1、塔吊基础施工方案编制人： 日期： .审核人： 日期： .审批人： 日期： .2010 年 2 月目录一、 塔吊选用及选址 1二、 塔吊的基本参数信息 2三、 塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算 3四、 承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算 4五、 承台截面主筋的计算 6六、 承台斜截面抗剪切计算 7七、 桩顶轴向压力验算 7八、 桩竖向极限承载力验算 8九、 桩基础抗拔验算 10十、 抗倾覆计算 11十一、 桩配筋计算 11十二、 结论 12十三、 附图 13塔吊基础施工方案 1一、 塔吊选用及选址1、 塔吊选用：*工程地上39层，地下二层，建筑高度119米。根据现场实际情况，选用二台TC5613A
2、塔吊，用于本工程主体结构及装修阶段施工的垂直运输。TC5613A有效作用半径60米，基本全面覆盖本工程施工面，可满足本工程施工需要，根据施工平面图及建设单位要求，本工程塔吊布置均需避开沿面，以满足售楼形象要求。因此二台塔吊选址均考虑在3#、5#楼西南侧（见平面图）。塔吊选址同时需考虑以下三个方面因素的影响：基础埋设深度、基础平面位置、基础持力层。2、 塔吊基础影响因素分析（1） 基础埋深由于本工程塔吊设置在地下室范围内，所以塔吊基础埋深必须深于基础底板500mm以上。本工程地下室负二层地面绝对标高为4.9米（相对标高-10.65），基础底板厚600mm，垫层、防水层、保护层等按150mm考虑，
3、柔性接合层按500mm，基础厚度(1500+100)mm，故塔吊基础底标高2.55米（绝对标高）。（2） 基础平面位置塔吊基础平面位置需结合基础承台平面图、负一层梁板平面图、地下室顶梁板平面图、上部塔楼建筑图、上部塔楼结构图等综合考虑，以保证塔吊基础避开承台基础，不与地下室结构框架梁相碰，不与上部结构阳台、飘板等结构相冲突，并有合适、可靠的地点设置塔吊附墙埋件，塔吊基础施工方案 2同时考虑拆除时有足够的操作空间。经上述多方面考虑，采用多方案进行对比，拟定了本工程塔吊平面位置（详细尺寸见附图）（3） 基础持力层根据2009年12月31日佛山市顺德区勘测有限公司编号为2009广K039的本工程岩土
4、勘察报告，地表向下依次为淤泥质土、中砂、粉质粘土层、中风化砂岩等。因此本工程塔吊基础持力层计算按四桩基础进行考虑，设四根直径900冲孔混凝土灌注桩，桩底入岩深度约11.5米左右。局部软弱土层挖除，采用级配砂石进行换填。3、 编制依据本计算书主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制：塔式起重机设计规范（GB/T13752-1992）、地基基础设计规范（GB50007-2002）、建筑结构荷载规范（GB50009-2001）、建筑安全检查标准（JGJ59-99）、混凝土结构设计规范（GB50010-2002）、建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）等编制。二、 塔吊的基本参数信息塔吊型号：TC5
5、613A， 塔吊起升高度H：145.000m，塔身宽度B：1.8m， 基础埋深D：0.500m，自重F1：700kN， 基础承台厚度Hc：1.500m，最大起重荷载F2：80kN， 基础承台宽度塔吊基础施工方案 3Bc：6.000m，桩钢筋级别:HRB335， 桩直径或者方桩边长：0.900m，桩间距a：3.45m， 承台箍筋间距S：200.000mm，承台混凝土的保护层厚度：50mm， 承台混凝土强度等级：C35；额定起重力矩是：1250kNm， 基础所受的水平力：93kN，标准节长度：3m，主弦杆材料：角钢/方钢, 宽度/直径c：18mm，所处城市：广东广州市， 基本风压0：0.5kN/m
6、2，地面粗糙度类别为：B类 田野乡村， 风荷载高度变化系数z：2.38 。三、 塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算塔吊自重（包括压重）F1=700.00kN， 塔吊最大起重荷载F2=80.00kN， 作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2(F1+F2)=936.00kN， 1、塔吊风荷载计算依据建筑结构荷载规范（GB50009-2001）中风荷载体型系数：地处广东广州市，基本风压为0=0.50kN/m2；查表得：荷载高度变化系数z=2.38；塔吊基础施工方案 4挡风系数计算：=3B+2b+(4B2+b2)1/2c/(Bb)=(31.8+23+(41.82+32)0.5)0.018/(1.83)=
7、0.054；因为是角钢/方钢，体型系数s=2.9；高度z处的风振系数取：z=1.0；所以风荷载设计值为：=0.7zsz0=0.71.002.92.380.5=2.416kN/m2；2、塔吊弯矩计算风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：M=BHH0.5=2.4160.0541.81451450.5=2451.051kNm；MkmaxMeMPhc12502451.051931.53840.55kNm；四、 承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算塔吊基础施工方案 51. 桩顶竖向力的计算依据建筑桩技术规范（JGJ94-2008）的第5.1.1条，在实际情况中x、y轴是随机变化的，所以取最不利情况计算。Ni=(F+
8、G)/nMxyi/yi2Myxi/xi2其中 n单桩个数，n=4；F作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，F=936.00kN；G桩基承台的自重：G=1.2(25BcBcHc)=1.2(256.006.001.50)=1620.00kN；Mx,My承台底面的弯矩设计值，取5376.77kNm；xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/20.5=2.44m；Ni单桩桩顶竖向力设计值；经计算得到单桩桩顶竖向力设计值， 最大压力：Nmax=(936.00+1620.00)/4+5376.772.44/(22.442)=1741.01kN。最小压力：Nmin=(936.00+1620.00)/4-53
9、76.772.44/(22.442)=-463.01kN。需要验算桩的抗拔2. 承台弯矩的计算依据建筑桩技术规范（JGJ94-2008）的第5.6.1条。Mx = NiyiMy = Nixi塔吊基础施工方案 6其中 Mx,My计算截面处XY方向的弯矩设计值；xi,yi单桩相对承台中心轴的XY方向距离取a/2-B/2=0.83m；Ni1扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值，Ni1=Ni-G/n=1336.01kN；经过计算得到弯矩设计值：Mx=My=21336.010.83=2204.42kNm。五、 承台截面主筋的计算依据混凝土结构设计规范(GB50010-2002)第7.2条受弯构件承载力计算
10、。s = M/(1fcbh02) = 1-(1-2s)1/2s = 1-/2As = M/(sh0fy)式中，l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,期间按线性内插法得1.00；fc混凝土抗压强度设计值查表得16.70N/mm2；ho承台的计算高度：Hc-50.00=1450.00mm；fy钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；经过计算得：s=2204.42106/(1.0016.706000.001450.002)=0.010； =1-(1-20.010)0.5=0.011； 塔吊基础施工方案 7s =1-0.011/2=0.
11、995；Asx =Asy =2204.42106/(0.9951450.00300.00)=5094.44mm2。由于最小配筋率为0.15%,所以构造最小配筋面积为:6000.001500.000.15%=13500.00mm2。根据塔吊基础厂家的基础配筋图，塔吊基础双层双向配筋为30根25 （HRB335）实际配筋值14718.75*2=29437.5mm2，满足要求。六、 承台斜截面抗剪切计算依据建筑桩技术规范(JGJ94-2008)的第5.6.8条和第5.6.11条，斜截面受剪承载力满足下面公式：0Vfcb0h0其中，0建筑桩基重要性系数，取1.00；b0承台计算截面处的计算宽度，b0=
12、6000mm；h0承台计算截面处的计算高度，h0=1450mm；计算截面的剪跨比，=a/h0此处，a=(3450.00-1800.00)/2=825.00mm；当 3时,取=3，得=0.57；剪切系数，当0.31.4时，=0.12/(+0.3)；当1.43.0时，=0.2/(+1.5)，得=0.14；fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；则，1.001741.01=1741.015kN0.1416.7060001450/1000=20340.6塔吊基础施工方案 8kN；经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！七、 桩顶轴向压力验算依据建筑桩技术规范(JGJ94-2008
13、)的第4.1.1条，桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：0NfcA其中，0建筑桩基重要性系数，取1.00；fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；A桩的截面面积，A=6.36105mm2。则，1.001741014.65=1.74106N16.706.36105=1.06107N；经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋！八、 桩竖向极限承载力验算依据建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)的第5.2.2-3条，单桩竖向承载力设计值按下面的公式计算：R = sQsk/s+pQpk/p+cQck/cQsk = uqsikliQpk = qpkApQck = qckA
14、c/n其中 R单桩的竖向承载力设计值；Qsk单桩总极限侧阻力标准值；Qpk单桩总极限端阻力标准值；塔吊基础施工方案 9Qck相应于任一复合基桩的承台底地基土总极限阻力标准值；qck承台底1/2承台宽度深度范围(5m)内地基土极限阻力标准值，qck= 55.000 kPa；Ac承台底地基土净面积，Ac=6.0006.000-40.636=33.455m2；n桩数量，n=4；c承台底土阻力群桩效应系数，c=ciAci/Ac+ceAce/Acs, p, c分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数，承台底土阻力群桩效应系数；s,p, c分别为桩侧阻抗力分项系数，桩端阻抗力分项系数，承台底土阻抗力分
15、项系数；qsik桩侧第i层土的极限侧阻力标准值；qpk极限端阻力标准值；u桩身的周长，u=2.827m；Ap桩端面积,取Ap=0.636m2；li第i层土层的厚度；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 0.65 20.00 55.00 淤泥质塔吊基础施工方案 10土2 1.86 53.00 150.00 中砂3 2.34 53.00 150.00粉质粘土4 1.15 110.00 30000.00 灰岩由于桩的入土深度约为6.00m,所以桩端是在第4层土层，进入桩端约1.15m。单桩竖向承载力验算:R=2.83(0.6520.
16、000.81+1.8653.000.81+2.3453.000.81+1.15110.000.81)/1.67+1.4130000.000.636/1.67+0.52(55.00033.455/4)/1.650=1.67104kNN=1741.015kN；上式计算的R的值大于最大压力1741.01kN,所以满足要求!九、 桩基础抗拔验算非整体破坏时，桩基的抗拔极限承载力标准值：Uk=iqsikuili其中：Uk桩基抗拔极限承载力标准值；ui破坏表面周长，取ui=d=3.142 0.9=2.827m；qsik 桩侧表面第i层土的抗压极限侧阻力标准值；i 抗拔系数，砂土取0.500.70，粘性土、
17、粉土取0.700.80，桩长l与桩径d之比小于20时，取小值；li第i层土层的厚度。塔吊基础施工方案 11经过计算得到：Uk=iqsikuili=819.05kN；整体破坏时，桩基的抗拔极限承载力标准值：Ugk=（uliqsikli）/3= 1680.14kNul 桩群外围周长，ul = 4（3.45+0.9)=17.40m；桩基抗拔承载力公式：0N Ugk/2+Ggp0N Uuk/2+Gp其中 N - 桩基上拔力设计值，Nk=463.01kN；Ggp - 群桩基础所包围体积的桩土总自重设计值除以总桩数，Ggp =567.68kN；Gp - 基桩自重设计值，Gp =95.43kN；Ugk/2+
18、Ggp=1680.144/2+567.675=1407.75kN 1.0463.015kNUuk/2+Gp=819.051/2+95.426=504.95kN 1.0463.015kN桩抗拔满足要求。十、 抗倾覆计算因桩抗拔满足要求，现对塔吊基础抗倾覆进行计算。M抗 /M倾 1.6M倾 = Mkmax+Fh3840.55+93*1.5=3980.05kNmM倾 =(Fk+Gk)ai+2(Uuk/2+Gp) bi=(936+1620)3+2(819.051/2+95.426) 4.725=7668+4771.78=12439.78M抗 /M倾 =12439.78/3980.05=3.121.6因
19、此塔吊基础抗倾覆满足要求塔吊基础施工方案 12十一、 桩配筋计算1、桩构造配筋计算As=d2/40.65%=3.149002/40.65%=4135mm22、桩抗压钢筋计算经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋！3、桩受拉钢筋计算依据混凝土结构设计规范(GB50010-2002)第7.4条正截面受拉承载力计算。N fyAs式中：N轴向拉力设计值，N=463014.65N；fy钢筋强度抗压强度设计值，fy=300.00N/mm2；As纵向普通钢筋的全部截面积。As=N/fy=463014.65/300.00=1543.38mm2建议配筋值：HRB335钢筋，1418 。实际配筋值3
20、560.76 mm2。依据建筑桩基设计规范(JGJ94-2008)，箍筋采用8250mm ，宜采用螺旋式箍筋；受水平荷载较大的桩基和抗震桩基，桩顶3-5d范围内箍筋应适当加密；当钢筋笼长度超过4m时，应每隔2m左右设一道12-18 焊接加劲箍筋。桩锚入承台30倍主筋直径，伸入桩身长度不小于10倍桩身直径，且不小于承台下软弱土层层底深度。十二、 结论(1)塔吊基础选用塔吊基础施工方案 13塔吊基础规格6*6*1.5米,基础顶面与地下室底板垫层底平,定位详见平面布置图。混凝土强度C35,实际施工时提高一个强度等级，以利于尽早达到安装强度要求;双层双向配筋, 上下纵横方向各3025 （HRB335）钢筋，间距200；上下层钢筋间设置12400 拉筋，梅花式布置。塔吊大样详见附图。（2）桩基础选用每台塔吊选用4根直径900冲孔灌注柱，桩长约6米，桩端进入持力层中风化砂岩约1.15米；桩身混凝土强度C35，桩身钢筋1418 ， 通长配置,实际配筋值3560.76 mm2； 箍筋采用8250 螺旋式箍筋。十三、 附图
