收纪录,如钎探纪录、地基隐蔽工程验收纪录等。施工完毕做好砼的养护,砼强度达到要求后方可安装塔吊;顶面用水泥砂浆找平,用水准仪校水平,倾斜度和平整度误差不超过1/5000;
机脚螺栓位置、尺寸要绝对正确,应特别注意做好复核工作,尺寸误差不超过±0.5mm,螺纹位须抹上黄油,并注意保护。
第六节 塔吊的沉降、垂直度测定及偏差校正
(1)塔吊基础沉降观测半月一次。垂直度在塔吊自由高度时半月一次测定,当架设附墙后,每月一次(在安装附墙时必测)。
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(2)当塔机出现沉降,垂直度偏差超过规定范围时,须进行偏差校正,在附墙未设之前,在最低节与塔吊机脚螺栓间加垫钢片校正,校正过程用高吨位千斤顶顶起塔身,顶塔身之前,塔身用大缆绳四面缆紧,在确保安全的前提下才能起顶塔身当附墙安装后,则通过调节附墙杆长度,加设附墙的方法进行垂直度校正。
第七节 塔吊计算书
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)。
桩的入土深度根据四根桩的最短桩长ZH190#成孔记录来进行计算,桩长为10.71m,持力层为强风化,嵌岩深度为4.2m。 一. 参数信息
塔吊型号: TCR6055-32 塔机自重标准值: Fk1=1905.00kN 起重荷载标准值:Fqk=320.00kN 塔吊最大起重力矩: M=6300.00kN.m 塔吊计算高度: H=60m 塔身宽度: B=2.50m
非工作状态下塔身弯矩:M1=-7235.6kN.m 桩混凝土等级: C30
承台混凝土等级:C35 保护层厚度: 50mm 矩形承台边长: 7.50m 承台厚度: Hc=1.700m 承台箍筋间距: S=200mm 承台钢筋级别: HRB335
承台顶面埋深: D=0.000m 桩直径: d=1.200m
桩间距: a=4.500m 桩钢筋级别: HRB335 桩入土深度: 10.71m 桩型与工艺: 大直径灌注桩(清底干净)
计算简图如下:
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二. 荷载计算
1. 自重荷载及起重荷载 1) 塔机自重标准值 Fk1=1905kN
2) 基础以及覆土自重标准值
Gk=7.5×7.5×1.70×25=2390.625kN 承台受浮力:Flk=7.5×7.5×1.20×10=675kN 3) 起重荷载标准值 Fqk=320kN
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 a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (Wo=0.2kN/m2)
=0.8×1.48×1.95×1.54×0.2=0.71kN/m2
=1.2×0.71×0.35×2.5=0.75kN/m b. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qsk×H=0.75×60.00=44.80kN c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×H=0.5×44.80×60.00=1344.00kN.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 a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (本地区 Wo=0.35kN/m2)
=0.8×1.51×1.95×1.54×0.35=1.27kN/m2
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=1.2×1.27×0.35×2.50=1.33kN/m b. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qsk×H=1.33×60.00=79.99kN c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×H=0.5×79.99×60.00=2399.67kN.m
3. 塔机的倾覆力矩
工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值
Mk=-7235.6+0.9×(6300+1344.00)=-356.00kN.m 非工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=-7235.6+2399.67=-4835.93kN.m
三. 桩竖向力计算
非工作状态下:
Qk=(Fk+Gk)/n=(1905+2390.63)/4=1073.91kN Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvk×h)/L
=(1905+2390.625)/4+(-4835.93+79.99×1.70)/6.36=335.27kN Qkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L
=(1905+2390.625-675)/4-(-4835.93+79.99×1.70)/6.36=1643.79kN 工作状态下:
Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(1905+2390.63+320)/4=1153.91kN Qkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvk×h)/L
=(1905+2390.625+320)/4+(-356.00+44.80×1.70)/6.36=1109.93kN Qkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L
=(1905+2390.625+320-675)/4-(-356.00+44.80×1.70)/6.36=1029.14kN
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四. 承台受弯计算 1. 荷载计算
不计承台自重及其上土重,第i桩的竖向力反力设计值:
工作状态下:最大压力 Ni=1.35×(Fk+Fqk)/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L
=1.35×(1905+320)/4+1.35×(-356.00+44.80×
1.70)/6.36=691.57kN
非工作状态下:最大压力 Ni=1.35×Fk/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L =1.35
×
1905/4+1.35
×
(-4835.93+79.99
×
1.70)/6.36=-354.22kN
2. 弯矩的计算依据《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=2×691.57×1.00=1383.13kN.m
3. 配筋计算
根据《混凝土结构设计规程》GB50010-2002第7.2.1条
式中 强度等级为C80时,
1──系数,当混凝土强度不超过C50时,1取为1.0,当混凝土
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;
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fy──钢筋受拉强度设计值,fy=300N/mm2。 底部配筋计算:
s=1383.13×106/(1.000×16.700×7500.000×16502)=0.0041
=1-(1-2×0.0041)0.5=0.0041
s=1-0.0041/2=0.9980
As=1383.13×106/(0.9980×1650.0×300.0)=2799.9mm2 4. 桩承台配筋
1) 承台顶面钢筋选择90φ32,实际配筋面积63343mm2 2) 承台底面钢筋选择90φ32,实际配筋面积63343mm2
五. 承台剪切计算
最大剪力设计值: Vmax=691.57kN
依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)的第7.5.7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
──计算截面的剪跨比,
=1.500
ft──混凝土轴心抗拉强度设计值,ft=1.570N/mm2; b──承台的计算宽度,b=7500mm;
h0──承台计算截面处的计算高度,h0=1650mm; fy──钢筋受拉强度设计值,fy=300N/mm2; S──箍筋的间距,S=200mm。
经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋!
六. 承台受冲切验算
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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
七.桩身承载力验算
桩身承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-2008)的第5.8.2条 根据第二步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=1.35×1109.93=1498.40kN
桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式:
其中 c──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=14.3N/mm2; Aps──桩身截面面积,Aps=1130974mm2。 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2262mm2 综上所述,全部纵向钢筋面积2262mm2
桩纵向钢筋选择32φ22,实际配筋面积12166mm2
八.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和6.3.4条
轴心竖向力作用下,Qk=1153.91kN;偏向竖向力作用下,Qkmax=1109.93kN.m 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:
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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=3.77m; Ap──桩端面积,取Ap=1.13m2; li──第i层土层的厚度,取值如下表; 厚度及侧阻力标准值表如下:
序号 土层厚度(m) 侧阻力特征值(kPa) 端阻力特征值(kPa) 土名称 1 6.51 130 350 全风化花岗岩 2 4.2 200 900 强风化花岗岩
由于桩的入土深度为10.71m,所以桩端是在第2层土层。 最大压力验算:
Ra=3.77×(6.51×130+4.2×200)+900×1.13=7375.08kN 由于: Ra = 7375.08 > Qk = 1153.91,所以满足要求!
由于: 1.2Ra = 8850.10 > Qkmax = 1109.93,所以满足要求!
根据设计回复意见,塔吊基础单桩抗压承载力不得大于3000KN,单桩抗拔力不得大于2500KN
自重荷载及起重荷载
1) 塔机自重标准值 Fk1=1905kN
2) 基础以及覆土自重标准值
Gk=7.5×7.5×1.70×25=2390.625kN
承台受浮力:Flk=7.5×7.5×1.20×10=675kN﹤2500KN
所以满足要求! 非工作状态下:
Qk=(Fk+Gk)/n=(1905+2390.63)/4=1073.91kN
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Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvk×h)/L
=(1905+2390.625)/4+(-4835.93+79.99×1.70)/6.36=335.27kN Qkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L
=(1905+2390.625-675)/4-(-4835.93+79.99×1.70)/6.36=1643.79kN 工作状态下:
Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(1905+2390.63+320)/4=1153.91kN Qkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvk×h)/L
=(1905+2390.625+320)/4+(-356.00+44.80×1.70)/6.36=1109.93kN Qkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L
=(1905+2390.625+320-675)/4-(-356.00+44.80×1.70)/6.36=1029.14kN
MAX(1643,.79,1029.14)﹤3000KN 所以满足要求!
第八节 附图
1. 塔吊平面示意图
2. 塔吊立柱与各相关层位置关系图 3. 勘察报告平面布置图
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塔吊平面示意图
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塔吊位置与各典型相关层位置关系图
勘察报告平面布置图
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