配套用房及辦公塔吊樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)施工方案-(終)

福州海峽奧林匹克體育中心配套用房及辦公塔吊基礎(chǔ)設(shè)計(jì)施工方案中建海峽建設(shè)發(fā)展有限公司二〇一三年六月目錄TOC\o"1-2”\h\z\uHYPERLINK\l”_Toc326827700”一、編制依據(jù)1二、工程概況1HYPERLINK\l”_Toc326827702"三、塔吊選型1_Toc326827704"五、塔吊計(jì)算書3HYPERLINK\l”_Toc326827705”5。1塔吊的基本參數(shù)信息35。2基礎(chǔ)的基本參數(shù)信息35.4塔吊基礎(chǔ)承臺(tái)頂面的豎向力和彎矩計(jì)算8HYPERLINK\l”_Toc326827709"5.5承臺(tái)彎矩及單樁樁頂豎向力的計(jì)算...。。.。.。.。.。。。。。。.。。。。.。。。。。。95.8樁豎向極限承載力驗(yàn)算。..。。。。。.。。。。.。。..。..。。.。.。.。.。...。。.。。。.。..。。。115。9樁基礎(chǔ)抗拔驗(yàn)算。。.。。.。..。.。。.。。。。。..。。..。。。。..。.。。.。。。.。.。。。。..。..。..12HYPERLINK\l”_Toc326827715”六、深基坑塔吊基礎(chǔ)。.。126。1施工方案一...。。。.。。。...。...。.。.。..。.。。。...。...。...。。...。。。.。.。.。。.。。。。。。。。。.。..。.12HYPERLINK\l”_Toc326827713"6。2施工方案一.。.。。.。。。。。。。.。.。。。。。。.。。。..。.。。。。。。..。...。。。。。..。.。.。。。..。。。。.。.。12HYPERLINK\l”_Toc326827715”七、附圖13一、編制依據(jù)本方案主要依據(jù)施工圖紙及以下規(guī)范及參考文獻(xiàn)編制：《塔式起重機(jī)使用說(shuō)明書》《福州海峽奧林匹克體育中心配套用房及辦公巖土工程勘察報(bào)告》《塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JGJT187-2009)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2011）《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009—2011）《建筑安全檢查標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ59—2011）《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94—2008）福州海峽奧林匹克體育中心-—配套用房及辦公施工圖二、工程概況福州海峽奧林匹克體育中心體育場(chǎng)工程配套用房及辦公位于福州市南臺(tái)島倉(cāng)山組團(tuán)中部,北臨建新大道，南至規(guī)劃的鳳山路，東起福灣路，西至城市規(guī)劃路，由福州中建城市開(kāi)發(fā)建設(shè)有限公司投資建設(shè)，中建（北京）國(guó)際設(shè)計(jì)顧問(wèn)有限公司設(shè)計(jì)。本工程主體平臺(tái)連接體育場(chǎng)和綜合體育館，南北長(zhǎng)約235。6m，東西長(zhǎng)約759.9m,工程正負(fù)零為羅零高程+8.450，結(jié)構(gòu)型式為框架結(jié)構(gòu)，地下室為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，地下一層，地上1至5層,總共分為7個(gè)區(qū)域,總建筑面積144523m2，其中地下室面積為24907.76㎡（包括人防面積17967.67㎡和人防物資庫(kù)6940.09㎡),高度為23.8m。商業(yè)中心基礎(chǔ)為樁承臺(tái)基礎(chǔ),樁徑為PHC-500-125-AB型管樁，承臺(tái)頂面標(biāo)高為-5。0m、—0.55m、-2。45m（±0。00為8.45m）.現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地經(jīng)平整、回填,目前場(chǎng)地標(biāo)高約-0.55m。三、塔吊選型本工程塔式起重機(jī)主要用于主體混凝土結(jié)構(gòu)施工中的水平垂直運(yùn)輸，根據(jù)本工程造型特點(diǎn)、周邊體育場(chǎng)和游泳館、綜合體育館、網(wǎng)球館的塔吊布置情況，環(huán)境情況、工程安排部署的需要及考慮各方面的因素,本工程計(jì)劃布置11臺(tái)QTZ160塔吊，臂長(zhǎng)60m，使用高度為40m。塔吊基礎(chǔ)參考工程抗拔樁進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用PHC—500—125—AB型管樁，樁長(zhǎng)結(jié)合各塔吊基礎(chǔ)臨近勘探孔確定.具體布置如下表（各孔位土層剖面圖見(jiàn)附圖6）:表3。1塔吊選型表編號(hào)塔吊型號(hào)參考樁孔樁長(zhǎng)編號(hào)塔吊型號(hào)參考樁孔樁長(zhǎng)1＃塔吊QTZ160PK32387＃塔吊QTZ160ZK77322＃塔吊QTZ160ZK132308＃塔吊QTZ160ZK55303＃塔吊QTZ160ZK137409＃塔吊QTZ160PK8404#塔吊QTZ160ZK1274010#塔吊QTZ160ZK19435#塔吊QTZ160ZK852711＃塔吊QTZ160ZK4376＃塔吊QTZ160ZK8233四、塔吊基礎(chǔ)定位施工及防護(hù)1）、根據(jù)本工程的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，面積大、高度小，1#和3＃樓為一層，高度為6.0m；2＃和5#為一層的框架結(jié)構(gòu)，高度為5。4m；4＃和6#樓高度為23.8m；7＃樓為地下室一層，地上一層,高度為5.55m。1#、2＃、3#樓，同時(shí)該部分場(chǎng)地需作為鋼結(jié)構(gòu)吊裝的通道，故此處結(jié)構(gòu)需留到鋼結(jié)構(gòu)屋面罩棚施工完后再行施工。因此塔吊布置于環(huán)形后澆帶外，塔吊基礎(chǔ)布置時(shí)應(yīng)避開(kāi)承臺(tái)、基礎(chǔ)梁,塔身避開(kāi)上部結(jié)構(gòu)徑向梁，具體定位詳見(jiàn)施工平面圖.2)、塔吊基礎(chǔ)施工見(jiàn)“計(jì)算書”設(shè)計(jì)要求?；A(chǔ)施工前應(yīng)由塔吊拆裝隊(duì)技術(shù)負(fù)責(zé)人進(jìn)行如下幾方面的技術(shù)交底：混凝土強(qiáng)度等級(jí)、鋼筋配置圖、基礎(chǔ)與建筑平面圖、基礎(chǔ)剖面圖、基礎(chǔ)表面平整度要求、預(yù)埋螺栓誤差要求等，交底人為工程施工負(fù)責(zé)人，雙方書面交接?；A(chǔ)施工應(yīng)由塔機(jī)所有部門派專人監(jiān)督整個(gè)施工過(guò)程,同時(shí)做好各個(gè)隱蔽驗(yàn)收紀(jì)錄，如釬探紀(jì)錄、地基隱蔽工程驗(yàn)收紀(jì)錄等.施工完畢做好砼的養(yǎng)護(hù)，砼強(qiáng)度達(dá)到要求后方可安裝塔吊。3）、頂面用水泥砂漿找平，用水準(zhǔn)儀校水平，傾斜度和平整度誤差不超過(guò)1/5000。4）、機(jī)腳螺栓位置、尺寸要絕對(duì)正確，應(yīng)特別注意做好復(fù)核工作,尺寸誤差不超過(guò)±0。5mm，螺紋位須抹上黃油,并注意保護(hù)。5）、塔基施工時(shí)做好防雷接地預(yù)埋.6）、承臺(tái)靠基坑內(nèi)側(cè)周圍砌200磚墻維護(hù)，承臺(tái)靠基坑邊一側(cè)設(shè)置排水溝，溝深200，寬200，用標(biāo)磚砌筑，溝內(nèi)粉刷，將水排至主樓基坑邊排水溝內(nèi)。五、塔吊計(jì)算書5。1塔吊的基本參數(shù)信息表5.1塔吊基本參數(shù)表荷載工況基礎(chǔ)荷載P1（KN）P2(KN）M（KN·m）Mk（KN·m）工作工況87248.62654553非工作工況77289。529250注：本工程塔吊不采用附墻。塔吊基礎(chǔ)節(jié)與承臺(tái)采用地腳螺栓連接（塔吊承臺(tái)鋼筋應(yīng)與管樁鋼筋焊接),地腳螺栓采用預(yù)埋方式埋入基礎(chǔ)承臺(tái)內(nèi)，地腳螺栓埋設(shè)位置詳見(jiàn)《QTZ160自升式起重機(jī)使用說(shuō)明書》。5。2基礎(chǔ)的基本參數(shù)信息本工程塔吊基礎(chǔ)采用樁承臺(tái)基礎(chǔ),承臺(tái)尺寸為5米×5米×1.8米，承臺(tái)配筋為雙層雙向B20?；A(chǔ)樁PHC-500-125—AB型管樁，樁頂標(biāo)高羅零標(biāo)高6.2m，樁頂進(jìn)入承臺(tái)內(nèi)100mm,樁頭鋼筋錨入承臺(tái)長(zhǎng)度為1m.具體見(jiàn)下表：表5.2。1塔基參數(shù)表基礎(chǔ)承臺(tái)預(yù)制樁基礎(chǔ)承臺(tái)厚度Hc1.800m樁直徑0.500m基礎(chǔ)承臺(tái)寬度Bc5。000m樁空心直徑0。25m承臺(tái)混凝土強(qiáng)度等級(jí)C35樁混凝土強(qiáng)度等級(jí)C80承臺(tái)混凝土的保護(hù)層厚度50mm樁數(shù)4承臺(tái)鋼筋級(jí)別HRB400樁間距a3m承臺(tái)頂面覆土厚度0m樁頂標(biāo)高（羅零）1。75m、6。2m、4.3m5。3各樁位參考土層參數(shù)根據(jù)《福州海峽體育中心中心區(qū)配套用房及平臺(tái)巖土工程勘察報(bào)告（詳細(xì)勘察）,工程編號(hào):2010—12—B15》可查出本工程各土層參數(shù)如下表：表5。3.1塔位各土層厚度及阻力標(biāo)準(zhǔn)值表層號(hào)土層名稱天然地基承載力特征值fak抗拔系數(shù)λ預(yù)制樁（標(biāo)準(zhǔn)值）地層厚度(m)樁側(cè)極限摩阻力qsk樁端極限端阻力qpkkPakPaMPa1#塔累計(jì)側(cè)阻力2#塔累計(jì)側(cè)阻力3#塔累計(jì)側(cè)阻力4＃塔累計(jì)側(cè)阻力5#塔累計(jì)側(cè)阻力6#塔累計(jì)側(cè)阻力PK32ZK132ZK137ZK127ZK85ZK821雜填土0。7300。391。7600。172.380.731。592粉質(zhì)粘土(粘土)100—1200.75401.252.1010.52。11.73淤泥450。71511。494.58。888.511818。547。258。5487。6604粉質(zhì)粘土1600.755511.4721。53.93038.856511。2740。258.45108。45224—1礫砂1500.75005砂質(zhì)粘土180557.2123309.61093850。255-1淤泥(淤泥質(zhì)土)500。72007。8892。255-2礫砂2000.756001.31084.256殘積礫(砂）質(zhì)粘性土2500。7753。2147312.71255.53。613634。31129.256。71024。56—1砂質(zhì)粘土2000.75706—2坡積粉質(zhì)粘土1800.55557全風(fēng)化花崗巖3200。7905。53174305。318401507。256。811225。31501。57—1全風(fēng)化閃長(zhǎng)巖3000.7805。08砂土狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖5000。71008.010.628039.62215.510。1285019。53457.2511.222425.520518—1砂土狀強(qiáng)風(fēng)化閃長(zhǎng)巖4500.85907.09碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖700129。95.918.413.27。49-1碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化閃長(zhǎng)巖5009—2碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化輝石安山巖70010中風(fēng)化花崗巖350068。35.65。28.410-1中風(fēng)化閃長(zhǎng)巖300010-2中風(fēng)化輝石安山巖3500續(xù)各土層厚度及阻力標(biāo)準(zhǔn)值表層號(hào)土層名稱天然地基承載力特征值fak抗拔系數(shù)λ預(yù)制樁（標(biāo)準(zhǔn)值)地層厚度（m）樁側(cè)極限摩阻力qsk樁端極限端阻力qpkkPakPaMPa7＃塔累計(jì)側(cè)阻力8#塔累計(jì)側(cè)阻力9＃塔累計(jì)側(cè)阻力10#塔累計(jì)側(cè)阻力11＃塔累計(jì)側(cè)阻力ZK77ZK55PK8ZK19ZK41雜填土0。7300.771。7511.731.632粉質(zhì)粘土（粘土）100-1200。75401。101。80。282。33淤泥450.7158。1649。59.611710.71417.94510.2112.54粉質(zhì)粘土1600。755514。18253.62826.754939.96068.15584—1礫砂1500.7505砂質(zhì)粘土18055408。513.159885—1淤泥(淤泥質(zhì)土）500.7205—2礫砂2000.75606殘積礫（砂）質(zhì)粘性土2500.7754112588211295。512。415364.7910.56—1砂質(zhì)粘土2000。75706-2坡積粉質(zhì)粘土1800.55557全風(fēng)化花崗巖3200.7905.52。913864。710196.49.924549。51765.57—1全風(fēng)化閃長(zhǎng)巖3000.7805。08砂土狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖5000。71008。04。1218611。924697。72435.51034546。82445。58-1砂土狀強(qiáng)風(fēng)化閃長(zhǎng)巖4500.85907.09碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖7002。52。118。88.513.39—1碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化閃長(zhǎng)巖5009—2碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化輝石安山巖70010中風(fēng)化花崗巖35007.4516。2710-1中風(fēng)化閃長(zhǎng)巖30005.4、塔吊基礎(chǔ)承臺(tái)頂面的豎向力和彎矩計(jì)算（選取最不利的塔吊10#塔吊計(jì)算）塔吊自重（包括壓重）F1=799。50kN；塔吊最大起重荷載F2=100。00kN；作用于樁基承臺(tái)頂面的豎向力Fk=F1+F2=899。50kN；風(fēng)荷載對(duì)塔吊基礎(chǔ)產(chǎn)生的彎矩計(jì)算:Mkmax＝1840。32kN·m;5.5、承臺(tái)彎矩及單樁樁頂豎向力的計(jì)算1。樁頂豎向力的計(jì)算依據(jù)《建筑樁技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-2008）的第5.1.1條,在實(shí)際情況中x、y軸是隨機(jī)變化的，所以取最不利情況計(jì)算。Nik=(（Fk+Gk）/4）/n±Mykxi/∑xj2±Mxkyi/∑yj2；其中n──單樁個(gè)數(shù)，n=4;Fk──作用于樁基承臺(tái)頂面的豎向力標(biāo)準(zhǔn)值，F(xiàn)k=899。50kN；Gk──樁基承臺(tái)的自重標(biāo)準(zhǔn)值：Gk=25×Bc×Bc×Hc=25×5。00×5.00×1。80=1125。00kN；Mxk,Myk──承臺(tái)底面的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值，取1840.32kN·m；xi，yi──單樁相對(duì)承臺(tái)中心軸的XY方向距離a/20.5=2.12m；Nik──單樁樁頂豎向力標(biāo)準(zhǔn)值；經(jīng)計(jì)算得到單樁樁頂豎向力標(biāo)準(zhǔn)值最大壓力：Nkmax=（899。50+1125。00)/4+1840.32×2。12/（2×2.122）=939.89kN。最小壓力:Nkmin=（899。50+1125。00）/4—1840。32×2.12/(2×2。122）=72。36kN.不需要驗(yàn)算樁的抗拔！2.承臺(tái)彎矩的計(jì)算依據(jù)《建筑樁技術(shù)規(guī)范》(JGJ94—2008）的第5。9.2條。Mx=∑NiyiMy=∑Nixi其中Mx,My──計(jì)算截面處XY方向的彎矩設(shè)計(jì)值；xi,yi──單樁相對(duì)承臺(tái)中心軸的XY方向距離取a/2-B/2=0.50m；Ni1──扣除承臺(tái)自重的單樁樁頂豎向力設(shè)計(jì)值，Ni1=1.2×（Nkmax—Gk/4）=790.37kN；經(jīng)過(guò)計(jì)算得到彎矩設(shè)計(jì)值：Mx=My=2×790.37×0.50=790。37kN·m。5。6、承臺(tái)截面主筋的計(jì)算依據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010—2002）第7。2條受彎構(gòu)件承載力計(jì)算。αs=M/（α1fcbh02)ζ=1—(1—2αs)1/2γs=1—ζ/2As=M/(γsh0fy）式中,αl──系數(shù)，當(dāng)混凝土強(qiáng)度不超過(guò)C50時(shí)，α1取為1.0，當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C80時(shí),α1取為0.94，期間按線性內(nèi)插法得1。00；fc──混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值查表得16。70N/mm2；ho──承臺(tái)的計(jì)算高度：Hc—50.00=1750.00mm；fy──鋼筋受拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，fy=360.00N/mm2；經(jīng)過(guò)計(jì)算得:αs=790。37×106/(1.00×16。70×5000.00×1750。002）=0.003；ξ=1—(1-2×0。003）0.5=0。003；γs=1-0.003/2=0.998；Asx=Asy=790.37×106/（0.998×1750。00×360.00）=1257。07mm2。由于最小配筋率為0.15％,所以構(gòu)造最小配筋面積為：5000。00×1800。00×0。15％=13500。00mm2.建議配筋值：HRB400鋼筋，20＠110.承臺(tái)底面單向根數(shù)43根。實(shí)際配筋值13510.6mm2。5。7、承臺(tái)截面抗剪切計(jì)算依據(jù)《建筑樁技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-2008)的第5。9。9條，承臺(tái)斜截面受剪承載力滿足下面公式:V≤βhsαftb0h0其中，b0──承臺(tái)計(jì)算截面處的計(jì)算寬度，b0=5000mm;λ──計(jì)算截面的剪跨比，λ=a/h0，此處,a=0。3m；當(dāng)λ<0。25時(shí)，取λ=0。25；當(dāng)λ〉3時(shí)，取λ=3,得λ=0.25；βhs──受剪切承載力截面高度影響系數(shù)，當(dāng)h0＜800mm時(shí),取h0=800mm，h0＞2000mm時(shí)，取h0=2000mm，其間按內(nèi)插法取值,βhs=（800/1750）1/4=0.822；α──承臺(tái)剪切系數(shù),α=1。75/（0。25+1）=1.4；0.822×1.4×1。57×5000×1750=15814.255kN≥1。2×939。893=1127。871kN；經(jīng)過(guò)計(jì)算承臺(tái)已滿足抗剪要求，只需構(gòu)造配箍筋!5。8、樁豎向極限承載力驗(yàn)算樁承載力計(jì)算依據(jù)《建筑樁技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-2008)的第5.2.1條:樁的軸向壓力設(shè)計(jì)值中最大值Nk=939.893kN；單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值公式:Quk=u∑qsikli+qpk(Aj+λpAp1)u──樁身的周長(zhǎng)，u=1.571m；Aj──空心樁樁端凈面積,Aj=0.147m2；λp──樁端土塞效應(yīng)系數(shù),λp=0。179；Ap1──空心樁敞口面積,Ap1=0.049m2；各土層厚度及阻力標(biāo)準(zhǔn)值如下表：各土層厚度及阻力標(biāo)準(zhǔn)值如下表：序號(hào)土厚度(m）土側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值（kPa）土端阻力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa)抗拔系數(shù)土名稱11。7330.000.000。70雜填土20。2840。000。000.75粉質(zhì)粘土37.9015.000。000.70淤泥49。9055。000.000.75粉質(zhì)粘土50.1055.000.000.75砂質(zhì)粘土612。4075。000。000。70礫質(zhì)粘性土79.9090.005500.000.75全風(fēng)化花崗巖86。80100.008000.000.70砂土狀強(qiáng)風(fēng)化閃長(zhǎng)巖913。300.000.000.85碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化閃長(zhǎng)巖由于樁的入土深度為43。00m,所以樁端是在第8層土層。單樁豎向承載力驗(yàn)算：Quk=1。571×2631.6+8×（0。147+0.253×0。049)=4134。985kN;單樁豎向承載力特征值：R=Ra=Quk/2=4134。985/2=2067。492kN；Nk=939.893kN≤1。2R=1.2×2067。492=2480.991kN；樁基豎向承載力滿足要求!同理可得各塔吊樁單樁豎向承載力，匯總?cè)缦卤恚?＃塔2＃塔3＃塔4＃塔5＃塔6＃塔7＃塔8＃塔9#塔10#塔11＃塔樁身入土深度3830404027333230404337樁端所在土層88888888888樁側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值100100100100100100100100100100100Quk（KN）27992364315530802118288825442581306541343141Ra(KN）139911821578154010591444127212901532206715711。2Ra(KN）16791418189318481271173215261548183924811885由上表看出各樁基豎向承載力均滿足要求!另外，本工程現(xiàn)有場(chǎng)地是由海砂回填而成，現(xiàn)有場(chǎng)地回填標(biāo)高在6.7～7.9m之間，室內(nèi)地面標(biāo)高8。45m，承臺(tái)面標(biāo)高設(shè)計(jì)1#和9#在-5。4m，承臺(tái)厚度1.8m，樁頂標(biāo)高1。35m，原地面標(biāo)高約5m，回填層中樁長(zhǎng)按1m計(jì)，總樁身長(zhǎng)度匯總?cè)缦拢簶堕L(zhǎng)塔號(hào)1#塔2＃塔3＃塔4#塔5#塔6＃塔7＃塔8＃塔9#塔10#塔11#塔有效樁長(zhǎng)（m）3830404027333