1、津秦客專濱海站交通樞紐配套市政地下空間工程施工便道設計方案編制:審核:審批:目錄1編制說明及依據 .41.1 編制說明.41.2 編制依據.42工程概況.42.1 工程概述.42.2 水文地質條件 .52.3 周邊環境.63塔吊的選型及布置方案 .73.1 塔吊選型.73.2 平面布置.93.3 塔吊性能.94塔吊基礎.165塔吊基礎設計及計算 .195.1 TC7030B-12塔吊設計及復核 .195.1.1 基礎設計 .195.1.2 塔吊的基本參數信息.195.1.3 塔吊基礎承臺頂面的豎向力和彎矩計算.195.1.4 矩形承臺彎矩及單樁樁頂豎向力的計算.205.1.5 矩形承臺截面主筋
2、的計算.215.1.6 矩形承臺斜截面抗剪切計算.225.1.7 豎向極限承載力驗算.235.2 TC7023塔吊設計及復核.255.2.1 塔機豎向荷載組合.255.2.2 矩形承臺彎矩的計算.265.2.3 矩形承臺截面主筋的計算.285.2.4 矩形承臺截面抗剪切計算.295.2.5 樁承載力驗算 .305.2.6 樁豎向極限承載力驗算及樁長計算.305.2.7 樁抗拔承載力驗算.345.2.8 樁基主筋配筋計算.346施工進度計劃.367塔吊基礎施工.377.1 承臺施工.377.2 鉆孔灌注樁施工 .378施工質量安全保證措施 .378.1 塔基樁施工技術要求 .388.2 鋼筋籠加
3、工技術要求 .389安全生產.399.1 人身安全.399.2 施工安全.399.3 機械設備安全 .399.4 防雷接地措施 .4010文明施工.401編制說明及依據1.1編制說明本方案為我公司針對津秦客專濱海站交通樞紐配套市政地下空間工程南廣場施工塔吊基礎的施工指導、工作安排,結合現場和圖紙設計特點,確定塔吊選型、布置及基礎形式,制定合理的施工方案。由于 III 區沒有地勘報告,本方案只包括南廣場地下停車庫及公共換乘空間塔吊基礎方案,此方案用于指導現場有序、優質、安全完成塔吊基礎施工。1.2編制依據1、濱海站交通樞紐配套市政公用工程巖土工程勘察報告第一冊2、TC7023塔式起重機使用說明書
4、;3、TC7030塔式起重機使用說明書;4、TC6021塔式起重機使用說明書;5、建筑地基基礎設計規范GB50007-2002 6、建筑樁基技術規范 JGJ94-2008 7、建筑結構荷載規范(2006 版)GB50009-2001 8、混凝土結構設計規范(GB50010-2002)9、設計圖濱海站交通樞紐配套市政地下空間工程(首期開工部分)南廣場地下停車庫及公共換乘空間工程施工圖送審稿(變更設計)第二冊結構與防水第四分冊主體結構。2工程概況2.1工程概述津秦客專濱海站交通樞紐配套市政地下空間工程,包含南廣場地下停車庫及公共換乘空間工程和軌道交通地下結構預留空間工程。本工程總建筑面積約 126
5、649m2,其中南廣場地下停車庫及公共換乘空間工程建筑面積約94059m2,軌道交通地下結構預留空間工程建筑面積約32590m2。本工程南廣場地下停車場為地下一層,層高9.3m,換乘大廳兩側局部設有夾層,換乘大廳至廣場地面10.8m,局部夾層層高4.15.2m,軌道交通預留空間位于南廣場地下停車庫及公共換乘空間下層,為地下二層,局部地下三層。2.2水文地質條件1)淺層地下水表層地下水類型為第四系孔隙潛水,其中賦存于第四系上更新統沖積層及以下粉砂及粉土中的地下水具有承壓性,為微承壓水。地下水含水層主要為粉砂、細砂及粉土層,呈透鏡體狀分布于黏性土層之中,含水層厚度一般1030m,滲透系數小于10m
6、/d。潛水賦存于人工填土層層、第陸相層層及第海相層層中。該層水以第陸相層 1、1 黏土及 2、2 粉質黏土為相對隔水底板。人工填土層為 1 雜填土、2 素填土,土體結構松散,含水量豐富,土層滲透系數較大。第陸相層以1 黏土、2 粉質黏土為主,土體滲透性能較差,土層滲透系數較小。第海相層主要含水層為3 粉土,該層勘察范圍內連續分布,局部有呈透鏡體狀的11 粉砂分布。潛水水位埋藏較淺,勘測期間水位埋深約為03.2m(高程-4.160.97)。潛水主要依靠大氣降水入滲和地表水體(魚塘、蝦池)入滲補給,水位具有明顯的豐、枯水期變化,受季節影響明顯。地下水豐水期水位上升,枯水期水位下降。高水位期出現在雨
7、季后期的9 月份,低水位期出現在干旱少雨的45 月份。潛水位年變化幅度的多年平均值約0.8m。微承壓水以第陸相層1、1 黏土、2、2 粉質黏土為相對隔水頂板。3 粉土、11 粉砂、3 粉土、3 粉土、3 粉土、11 粉砂、12 細砂、3 粉土、11 粉砂為主要含水地層,含水層厚度較大,分布相對穩定。微承壓水位受季節影響不大,水位變化幅度小。該層微承壓水接受上層潛水的越流補給,同時以滲透方式補給深層地下水。該層微承壓水為非典型的承壓水,水位觀測初期,該層水上升很快,一般在30 分鐘之內及完成全部上升高度的8090%左右,30 分鐘之后水位上升速度變緩慢,經過8小時之后,穩定水位一般穩定于潛水為以
8、下。根據觀測資料,3 粉土、11 粉砂、3 粉土含水層的穩定水位埋深約為2.113.39m,3 粉土、11 粉砂、12 細砂含水層的穩定水位埋深約為16.4017.06m。2)地下水的腐蝕性評價依據巖土工程勘察規范(GB50021-2001 2009年版)評價:在類環境下,地下水對混凝土結構具中等腐蝕性;在干濕交替環境下對鋼筋混凝土結構中的鋼筋具強腐蝕性,在長期浸水環境下對鋼筋混凝土結構中的鋼筋具弱腐蝕性。依據鐵路混凝土結構耐久性設計暫行規定(鐵建設 2005157 號)及其局部修訂條紋評價:地下水在化學環境下對混凝土據有硫酸鹽侵蝕,環境作用等級為 H2;具鎂鹽侵蝕,環境作用等級為H1H2;在
9、氯鹽環境下具氯鹽侵蝕性,環境作用等級為L3。3)土的腐蝕性評價依據巖土工程勘察規范(GB 50021-2001)(2009 年)判定:在類環境下,地下水位以上土體對混凝土結構具弱腐蝕性;對鋼筋混凝土結構中的鋼筋具強腐蝕性。依據鐵路混凝土結構耐久性設計暫行規定(鐵建設 2005157 號)及其局部修訂條紋判定:在氯鹽環境下,環境土具氯鹽侵蝕,環境作用等級 L2。2.3周邊環境本工程位于濱海新區先進制造業區中區,距離濱海區核心12km,所處地區為濱海沖海積平原,地形平坦,地勢開闊。濱海樞紐地區現狀用地為大面積的魚塘、蝦池及在建的津秦客專。地面高程-4.51.28m。本工程北側為正在建設中的濱海站房
10、工程,站房下二層主體結構基本施工做完畢,站房柱樁基施做完畢,與南廣場相鄰的承臺未施做,站房兩側的站臺墻、雨棚柱也基本施做完畢,周邊環境相對簡單。3塔吊的選型及布置方案3.1塔吊選型在塔吊選型時應充分綜合考慮以下因素:1、滿足使用功能,盡量覆蓋整個建筑施工平面及各種材料堆場;2、起吊重量與工作半徑滿足施工要求;3、滿足塔吊的各種性能,確保塔吊安裝和拆除方便;4、塔吊安裝高度滿足使用要求;5、降低費用,使塔吊安裝和拆除費用盡量降低。根據本工程的現場實際情況和結構特點,南廣場地下停車庫及公共換乘空間布置塔吊 11 臺,其中 4 臺 TC7030、4 臺 TC7023、3 臺 TC6021,可覆蓋主體
11、結構平面 90%以上,并完全覆蓋鋼筋堆場、周轉架料堆場、木工房。具體位置見附圖塔吊平面定位圖。表 3-1 塔吊配置參數一覽表序號塔號型號臂長(m)塔高(m)塔頂標高承臺頂標標高標準節數最大吊重端部最大吊重(t)1 1#TC7023 70 40.3 36.0-4.3 1+10+1 12 3.0 2 2#TC6021 60 25.4 20.0-5.4 1+5+1 6 2.1 3 3#TC7030 70 52.9 47.0-5.9 1+14+1 12 3.0 4 4#TC7030 70 59.9 54.0-5.9 1+16+1 12 3.0 5 5#TC6021 60 25.4 20.0-5.4 1
12、+4+1 6 2.1 6 6#TC6021 60 38 36.0-2.0 1+9+1 6 2.1 7 7#TC7023 70 32 28.0-4.0 1+7+1 12 3.0 8 8#TC7030 70 58.4 54.0-4.4 1+16+1 12 3.0 9 9#TC7030 70 51.4 47.0-4.4 1+14+1 12 3.0 10 10#TC7023 70 32.4 28.0-4.0 1+7+1 12 3.0 11 11#TC7023 70 40.4 36.0-4.4 1+10+1 12 3.0 圖 3-1 A區塔吊布置立面圖36.000-4.40054.0009#TC7030
13、,塔高51.4m11#TC7023,塔高40.4m-4.40047.0004#TC7030,塔高59.9m-4.408#TC7030,塔高58.4m-5.90047.0003#TC7030,塔高52.9m-5.90054.000-5.003圖 3-2 B(包括 I 區)區塔吊布置立面圖圖 3-3 C區塔吊布置立面圖3.2平面布置按照現場實際情況,11 臺塔吊的平面布置及定位詳見下圖:3.3塔吊性能所選用的塔吊的技術參數見下表:表 3-2 主要塔吊技術參數起重臂長度TC7030B-12型性能參數70 米距離(米)3.0 22.3 28 30 35 38 40 43 45 48 四繩(噸)12 9
14、.21 8.49 7.05 6.38 5.99 5.47 5.16 4.75 距離(米)50 53 55 58 60 63 65 68 70 四繩(噸)4.5 4.17 3.97 3.69 3.53 3.29 3.15 2.95 2.83 表 3-3 塔吊定位坐標表(基礎定位以平面詳圖為準)塔吊編號承臺中心坐標1 號樁2 號樁3 號樁4 號樁x y x y x y x y x y 1#294808.070 135235.895 294808.100 135238.100 294805.800 135235.900 294810.300 135235.800 294808.000 135233.
15、600 2#294877.733 135297.747 294877.800 135300.000 294875.500 135297.800 294879.900 135297.700 294877.700 135295.500 3#135346.400 294927.600 135344.300 294927.600 135346.400 294929.700 135346.500 294925.500 135348.500 294927.700 4#135424.100 295009.100 135422.000 295009.100 135424.100 295011.200 1354
16、24.200 295007.000 135426.300 295009.200 5#295060.100 135471.670 295060.146 135473.900 295057.800 135471.700 295062.300 135471.600 295060.000 135469.400 6#295123.000 135514.300 295123.100 135516.500 295120.800 135514.300 295125.300 135514.200 295123.000 135512.000 7#294801.500 135357.200 294801.500 1
17、35359.500 294799.200 135357.300 294803.700 135357.200 294801.500 135354.900 8#135425.300 294852.600 135423.200 294852.600 135425.300 294854.800 135425.400 294850.500 135427.500 294852.700 9#135502.800 294933.800 135500.600 294933.800 135502.700 294936.000 135502.800 294931.700 135504.900 294933.900
18、10#295000.600 135547.200 295000.700 135549.400 294988.400 135547.200 295002.900 135547.100 295000.600 135544.900 11#135537.000 294823.600 135534.900 294823.600 135537.000 294825.800 135537.100 294821.500 135539.200 294823.700 模木架5號大門衛廁模木模木衛1號大門2號大門模木架鋼筋半成品堆場成鋼筋加工房加鋼筋原材料堆場筋周轉架料堆場架模板木枋堆場模木工棚木現場廁所廁現場庫房
19、庫現場辦公室室門衛室衛塔吊平面布置圖模木架大門及洗車槽指北針現場主便道塔吊現場圍擋本圖圖例:國鐵涵洞4號大門衛停泵點停泵點停泵點及輔助錯車道業主辦公樓停泵點停泵點停泵點7#TC70238#TC70309#TC703010#TC702311#TC7023臨建設施現場辦公室現場庫房現場廁所門衛室鋼筋原材料堆場鋼筋加工房鋼筋半成品堆場木工房模板木枋堆場周轉架料堆場臨建數量臨建面積3335889888216 216 180 50896 672 1008 448 896 896 生產區臨建設施統計表69553226547151297163921152714162298364112572633649110
20、36091951494115813424270826392737707530317677287833001188647210708272852錯車道及停泵點92008 說明:1、本圖尺寸單位均以 mm 計;2、場內主便道均按 8m 寬考慮,局部地區因作為材料堆場卸車輔助錯車車道及泵車停靠點加寬 4m;3、在區結構側墻施工至頂板以下50cm 時,破除 B區結構范圍內坑底區施工時的主便道及其周圍材料堆場,保留結構范圍外部分便道作為運輸部分零星材料的臨時便道;4、準備B區底板施工,進入南廣場 A、B、C 區總體結構施工階段。停泵點及輔助錯車道停泵點及輔助錯車道停泵點及輔助錯車道1#TC70236#T
21、C60212TC60215#TC60214#TC7030101080國鐵塔吊基礎國鐵塔吊基礎工程名稱濱海站交通樞紐配套市政地下空間工程業主天津泰達濱海站建設開發有限公司備注說明:同意,不需再送審同意,需按意見修改再送審,需按意見修改不同意批準:日期:版本日期修改內容津秦客專濱海站交通樞紐市政配套地下空間工程項目經理部簽署欄審定人/日期審核人/日期校對人/日期設計人/日期繪圖人/日期分項工程:臨建工程總體結構施工階段總平面布置圖版本比例1日期圖號2012.21基坑邊界線結構輪廓線廁廁圖 3-4 塔吊平面布置圖圖 3-5 2#塔基礎與承臺基礎關系詳圖圖 3-6 3#塔基礎與承臺基礎關系詳圖圖 3-
22、7 4#塔基礎與承臺基礎關系詳圖圖 3-8 5#塔基礎與承臺基礎關系詳圖圖 3-9 2#塔吊穿頂板詳圖圖 3-10 3#塔吊穿頂板詳圖圖 3-11 4#塔吊穿頂板詳圖圖 3-12 5#塔吊穿頂板詳圖3-13 8#塔基礎位置圖3-14 9#塔基礎位置圖3-15 11#塔基礎位置圖4塔吊基礎根據設計圖紙,公共換乘空間底板標高-10.8m,A、C 區底板標高為-11.4m,塔吊 2#、3#、4#、5#布置在主體結構內,其它塔吊布置在基坑邊緣。結合現場地質勘查資料及工程地基設計情況,公共換乘空間塔吊基礎采用鉆孔灌注樁和承臺形式,樁徑為600mm,樁長約 37 米。A、C 區塔吊基礎采用鉆孔灌注樁和承臺
23、形式,樁徑為600mm,樁長約 32米,具體見下表:塔號型號臂長(m)塔高(m)塔頂標高承臺頂標標高樁頂標高樁底標高樁長(m)1#TC7023 70 40.3 36.0-4.3-5.7-34.93 29.23 2#TC6021 60 25.4 20.0-5.4-6.8-34.93 28.13 5#TC6021 60 25.4 20.0-5.4-6.8-34.93 28.13 6#TC6021 60 38 36.0-2.0-3.4-34.93 31.53 7#TC7023 70 32 28.0-4.0-5.4-34.93 29.53 10#TC7023 70 32.4 28.0-4.0-5.4-
24、34.93 29.53 樁基混凝土等級為水下C35,石子粒徑 5-25mm,混凝土采用商品混凝土,塌落度 200mm,正負 20mm。樁中心距離不宜小于3D=1.8m,且樁中心距承臺邊緣的距離不宜小于樁徑D0.6m,因此選擇樁距3.0m 正方型布置。樁身主筋混凝土保護層為50mm。配筋須滿足最小配筋率的要求,灌注樁最小配筋率 0.4%,樁頂鋼筋錨固長度35d。A、C區:混凝土等級為水下C35,石子粒徑 5-25mm,混凝土采用商品混凝土,塌落度200mm,正負 20mm。樁中心距離不宜小于3D=1.8m,且樁中心距承臺邊緣的距離不宜小于樁徑D0.6m,因此選擇樁距2.4m 正方型布置。樁身主筋
25、混凝土保護層為50mm。配筋須滿足最小配筋率的要求,灌注樁最小配筋率0.4%,樁頂鋼筋錨固長度35d。塔吊 2#、3#、4#、5#基礎頂面設置在結構底板墊層下30cm,底板預留后澆口。底板鋼筋留設好搭接長度,并按規范要求錯開50%接頭位置。防水考慮塔機基礎下做防水,基礎側面磚胎模內側做防水,與結構底板下防水連成一體。圖 4-1 塔吊基礎做法詳圖塔吊基礎承臺施做前,按塔機廠家要求預埋好,塔吊地腳,并采用臨時框架固定好地腳位置,以保障塔機安裝要求。待塔機安裝時,須拆除固定地腳的臨時框架。圖 4-2 塔機預埋設置圖5塔吊基礎設計及計算由于現場各臺塔吊塔高、臂長均各不相同,因此在計算樁基承載力時,公共
26、換乘空間的塔吊取型號最大的TC7030B-12塔高及臂長均達到最大時對樁基的荷載。A、C區塔吊取型號最大的TC7023塔高及臂長均達到最大時對樁基的荷載。5.1 TC7030B-12 塔吊設計及復核5.1.1基礎設計TC7030B-12塔吊基礎采用下承式,低于底板底面,承臺頂標高-5.90m,下部設置四樁,樁徑600mm,樁長約 37m。樁端持力層為 2 粉質粘土,基礎承臺尺寸為 600060002500(長寬厚),混凝土等級為C35,墊層C15砼。5.1.2塔吊的基本參數信息表 5-1 TC7030B-12 參數表塔吊型號TC7030B-12 塔吊起升計算高度59.0m 塔吊傾覆力矩2500
27、.00kN.m 混凝土強度等級C35 塔身寬度2.2m 基礎以上土的厚度D=0.00m 自重1113kN 基礎承臺厚度2.5m 最大起重荷載120.00kN 基礎承臺寬度6.0m 樁鋼筋級別II 級螺紋鋼筋樁直徑0.6m 樁間距3.00m 承臺箍筋間距100.00mm 承臺砼的保護層厚度50.00mm 5.1.3塔吊基礎承臺頂面的豎向力和彎矩計算作用于樁基承臺頂面的豎向力設計值F=1.2(1113+120)=1479.6kN 塔吊的傾覆力矩M=1.42500=3500kN?m 5.1.4矩形承臺彎矩及單樁樁頂豎向力的計算圖 5-1 承臺設計平面示意圖(單位:m)1、樁頂豎向力的計算依據建筑樁基
28、技術規范JGJ94-2008 的第 5.1.1-2公式。22jiykjixkkkikxxMyyMnGFN其中:n單樁個數,n=4;Fk作用于樁基承臺頂面的豎向力設計值,Fk=1479.6kN;Gk樁基承臺的自重Gk=1.2(25BcBcHc)=1.2256.06.01.5=1901.3kN;Mxk,Myk承臺底面的彎矩設計值,取3500kN.m;Xi,yi單樁相對承臺中心軸的X、Y方向距離 3.0/2=1.5m;Nik單樁樁頂豎向力設計值(kN);根據規范,M 方向與 x 軸與 y 軸平行時荷載最大,因此得:Qmax=(1479.6+1901.3)/4+35001.5/(21.52)=2012
29、.23 kN Qmin=(1479.6+1901.3)/4-35001.5/(21.52)=-321.8 kN Qmin0,需抗傾覆驗算。根據規范,承臺本身穩定性需滿足MR/MS不小于 1.2 Ms:滑動力矩,偏安全計算,這里取3500kN.m。MR:抗滑動力矩,將承臺自重轉化為線性荷載為q=1584.4/6.5=243.7kN/m MR=qL2/2 L:取樁基處為計算點。MR=2749 kN.m1.2,滿足要求。此時 F=3168.75kN 此時樁頂豎向壓力為:Qmax=(1479.6+3168.75)/4+35001.5/(21.52)=2329.23 kN Qmin=(1479.6+31
30、68.75)/4-35001.5/(21.52)=5.2kN 樁基此時不用抗撥設計。2、矩形承臺彎矩的計算依據建筑樁基技術規范(JGJ94-2008)計算承臺彎矩:iiyNMxiixNMy計算得 Mx=2329.2332=13975.38kN.m=My。5.1.5矩形承臺截面主筋的計算根據混凝土結構設計規范(GB50010-2010)受彎構件計算:Ma1fcbx(h0-x/2)+fyAs(h0-as)a1:系數,按規范取為當混凝土強度不超過C50時,取 1.0,當混凝土強度為 C80時,取 0.94,其間按線性內插法確定,此時取1.0。fc:混凝抗壓強度設計值,按規范查表得:16.7N/mm。
31、b:腹板寬度,為 6.0m。x:受壓區混凝土高度,根據規范,取x=1m。as:合力點距承臺邊距離,考慮雙層配筋,as取 7cm。h0:截面有效高度,為243cm。fy:受壓區普通鋼筋強度設計值,查規范得300N/mm2。As:受壓區鋼筋面積。As M-a1fcbx(h0-x/2))/fy(h0-as)=(13975.38 10001000-16.760001930)/(3002360)=19443mm2采雙層雙向配筋,上層為B20100,下層 B20100,構造豎筋 B16,箍筋 B12mm,梅花形布置,鋼筋保護層厚度50mm。5.1.6矩形承臺斜截面抗剪切計算通過以上計算,可知彎矩M=350
32、0 kN.m 承臺自身荷載轉化為線荷載為1.262.5=75 kN/m 塔身的集中荷載為:F1/2=739.8 kN 將其代入軟件得:最大剪力為 V=1649.07 kN 根據規范,承臺中需滿足VBhsaftb0h0 Bhs:受剪切承載力截面高度影響數,取2000mm。a:承臺剪切系數,a=1.75/(+1),為計算截面剪切比,偏安全取短邊處,=ax/h0=(3-0.7)/(2*2.43)=0.47,a=1.75/(1+0.47)=1.19。ft:混凝土軸心抗拉強度設計值,查規范得1.57 N/mm2。b0:計算寬度,取 600mm。Bhs a ft b0 h0=2000 1.19 1.57
33、600 2430=5447962 kN1649.07 kN,滿足要求。5.1.7豎向極限承載力驗算1)樁基長度設計:根據地勘資料,取 10-ZD-061-1鉆孔作為設計點。地層情況如下表所示:表 5-2 10-ZD-061-1鉆孔地層情況序號土層編號土層厚度(m)土層側阻力(kpa)土層承載力(kpa)1 43 粉土1.9 43.2 120 2 46 淤泥質粉質粘土1.2 10.2 80 3 45 淤泥質粘土3.1 10.8 70 4 46 淤泥質粉質粘土1.4 10.2 80 5 45 淤泥質粘土2.1 10.8 70 6 43 粉土1.6 43.2 110 7 42 粉質粘土1.2 25.
34、4 110 8 43 粉土2.6 43.2 120 9 52 粉質粘土1.5 22.4 120 10 63 粉土0.9 113.8 140 11 73 粉土4.1 153.4 180 12 72 粉質粘土1.1 63.4 160 13 71 黏土3.6 54.3 140 14 81 黏土1.5 37.8 150 15 83 粉土1.2 86.8 180 16 81 黏土0.8 37.8 150 17 92 粉質粘土2.7 55.8 180 18 911 粉砂1.2 170 280 19 912 粉砂1.7 10 280 20 92 粉質粘土2.5 55.8 180 21 911 粉砂2.6 1
35、70 260 22 912 粉砂1.7 10 280 23 92 粉質粘土1.5 55.8 180 根據地質情況,樁端持力層為粉質粘土,為保證安全不考慮樁端阻力。根據依據建筑樁基技術規范(JGJ94-2008)5.3.5 承載力標準值公式:Quk=uqikli 根據上表:設計樁長擬37m,得 Quk=4757 kN。根據建筑樁基設計規范:Ra=Quk/K Ra:承載力特征值。Quk:承載力標準值。K:安全系數,取K=2。得 Ra=4757/2=2378.5 kN2329.23kN(樁頂承載力),樁長 37m滿足要求。2)樁基鋼筋設計根據建筑樁基技術規范,樁基配筋率可取0.65%,As=0.65
36、 3.146002/(4100)=1838mm2。主筋采用 10 根直徑 16 的二級螺紋鋼筋(As=2010mm)等間距布置。箍筋采用 A10 一級鋼筋螺旋綁扎,樁頂以下 3m內 A10 間距為 10cm,樁頂 3m 以下間距 30cm。采用直徑 12 二級螺紋鋼筋做加勁箍筋,每2m 設置一道。鋼筋保護層厚度不小于5cm。樁頂深入承臺10cm,主筋錨入承臺不小于 35d。樁頂布置 2 層直徑 12 二級螺紋鋼筋的鋼筋網片,每1 層鋼筋網片縱橫向間距均為10cm,鋼筋網片尺寸為80cm80cm。圖 5-2 樁基配筋圖5.2 TC7023 塔吊設計及復核1、塔機型號 TC7023,最大 4 繩起
37、重荷載 12t;2、塔吊無附墻起重最大高度H=35m,塔身寬度 B=2.0m;3、基礎設計混凝土強度C40,承臺厚度 1.5m,尺寸 5.0m5.0m,基礎承臺下設 4 根樁基,樁基直徑600mm,樁基深度經計算為35m(現場施工以穿過粉土層為標準,粉土層底標高為-34.93m)。4、鋼筋級別:級 HRB335 鋼筋,保護層厚度:50mm;5.2.1塔機豎向荷載組合1、承臺自重承臺自重計算:F2=5*5*1.5*25=937.5kN,荷載分項系數取為1.2,F2=1.2*937.5=1125kN 2、最大彎矩計算Fh(KN)Fv(KN)彎矩 M(KN.m)扭矩 Mn(KN.m)工作工況42 1
38、147 3342 919 非工作工況172 950 4295 0 支腿固定式地基基礎載荷最大彎矩 M=4295 kN*m 分項系數取為 1.4,M=1.4*4295=6013kN。5.2.2矩形承臺彎矩的計算1、樁頂豎向力的計算(依據 建筑樁基礎技術規范 JGJ94-94 的第 5.1.1條)-5.40 絕對標高-6.90 絕對標高載荷工況其中 n 單樁個數,n=4;F 作 用 于 樁 基 承 臺 頂 面 的 豎 向 力 設 計 值,F=F1=1.2*1147=1376.4kN;G樁基承臺的自重,G=5*5*1.5*25=937.5kN,荷載分項系數取為 1.2,G=1.2*937.5=112
39、5kN Mx,My承臺底面的彎矩設計值(kN.m);xi,yi單樁相對承臺中心軸的XY方向距離(m);Ni單樁樁頂豎向力設計值(kN)。經計算得到單樁樁頂豎向力設計值:最大壓力:N=(1376.4+1125)/4+6013(3.20 1.414/2)/2(3.20 1.414/2)2=1953.9kN 最大拔力:N=(1376.4+1125)/4-6013(3.2 1.414/2)/2(3.2 1.414/2)2=-703.5kN 2.矩形承臺彎矩的計算(依據建筑樁基礎技術規范JGJ94-94 的第5.6.1 條)其中 Mx1,My1計算截面處 XY方向的彎矩設計值(kN.m);xi,yi單樁
40、相對承臺中心軸的XY方向距離(a/2 b/2)a 為樁心間距,b 為塔吊的寬度 Ni1扣除承臺自重的單樁樁頂豎向力設計值(kN),Ni1=Ni-G/n。經過計算得到彎矩設計值:N=(1376.4+1125)/4+6013(3.20/2)/4(3.20/2)2=1564.9kN Mx1=My1=2 1564.9(1.60-1.0)=1878kN.m 5.2.3矩形承臺截面主筋的計算依據混凝土結構設計規范(GB50010-2002)第 7.2 條受彎構件承載力計算。式中1系數,當混凝土強度不超過C50時,1 取為 1.0,當混凝土強度等級為 C80時,1 取為 0.94,期間按線性內插法確定;fc
41、混凝土抗壓強度設計值;C40混凝土,fc=19.1 N/mm2 h0承臺的計算高度取1500-50=1450mm。fy鋼筋受拉強度設計值,fy=300N/mm 2。經過計算得承臺底面配筋s=1878106/(1.00 19.10 5000.001450.00 2)=0.0094 =1-(1-20.0094)?=0.009 s=1-0.009/2=0.995 Asx=Asy=2503.8 106/(0.995 1450300.00)=5791mm 2由 于 最 小 配 筋 率 為0.15%,所 以 最 小 配 筋 面 積 為:5000 14500.15%=10875mm2。故取 As=10875
42、 mm2,采用 HRB335。22 鋼筋作為主筋,公稱截面積A=380.1mm2,單方向采用 10875/380.1=29 根22 鋼筋。承臺頂面配 29 根 B12鋼筋,使承臺鋼筋骨架成為一個整體結構。承臺配筋圖見下圖:圖 5-3 承臺配筋圖5.2.4矩形承臺截面抗剪切計算依據建筑樁基礎技術規范(JGJ94-94)的第 5.6.8 條和第 5.6.11 條。根據第二步的計算方案可以得到XY方向樁對矩形承臺的最大剪切力,考慮對稱性,記為 V=1953.9KN,我們考慮承臺配置箍筋的情況,斜截面受剪承載力滿足下面公式:其中0建筑樁基重要性系數,取1.0;剪切系數,=0.20;fc混凝土軸心抗壓強
43、度設計值,fc=19.10N/mm2;b0承臺計算截面處的計算寬度,b0=5000mm;h0承臺計算截面處的計算高度,h0=1450mm;fy鋼筋受拉強度設計值,fy=300.00N/mm 2;S箍筋的間距,S=200mm。11953.90.2 19.1 500014501.25 3007833200145027695KN 經過計算承臺已滿足抗剪要求,只需構造配箍筋5.2.5樁承載力驗算樁承載力計算依據建筑樁基礎技術規范(JGJ94-94)的第 4.1.1 條根據第二步的計算方案可以得到樁的軸向壓力設計值,取其中最大值N=1953.9kN 樁頂軸向壓力設計值應滿足下面的公式:其中0建筑樁基重要
44、性系數,取1.0;fc混凝土軸心抗壓強度設計值,fc=19.10N/mm2;A樁的截面面積,A=0.283m2。11953.919.110?60.283=5971.3KN 經過計算得到樁頂軸向壓力設計值滿足要求,只需構造配筋!5.2.6樁豎向極限承載力驗算及樁長計算樁基長度設計:根據地勘資料,C區取 10-JD-071 鉆孔作為設計點。地層情況如下表所示:表 5-3 C區 5#塔吊樁基承載力計算表時代成因地層編號層底高程層 厚(m)地層名稱側壁摩阻力(kPa)承載力基本值(kPa)qsik*li*U 總側阻力 Qsk 當層端阻力 Qpk 極限承載力Quk 驗算值(kN)樁頂標高-5.503 Q
45、24m 6-10.46 4.96 淤泥質粉質粘土11.47 80 107.24 107.24 22.62 129.86 1953.9 2=3907.8(2 為安全系數)3-12.56 2.1 粉土87.82 120 347.63 454.86 33.93 488.79 2-13.46 0.9 粉質粘土27.02 110 45.84 500.70 31.10 531.80 3-15.36 1.9 粉土104.03 120 372.57 873.28 33.93 907.21 Q14h 2-16.76 1.4 粉質粘土25.67 120 67.74 941.02 33.93 974.95 Q14a
46、l2-17.96 1.2 粉質粘土23.05 130 52.14 993.16 36.76 1029.91 3-19.26 1.3 粉土105.92 140 259.55 1252.71 39.58 1292.29 Q3eal 2-21.06 1.8 粉質粘土46.55 160 157.94 1410.65 45.24 1455.89 3-23.76 2.7 粉土222.03 180 1130 2540.65 50.89 2591.54 2-24.86 1.1 粉質粘土76.61 160 158.85 2699.50 45.24 2744.73 1-27.46 2.6 黏土61.5 140 3
47、01.40 3000.90 39.58 3040.48 Q3dmc 2-29.56 2.1 粉質粘土52.51 160 207.86 3208.76 45.24 3253.99 3-31.16 1.6 粉土102.75 180 309.89 3518.64 50.89 3569.54 Q3cal 2-34.16 2.34 粉質粘土38.34 180 169.11 3687.75 50.89 3786.34 Q3cal 3-35.46 1.3 粉土193.6 200 474.41 4209.85 56.55 4266.4 根據地質情況,本區無巖層,為安全考慮為完全的磨擦樁。根據規范得:Quk=u
48、 qikli 根據上表:設計樁長擬32m,得 Quk=4266.4 kN。根據建筑樁基設計規范:Ra=Quk/K Ra:承載力特征值。Quk:承載力標準值。K:安全系數,取 K=2。得 Ra=4266.4/2=2133.2kN1953.9kN(樁頂承載力),樁長 32m滿足要求。根據地勘資料,A 區取 10-JD-099 鉆孔作為設計點。地層情況如下表所示:表 5-4 A 區 1#塔吊樁基承載力計算表時代成因地層編號層底高程層厚(m)地層名稱側壁摩阻力(kPa)承載力基本值(kPa)qsik*li*U 總側阻力Qsk 當層端阻力Qpk 極限承載力 Quk 驗算值(kN)樁頂標高-5.503 Q
49、24m 6-6.13 0.627 淤泥質粉質粘土5-10.43 4.3 淤泥質粘土10.93 70 88.59 88.59 19.79 108.38 1953.9 2=3907.8(2 為安全系數)3-14.23 3.8 粉土42.01 120 300.91 389.50 33.93 423.43 Q14h 2-15.73 5 粉質粘土25.01 120 70.71 460.22 33.93 494.14 Q14al 2-18.33 2.6 粉質粘土20.81 130 101.99 562.20 36.76 598.96 Qe3al 3-20.53 2.2 粉土171.87 180 712.7
50、3 1274.93 50.89 1325.82 Q3eal 2-22.43 1.9 粉質粘土101.27 160 362.69 1637.62 45.24 1682.86 3-25.63 3.2 粉土251.61 180 1130 2767.62 50.89 2818.51 2-27.13 1.5 粉質粘土69.55 160 196.65 2964.27 45.24 3009.51 1-29.23 2.1 黏土58.16 140 230.22 3194.49 39.58 3234.07 Q3dmc 1-30.13 0.9 粉質粘土53.52 150 90.79 3285.28 42.41 33
51、27.70 2-31.93 1.8 粉土54.79 160 185.90 3471.18 45.24 3516.42 Q3cal 2-33.5 1.6 粉質粘土69.63 180 223.12 3694.3 50.89 3745.2 Q3cal 3-34.93 1.3 粉土300.72 200 736.9 4431.2 56.55 4487.75 根據地質情況,本區無巖層,為安全考慮為完全的磨擦樁。根據規范得:Quk=u qikli 根據上表:設計樁長擬32m,得 Quk=4487.75 kN。根據建筑樁基設計規范:Ra=Quk/K Ra:承載力特征值。Quk:承載力標準值。K:安全系數,取
52、K=2。得 Ra=4487.75/2=1840.59kN1953.9kN(樁頂承載力),樁長 32m滿足要求。5.2.7樁抗拔承載力驗算樁承載力計算依據建筑樁技術規范(JGJ94-2008)的第5.4.5 條。單樁破壞時,樁基的抗拔極限承載力標準值:其中:Uk樁基抗拔極限承載力標準值;ui破壞表面周長,取 ui=d=3.142 0.6=1.885m;qski樁側表面第 i 層土的抗壓極限側阻力標準值;i抗拔系數,砂土取 0.500.70,粘性土、粉土取 0.700.80,樁長l 與樁徑 d之比小于 20時,取小值;li第i 層土層的厚度。經過計算得到 Uk=3368kNN(最大拔力)=703.
53、5kN 樁基抗拔力滿足要求5.2.8樁基主筋配筋計算樁承載力計算依據建筑樁技術規范(JGJ94-94)的第4.1.1 條。根據第二步的計算方案可以得到樁的軸向壓力設計值,取其中最大值N=1953.9kN;樁頂軸向壓力設計值應滿足下面的公式:其中,o建筑樁基重要性系數,取1.00;fcC50 混凝土軸心抗壓強度設計值,fc=23.10N/mm2;A樁的截面面積,A=2.83105mm2。則,1.001953.9kN23.10 2.83105=6530 kN 經過計算得到樁頂軸向壓力設計值滿足要求,只需構造配筋。樁基配筋率可取0.65%,As=0.65*3.14*600 2/(4*100)=183
54、8mm 2。主筋采用 8 根直徑 22 的二級螺紋鋼筋等間距布置。箍筋采用直徑8 的一級鋼筋螺旋綁扎,間距 20cm。采用直徑 22 二級螺紋鋼筋做加勁箍筋,每2m設置一道。鋼筋保護層厚度不小于5cm。樁頂深入承臺 10cm,主筋錨入承臺不小于 35d。樁頂布置 2 層直徑 12 二級螺紋鋼筋的鋼筋網片,每 1 層鋼筋網片縱橫向間距均為 10cm,鋼筋網片尺寸為80cm*80cm。樁基配筋圖見下圖:6施工進度計劃本工程共布置 11 臺塔吊,具體需用計劃如下:表 6-1 施工進度計劃序號塔號型號進場時間安裝時間塔吊拆除時間1 1#TC7023 2012.7.10 2012.7.10 2012.1
55、1.9 2 2#TC6021 2012.7.10 2012.7.10 2012.11.9 3 3#TC7030 2012.8.1 2012.8.1 2012.12.31 4 4#TC7030 2012.8.1 2012.8.1 2012.12.31 5 5#TC6021 2012.7.10 2012.7.10 2012.11.9 6 6#TC6021 2012.7.10 2012.7.10 2012.11.9 7 7#TC7023 2012.7.10 2012.7.10 2012.11.9 8 8#TC7030 2012.7.10 2012.7.10 2012.12.31 9 9#TC7030
56、 2012.7.10 2012.7.10 2012.12.31 10 10#TC7023 2012.7.10 2012.7.10 2012.11.9 11 11#TC7023 2012.7.10 2012.7.10 2012.12.31 7塔吊基礎施工7.1 承臺施工施工順序為:土方開挖地基處理至設計標高定位放線支墊層模板澆筑墊層綁扎承臺鋼筋支基礎模板吊起固定支腿和塔身標準節澆筑承臺混凝土回填素土夯實。對于塔吊基坑采用機械開挖,人工配合開挖清底,為了避免在開挖過程中擾動基坑底部土層,挖掘機開挖時尤其注意挖掘的深度,底部余留200300mm 厚的土層,剩余部分利用人工清底,直至開挖到位,開挖后利
57、用級配碎石進行地基處理。基坑排水:基坑開挖出來后,在基坑一角挖設一個集水坑(800800800),放置一臺潛水泵進行明排水。7.2 鉆孔灌注樁施工鉆孔樁樁徑 600mm,采用泥漿護壁,潛水鉆機成孔。詳見樁基施工方案。8施工質量安全保證措施1、制定技術措施,做好各級技術交底,以及質量檢驗和評定的準備工作。2、進行原材料檢驗,各種原材料必須符合規定標準。3、要求測量員施工前做好軸線,標高測設,確保承臺軸線位置,幾何尺寸符合規范要求,同時在澆筑固定塔吊支腿期間做好塔身垂直度的監測工作。4、本設計中未說明部分應嚴格按各塔吊使用說明書有關要求進行基礎施工。5、人工清底后要注意清除坑內零星積水和雜填土。6
58、、嚴格檢查驗收,上道工序不合格決不允許進行下道工序施工。7、在進行塔吊安裝前,應對承臺的四個固定支腿上表面校水平,平面度誤差小于 1/500。同時,應按說明書要求做好塔身避雷接地工作。8、安裝作業地點要劃分警戒區,掛警示牌,設專人監護,嚴禁非作業人員進入。現場安全員負責區域內的安全監護工作。9、在塔吊基礎施工完后,對地下室承臺、地基梁、墻體、頂板施工時,應避免對塔吊地基、樁身和承臺基礎擾動和破壞。8.1 塔基樁施工技術要求1樁孔質量要求(1)孔中心偏差控制在 50 之內;(2)個別孔位斷面偏差控制在+100mm-50 mm;(3)垂直偏差控制在1%之內;(4)灌注砼前不允許孔內掉入浮土及雜物。
59、2挖孔之前復核樁中心線,并在施工過程中隨時復核,確保控制樁中心的控制點的準確,以保證樁的方位和垂直度。8.2 鋼筋籠加工技術要求1鋼筋籠幾何尺寸允許偏差(1)主筋間距10 mm(2)加強筋間距20 mm(3)直徑10 mm 2主筋保護層厚度不小于50 mm,允許偏差 2 mm。3主筋除銹、調直,主筋焊接接頭錯開500mm,同一截面接頭數目不多于主筋根數的50%。4鋼筋吊運安裝起吊鋼筋籠時要雙點起吊,嚴禁在運輸過程中拖滾鋼筋籠,防止鋼筋籠變形;安放入孔要輕起輕落,不得強行壓入,要居中下放,保證垂直度和保護層厚度。9安全生產9.1 人身安全加強安全教育,組織職工學習安全生產知識和各種規章制度,安全
60、操作規程。凡進入現場人員必須戴安全帽,不得穿拖鞋或赤腳進入施工現場。機械所用電纜均要采取安全措施,避免車輛碾壓,防止人員觸電。設備裝吊或鉆機位移時,應按負荷選擇索具。嚴禁吊鉤吊人,起吊物體不準在吊物下站人,更不得在物體上站人。抬運重物時,必須統一口號,同時起落,以免碰人。機臺上的泥要及時清除,以免滑倒碰傷。鉆孔要蓋好,防止人員掉入。9.2 施工安全樁施工時必須專人操作,精神集中,并做到“三看”、“二聽”、“一及時”。即看電流表、看進度、看孔壁情況;聽機器運轉、聽孔內震動聲;發現異常情況要及時處理。9.3 機械設備安全現場塔吊設備布局合理、安裝牢穩、周正、清潔,符合規范要求。要求有交叉的塔吊臂之
61、間的鉛垂方向距離不小于8m,塔吊臂和建筑物之間的鉛垂方向距離不小于8m。定期對使用設備維護保養,保證不帶病運轉,設備完好率達到規定標準。嚴格按照過程進行操作,發現故障及時處理,不得硬行運轉,以免損壞或降低設備使用壽命。施工中遇地下障礙物,必須請甲方清除后方可繼續施工。電器設備要采用防雨、防水措施,以免因雨、水損壞絕緣。9.4 防雷接地措施1 接地體的加工:材料采用 SC40的鋼管切割,長度不應小于2.5m。采用鋼管打入地下應根據土質加工成一定的形狀,遇松軟土壤時,可切成斜面形。為了避免打入時受力不均使管子歪斜,也可加工成扁尖形;遇土土質很硬時,可將尖端加工成錐形。2.挖溝:對接地體(網)的線路
62、進行測量彈線,在此線路上挖掘深為0.81m,寬為 0.5m 的溝,溝上部稍寬,底部如有石子應清除。3.安裝接地體(極):溝挖好后,應立即安裝接地體和敷設接地扁鋼,防止土方坍塌。先將接地體放在溝的中心線上,打入地中,一般采用手錘打入,一人扶著接地體,一人用大錘敲打接地體頂部。為了防止將接鋼管打劈,可加一護管帽套入接地管端,使用手錘敲打接地體時要平穩,錘擊接地體正中,不得打偏,應與地面保持垂直,當接地體頂端距離地300mm 時停止打入。4接地體間的扁鋼敷設:扁鋼敷設前應調直,然后將扁鋼放置于溝內,依次將扁鋼與接地體用電焊(氣焊)焊接。扁鋼與鋼管連接的位置距接地體最高點約100mm。焊接時應將扁鋼拉直,焊好后清除藥皮,刷瀝青做防腐處理,并將接地線引出至需要位置,留有足夠的連接長度,以待使用。在連接扁鋼過程應盡可能與護坡地錨進行焊接連接上。10 文明施工1、各種材料定點存放,擺放整齊,有防雨、防潮措施。2、機械設備清潔。3、生活區室內外清潔,不隨地亂仍亂倒廢棄物。