华城名府塔吊基础

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1、文档供参考，可复制、编制，期待您的好评与关注！ 江苏华亚华城名府1-18#用房工程塔 吊 基 础施工方案 编制： 审核： 审批： 目录一、工程概况二、塔吊选型平面布置及安装高度三、塔吊基础设计依据四、塔吊基础的结构形式及相关计算5、 塔吊与承台连接的螺栓验算6、 桩竖向极限承载力验算七、桩配筋计算8、 工作状态下荷载计算九、格构柱施工要求（工程经验）十、施工安全保证措施十一、塔吊监测、监控措施十二、焊接时质量控制要点及焊缝质量验收十三、腹杆与钢管柱焊接节点图一、工程概况1、 工程名称：华城名府1-18号楼工程施工单位：南通四建集团有限公司工程地点：南京市六合区新城开发区王桥路2、 该工程规划总

2、用地面积8公顷，总建筑面积25万平方米，框剪结构，大型地下停车库地下一层，主楼部位地下2层，地下车库底板最深-8.65m，上部结构18-32层，32层建筑物檐口高度96.6米。二、塔吊选型平面布置及安装高度 根据工程施工要求，拟采用每栋各安装1台QTZ63塔机，平面布置如附图。基础上部土层为淤泥粉质粘土，考虑到塔吊基础开挖深度较深，放坡面积大易形成土壤侧移，导致管桩偏心移位和倾斜断裂。现拟定在1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18栋安装QTZ63塔机，采用灌注桩内插钢管组合式基础。1、塔吊基本参数 塔吊型号：QTZ63； 标准节长度b：2.5m

3、； 塔吊自重Gt：450.8kN； 塔吊地脚螺栓性能等级： 普通8.8级； 最大起重荷载Q：60kN； 塔吊地脚螺栓的直径d：30mm； 塔吊起升高度H：97m； 塔吊地脚螺栓数目n：12个； 塔身宽度B: 1.6m； 3、 塔吊对其基础的要求QTZ63固定在基础上，未采用附着装置前，塔机对其基础作用载荷为最大，根据说明书查得相关数据如下表：Fv(KN)Fn（KN）M(KNM)T(KNM)工况50018.51225205非工况4256516050表中：Fv基础所受的垂直力 Fn基础所受的水平力 M基础所受的倾翻力矩 T基础所受的扭矩三、塔吊基础的设计依据行业标准：建筑桩基技术规范JGJ94国家

4、标准：混凝土结构设计规范GB50010-2002国家标准：钢结构设计规范GB50017-2003国家标准：塔式起重机设计规范GB/T13752-92 国家标准：塔式起重机混凝土基础工程技术规程JGJ/T187-2009由江苏长江建设工程质量检测有限公司提供的桩基试桩报告编号为12251G01。单桩竖向抗压承载力特征值为R =4300kN，四、塔吊基础的结构形式及相关计算4.1构造形式桩长同工程桩，桩中心距a：1.465m，桩径改为700，桩型与工艺：泥浆护壁钻(冲)孔灌注桩；桩混凝土等级：C30；桩钢筋型号：HRB335；桩钢筋直径：20mm。400X10钢管插入桩内2500以上。钢管内灌混凝

5、土，地脚螺栓插入钢管混凝土内，钢管混凝土上端浇700X700环梁，配筋上下各4D22，箍筋D8150四肢箍。组合式构造简图附图。4.2、塔吊计算状态参数地面粗糙类别：C类 有密集建筑群的城市郊区；风荷载高度变化系数：2.03；非工作状态：所处城市：江苏南京市， 基本风压0：0.4 kN/m2；额定起重力矩Me：630kNm； 基础所受水平力P：65kN；塔吊倾覆力矩M：1605kNm； 工作状态：所处城市：江苏南京市， 基本风压0：0.4 kN/m2，额定起重力矩Me：630kNm； 基础所受水平力P：18.5kN；塔吊倾覆力矩M：1225kNm； 4.3、非工作状态下荷载计算4.3.1、塔吊

6、竖向力计算承台自重：Gc=25BcBch=253.503.501.50=459.38kN；作用在基础上的垂直力：Fk=Gt+Gc=450.80+459.38=910.18kN；4.3.2、塔吊倾覆力矩总的最大弯矩值Mkmax=1605.00kNm；4.3.3、塔吊水平力计算挡风系数计算： = (3B+2b+(4B2+b2)1/2c/Bb)挡风系数=0.82；水平力：Vk=BH+P=0.401.8097.000.82+65.00=122.36kN；4.4、构件材料特性 4.4.1材料名称:3号钢第1组 设计强度:215.00(N/mm2) 屈服强度:235.00(N/mm2) 截面特性 截面名称

7、:焊接钢管:d=400(mm) 焊接钢管外直径2td:400 (mm) 焊接钢管壁厚0td/2:10 (mm) 缀件类型: 构件高度:9.000(m) 容许强度安全系数:1.00容许稳定性安全系数:1.00 4.4.2 荷载信息 恒载分项系数:1.20 活载分项系数:1.40 是否考虑自重:考虑 轴向恒载标准值: 954.000(kN) 轴向活载标准值: 0.000(kN) 偏 心 距Ex: 0.0(cm) 偏 心 距Ey: 0.0(cm) 4.4.3 连接信息 连接方式:普通连接 截面是否被削弱:否 4.4.4 端部约束信息 X-Z平面内顶部约束类型:简支 X-Z平面内底部约束类型:简支 X

8、-Z平面内计算长度系数:1.00 Y-Z平面内顶部约束类型:简支 Y-Z平面内底部约束类型:简支 Y-Z平面内计算长度系数:1.00 4.5 中间结果 4.5.1 截面几何特性 面积:122.52(cm2) 惯性矩Ix:23309.83(cm4) 抵抗矩Wx:1165.49(cm3) 回转半径ix:13.79(cm) 惯性矩Iy:23309.83(cm4) 抵抗矩Wy:1165.49(cm3) 回转半径iy:13.79(cm) 塑性发展系数x1:1.15 塑性发展系数y1:1.15 塑性发展系数x2:1.15 塑性发展系数y2:1.15 4.5.2 材料特性 抗拉强度:215.00(N/mm2

9、) 抗压强度:215.00(N/mm2) 抗弯强度:215.00(N/mm2) 抗剪强度:125.00(N/mm2) 屈服强度:235.00(N/mm2) 密度:7850.00(kg/m3) 4.5.3 稳定信息 绕X轴屈曲时最小稳定性安全系数:1.78 绕Y轴屈曲时最小稳定性安全系数:1.78 绕X轴屈曲时最大稳定性安全系数:1.79 绕Y轴屈曲时最大稳定性安全系数:1.79 绕X轴屈曲时最小稳定性安全系数对应的截面到构件顶端的距离:9.000(m) 绕Y轴屈曲时最小稳定性安全系数对应的截面到构件顶端的距离:9.000(m) 绕X轴屈曲时最大稳定性安全系数对应的截面到构件顶端的距离:0.00

10、0(m) 绕Y轴屈曲时最大稳定性安全系数对应的截面到构件顶端的距离:0.000(m) 绕X轴弯曲时的轴心受压构件截面分类（按受压特性）:b类 绕Y轴弯曲时的轴心受压构件截面分类（按受压特性）:b类 绕X轴弯曲时的稳定系数:0.78 绕Y轴弯曲时的稳定系数:0.78 绕X轴弯曲时的长细比:65.25 绕Y轴弯曲时的长细比:65.25 按建筑钢结构设计手册P174表3-2-24计算的b_X:1.00 按建筑钢结构设计手册P174表3-2-24计算的b_XA:1.00 按建筑钢结构设计手册P174表3-2-24计算的b_XB:1.00 按建筑钢结构设计手册P174表3-2-24计算的b_Y:1.00

11、 按建筑钢结构设计手册P174表3-2-24计算的b_YA:1.00 按建筑钢结构设计手册P174表3-2-24计算的b_YB:1.00 4.5.4 强度信息 最大强度安全系数:2.30 最小强度安全系数:2.28 最大强度安全系数对应的截面到构件顶端的距离:0.000(m) 最小强度安全系数对应的截面到构件顶端的距离:9.000(m) 计算荷载:1155.19kN 受力状态:轴压 4.5.5 分析结果 绕X轴弯曲时的最小整体稳定性安全系数:1.78 该截面距离构件顶端:9.000(m) 绕Y轴弯曲时的最小整体稳定性安全系数:1.78 该截面距离构件顶端:9.000(m) 最小强度安全系数:2

12、.28 该截面距离构件顶端:9.000(m)构件安全状态:稳定满足要求，强度满足要求。5、桩竖向力的计算5.1桩顶竖向力的计算Nik=(Fk+Gk)/nMxkxi/xj2式中：n单桩个数，n=4； Fk作用于桩基承台顶面的竖向力标准值； Gk桩基承台的自重标准值； Mxk承台底面的弯矩标准值； xi单桩相对承台中心轴的X方向距离； Nik单桩桩顶竖向力标准值；经计算得到单桩桩顶竖向力标准值最大压力：Nkmax=Fk/4+(Mkmaxa2-0.5)/(2(a2-0.5)2)=910.18/4+(1605.002.002-0.5)/(2(2.002-0.5)2)=795.00kN；最小压力：Nkm

13、in=Fk/4-(Mkmaxa2-0.5)/(2(a2-0.5)2)=910.18/4-(1605.002.002-0.5)/(2(2.002-0.5)2)=-339.91kN；需要验算桩基础抗拔力。5.2、桩顶剪力的计算V0=1.2Vk/4=1.2122.36/4=36.71kN；五、塔吊与承台连接的螺栓验算1、螺栓抗剪验算每个螺栓所受剪力：Nvb=nvd2fvb/4=13.1430.002320/4=226.19kN；Nv=1.2Vk/n=1.2122.36/12=12.24kN226.19kN；螺栓抗剪强度满足要求。2、螺栓抗拉验算 n1Nt = Nmin其中：n1塔吊每一个角上螺栓的数

14、量，n1=n/4； Nt每一颗螺栓所受的力；Ntb=de2ftb/4=3.1426.722400/4=224.23kN；Nt=1.2Nkmin/n1=1.2339.91/3.00=135.96kN224.23kN；螺栓抗拉强度满足要求。3、螺栓同时受到剪力以及拉力时的验算 (Nv/Nvb)2+(Nt/Ntb)2)1/2 1其中：Nv、Nt 一个普通螺栓所承受的剪力和拉力； Nvb、Ntb、Ncb 一个普通螺栓的受剪、受拉和承压承载力的设计值；(Nv/Nvb)2+(Nt/Ntb)2)0.5=(12.24/226.19)2+(135.96/224.23)2)0.5=0.61；螺栓在同时受到剪力以及

15、杆轴方向拉力时强度满足要求。六、桩竖向极限承载力验算单桩竖向承载力标准值按下面的公式计算： Quk=Qsk+Qpk = uqsikli+qpkAp u桩身的周长，u=2.199m； Ap桩端面积,Ap=0.385m2；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) 土名称 1 30.00 10.00 0.00 淤泥 2 9.00 21.00 0.00 粉土或砂土 3 8.00 33.00 400.00 粉土或砂土 4 16.00 70.00 1000.00 密实粉土 由于桩的入土深度为49.00m,所以桩端是在第4层土层。单桩竖向承载力验

16、算: Quk=2.1991523+10000.385=3734.097kN；单桩竖向承载力特征值：R=Ra= Quk/2=3734.097/2=1867.049kN；Nk=827.584kN1.2R=1.21867.049=2240.458kN；桩基竖向承载力满足要求！七、桩配筋计算1、桩构造配筋计算按照构造要求配筋。As=d2/40.65%=3.147002/40.65%=2501mm22、桩抗压钢筋计算经过计算得到桩顶竖向极限承载力验算满足要求,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：HRB335钢筋，820。实际配筋值2513.6 mm2。

17、依据建筑桩基设计规范(JGJ94-2008)，箍筋采用螺旋式，直径不应小于6mm，间距宜为200300mm；受水平荷载较大的桩基、承受水平地震作用的桩基以及考虑主筋作用计算桩身受压承载力时，桩顶以下5d范围内箍筋应加密；间距不应大于100mm；当桩身位于液化土层范围内时箍筋应加密；当考虑箍筋受力作用时，箍筋配置应符合现行国家标准混凝土结构设计规范GB50010的有关规定；当钢筋笼长度超过4m时，应每隔2m设一道直径不小于12mm的焊接加劲箍筋。八、工作状态下荷载计算一、塔吊受力计算8.1.1 塔吊竖向力计算承台自重：Gc=25BcBch=255.005.002.50=1562.50kN；作用在

18、基础上的垂直力：Fk=Gt+Gc+Q=450.80+1562.50+60.00=2073.30kN；8.1.2塔吊倾覆力矩总的最大弯矩值Mkmax=1225.00kNm；8.1.3塔吊水平力计算挡风系数计算： = (3B+2b+(4B2+b2)1/2c/Bb)挡风系数=0.72；水平力：Vk=BH+P=0.402.5097.000.72+18.50=88.69kN二、钢构计算 8.2.1材料名称:3号钢第1组 设计强度:215.00(N/mm2) 屈服强度:235.00(N/mm2) 截面特性 截面名称:焊接钢管:d=400(mm) 焊接钢管外直径2td:400 (mm) 焊接钢管壁厚0td/

19、2:10 (mm) 缀件类型: 构件高度:9.000(m) 容许强度安全系数:1.00容许稳定性安全系数:1.00 8.2.2荷载信息 恒载分项系数:1.20 活载分项系数:1.40 是否考虑自重:考虑 轴向恒载标准值: 954.000(kN) 轴向活载标准值: 0.000(kN) 偏 心 距Ex: 0.0(cm) 偏 心 距Ey: 0.0(cm) 8.2.3连接信息 连接方式:普通连接 截面是否被削弱:否 8.2.4端部约束信息 X-Z平面内顶部约束类型:简支 X-Z平面内底部约束类型:简支 X-Z平面内计算长度系数:1.00 Y-Z平面内顶部约束类型:简支 Y-Z平面内底部约束类型:简支

20、Y-Z平面内计算长度系数:1.00 8.3中间结果 8.3.1截面几何特性 面积:122.52(cm2) 惯性矩Ix:23309.83(cm4) 抵抗矩Wx:1165.49(cm3) 回转半径ix:13.79(cm) 惯性矩Iy:23309.83(cm4) 抵抗矩Wy:1165.49(cm3) 回转半径iy:13.79(cm) 塑性发展系数x1:1.15 塑性发展系数y1:1.15 塑性发展系数x2:1.15 塑性发展系数y2:1.15 8.3.2材料特性 抗拉强度:215.00(N/mm2) 抗压强度:215.00(N/mm2) 抗弯强度:215.00(N/mm2) 抗剪强度:125.00(

21、N/mm2) 屈服强度:235.00(N/mm2) 密度:7850.00(kg/m3) 8.3.3 稳定信息 绕X轴屈曲时最小稳定性安全系数:1.78 绕Y轴屈曲时最小稳定性安全系数:1.78 绕X轴屈曲时最大稳定性安全系数:1.79 绕Y轴屈曲时最大稳定性安全系数:1.79 绕X轴屈曲时最小稳定性安全系数对应的截面到构件顶端的距离:9.000(m) 绕Y轴屈曲时最小稳定性安全系数对应的截面到构件顶端的距离:9.000(m) 绕X轴屈曲时最大稳定性安全系数对应的截面到构件顶端的距离:0.000(m) 绕Y轴屈曲时最大稳定性安全系数对应的截面到构件顶端的距离:0.000(m) 绕X轴弯曲时的轴心

22、受压构件截面分类（按受压特性）:b类 绕Y轴弯曲时的轴心受压构件截面分类（按受压特性）:b类 绕X轴弯曲时的稳定系数:0.78 绕Y轴弯曲时的稳定系数:0.78 绕X轴弯曲时的长细比:65.25 绕Y轴弯曲时的长细比:65.25 按建筑钢结构设计手册P174表3-2-24计算的b_X:1.00 按建筑钢结构设计手册P174表3-2-24计算的b_XA:1.00 按建筑钢结构设计手册P174表3-2-24计算的b_XB:1.00 按建筑钢结构设计手册P174表3-2-24计算的b_Y:1.00 按建筑钢结构设计手册P174表3-2-24计算的b_YA:1.00 按建筑钢结构设计手册P174表3-

23、2-24计算的b_YB:1.00 8.3.4强度信息 最大强度安全系数:2.30 最小强度安全系数:2.28 最大强度安全系数对应的截面到构件顶端的距离:0.000(m) 最小强度安全系数对应的截面到构件顶端的距离:9.000(m) 计算荷载:1155.19kN 受力状态:轴压 8.3.5分析结果 绕X轴弯曲时的最小整体稳定性安全系数:1.78 该截面距离构件顶端:9.000(m) 绕Y轴弯曲时的最小整体稳定性安全系数:1.78 该截面距离构件顶端:9.000(m) 最小强度安全系数:2.28 该截面距离构件顶端:9.000(m)构件安全状态:稳定满足要求，强度满足要求。 九、格构柱施工要求（

24、工程经验）1、钢构柱端锚入混凝土梁内长度不小于450mm和梁厚度；混凝土强度等级不小于C35； 2、格构柱锚入桩基中的长度不小于2000mm，钢管与灌注桩纵筋焊接。并需增加箍筋和主筋数量，确保焊接质量，桩混凝土等级不小于C30；3、吊（插）入桩孔时，应控制钢构柱的垂直与水平二个方向的偏位。特别需防止浇捣混凝土后钢构柱的偏位，施工方案中必须有防偏位措施（采用模具等定位方法）。4、现场焊接水平杆与斜撑杆（柱间支撑）等构件，必须持有焊接上岗证，原则上仍应由生产厂家派员施焊。5、钢构柱内部需留有足够空间，浇捣混凝土中应采取有效手段保证混凝土的填充率达到95%以上。6、开挖土方时，塔机钢构柱周围的土方应

25、分层开挖，钢构柱之间的水平与斜撑杆（或柱间支撑），使得四个独立的钢柱连接为整体，增强其稳定性。必须跟随挖土深度而及时设置并焊接。7、格构钢管穿地下室底板的止水措施采用3mm厚止水钢板与格构钢管焊接形成钢板止水带，止水钢板的焊接位置位于底板厚度的中部，通过切割的方式将止水钢板切割成于钢管同样的圆弧面，便于焊接时形成较长的焊接面。8、严格控制塔吊独立使用高度，降低高度不小于9米。十、施工安全保证措施1、焊接人员进入施工现场必须正确佩戴好安全帽。2、焊工应经过培训、考试合格，进行安全教育和安全交底后方可上岗施焊。3、焊接设备外壳必须接地或接零；焊接电缆、焊钳及连接部分，应有良好的接触和可靠的绝缘。4

26、、焊工操作时必须穿戴防护用品，如工作服、手套、胶鞋，并应保持干燥和完好。焊接时必须戴内镶有滤光玻璃的防护面罩。5、焊接工作场所应有良好的照明设施。6、操作时严禁拖拉焊枪，电动工具均应设置触电保护器。7、焊接操作场所内周围5m以内不得有易燃、易爆物品，并在附加配备消防器材。十一、塔吊监测、监控措施1、塔吊安装结束后，要对塔吊基础进行观测并记录，基础的沉降和位移情况要符合相关规定。2、每天作业前，塔机使用中，要经常观察钢筋混凝土连接块的变形情况；经常观察地脚螺栓松动情况，随时拧紧；经常观察塔机的垂直度，发现超差及时纠正。十二、焊接时质量控制要点及焊缝质量验收1、焊接工艺人员应有一定的实际经验和水平

27、，并须具有焊工操作证，持证上岗。2、对焊接设备的控制，在实行专机专人的同时，还要保证焊接电源要保证电弧稳定燃烧，及保证焊接电流和电压稳定。3、焊接检查人员应对焊材的使用情况进行监督，防止焊材用错。4、施工中使用的焊接材料符合国家标准，具有出厂合格证明，不合格的坚决退货，严把焊材进货关。5、若出现下列情况之一，而未采取防护措施时，应停止焊接工作：电弧焊接时，风速等于或大于8m/s。气体保护焊接时，风速等于或大于2m/s,相对湿度大于90%,下雨或下雪.6、夜间施焊，应根据工作需要备有足够的照明设施。7、焊缝表面不得有夹层、裂纹、加工损伤、毛刺及火焰切割熔渣等缺陷。8、焊件点固焊时，焊接材料、焊接

28、工艺、焊工和预热温度等都与正式施焊一样，点固焊后检查每个焊点的质量，如有缺陷应立即清除，重新进行点焊。9、焊工在焊口或焊缝焊完后，要对每一道焊口或焊缝进行自检，发现气孔、夹渣、咬边、裂纹等表面缺陷，应立即剔除并修补，使表面质量达到优良。10、焊后外观检查的质量控制：焊缝的外观检查应符合现行国家标准及行业标准的有关规定。11、焊口焊完，及时委托有资质的检测中心进行无损检验。若焊缝无损检验不合格，由检测中心填写焊口返修通知单，返修结束委托检测中心进行复检。十三、附图腹杆采用16号工字钢，采用切割方式将工字钢切割成与钢构钢管同样吻合的圆弧面，然后再通过焊接方式将腹杆同 构钢管进行连接，钢管与腹杆平撑和斜撑的焊接由专业人员完成，焊缝不得存在明显缺陷，焊缝内应无裂纹、未熔合、未焊透和条状夹渣，焊接完成后的焊缝质量由我单位委托有资质的检测中心对焊缝进行无损探伤检测，对焊缝的质量进行测定。附图一、腹杆与钢管柱焊接节点附图二、原塔吊基础图附后页：2页 南通四建华城名府项目部 2013.1.1019 / 19