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1、中国建筑工程总公司锦绣香江配套中小学工程塔吊基础设计排水方案某某 二 局某某建筑工程有限公司 某某年5月20日塔 吊 基 础 设计排水 方 案一、工程概况本工程位于某某市某某区南村镇。工程总用地面积为52755平方米，总建筑面积41794平方米，共包括6栋单体建筑。各单体建筑的概况见下表：单体名称建筑层数檐口高度建筑总高度基础形式备注中学部行政楼313.916.678静压桩26.3中学部图书馆419.822.55静压桩26.6中学部教学实验楼521.525.028静压桩26.7中学部宿舍和食堂5/125.328.95天然基础25.7小学部教学实验楼521.525.028天然基础24.7中小学体
2、育馆325.328.29天然基础24.4备注一栏中的绝对标高为各栋建筑的0.00的标高。各栋单体在拟建场地内的分布情况见总平面图所示。根据施工需要，现计划安装三台QT80型塔式起重机（自由高度46米），其中1#、2#塔吊臂长为60米，3#塔吊臂长为50米，塔式起重机的安装见下图所示： 在进场后，首先安排1#3#塔吊基础的施工，以便塔吊能够及早投入使用，有利于工程的开展。二、塔吊基础形式确定1、1#塔吊根据华南理工大学建筑设计研究院勘察有限公司出具的锦绣香江配套中小学岩土勘察报告提供的中学部教学实验楼ZK5和ZK12孔的地质勘查报告，因1#塔吊位于这两个孔的中间部位，因此塔吊基础的地质情况参照这
3、两个孔的地质情况确定。Zk5在21.36米以上为素填土层，21.36米以下为粉质粘土层；ZK12在21.43米以上为素填土层，20.23米21.43米之间为细砂层，20.23米以下为粉质粘土层。根据地质勘察报告，粉质粘土层的承载力特征值为190KPa（地质勘查报告第14页），可以作为塔吊基础的持力层，但拟建建筑物的0.00的标高为26.326.7，故塔吊基础采用四桩静压预应力管桩基础，塔吊基础面标高为中学部行政楼0.00（绝对标高26.3米）。2、3#塔吊2#塔吊位于中学部宿舍和食堂ZK31和ZK41之间，故塔吊基础部位的地质情况参照这两个孔的地质情况确定。ZK41从25.88米以下为砂质粘性
4、土，ZK31自26.52米以下为砂质粘性土，根据地质勘察报告显示，砂质粘性土的承载力特征值为200KPa,可以作为持力层，故基础采用天然基础。2#塔吊基础定位见上图。2#塔吊基础面标高为-4.25米（绝对标高21.45米）。3、2#塔吊3#塔吊位于ZK35和ZK39之间，ZK35在28.75米处即为粉质粘土，ZK39在25.98米处即为粉质粘土，可以作为塔吊基础的持力层，故采用天然基础。综合考虑确定3#塔吊基础面标高同体育馆的0.00（绝对标高24.4米）相同。塔吊编号基础形式基础面标高初始安装高度覆盖范围最终安装高度大臂朝向安装完成后塔吊大臂的绝对标高1#桩基础26.3米36.4米行政楼36
5、.4米南北62.7米图书馆教学实验楼3#天然基础21.45米36.4米食堂和宿舍36.4米东西57.8米小学实验楼2#天然基础24.4米30.8米小学实验楼30.8米南偏东10度55.2米体育馆说明：2#塔吊的安装高度含地下室部分。三、塔吊基础设计根据地质勘察报告，ZK5的地质情况与1#塔吊基础最接近，因此参考ZK5的地质条件。1#塔基础采用静压高强预应力管桩基础，基础下设4根直径为500mm的C80预应力管桩，桩尖入强风化层内1.5米，初步确定桩长为2025米长，实际桩长按照现场需要确定，现场据此进行桩基础施工。塔吊基础承台为5000mm5000mm1350mm。本塔吊基础的0.00相当于绝
6、对标高的26.3米。3#塔吊基础面标高与地下室结构底板面标高一致。在塔吊基础施工完成后，回填塔吊基础四周的土方至基础面高度，塔吊基础尺寸为6000mm6000mm1350mm。2#塔吊基础持力层标高为22.95米，基础面标高为24.4米，塔吊基础施工完成后，基础四周的作业面进行回填。塔吊基础尺寸为6000mm6000mm1350mm。四、塔吊基础排水措施1）1#塔吊基础离钢筋加工场相对位置比较近，在塔吊四周砌筑300400的明沟，再与钢筋制作房，成品材料堆场周围的排水沟连成一起，最后排入市政管网，3#塔吊基础由于在建筑物外侧，础顶标高和筏板顶标高一致，位置相对于正负零比较底，故采用在基础中心位
7、置预留一个300300400（深）的集水坑，在用水泵把集水坑中的水排入基坑顶四周的明沟。如下图：2）2#塔吊基础在中小学体育馆与教学楼之间，塔吊基础面标高24.4m在四周砌筑300300的明沟，排水坡度0.5%,排入基坑顶明沟，经沉砂池过滤后，排入市政雨水管。五、塔吊基础设计计算书6.1 1#塔吊桩基础结构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)。（1）参数信息塔吊型号：QTZ80（TC6013A-6）塔机自重标准值：Fk1=340.70kN起重荷载标准值：Fqk=60.00kN塔吊最大起重力矩：M=954.00kN.m塔吊计算高度：H=36.4m塔身宽度：B
8、=2.00m非工作状态下塔身弯矩：M1=-411.94kN.m桩混凝土等级：C80承台混凝土等级：C35保护层厚度：50mm矩形承台边长：5.0m承台厚度：Hc=1.350m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=0.500m桩间距：a=4.000m桩钢筋级别：HPB235桩入土深度：20.00m桩型与工艺：预制桩桩空心直径：0.250m计算简图如下： （2）荷载计算1）自重荷载及起重荷载塔机自重标准值Fk1=340.7kN基础以及覆土自重标准值Gk=551.3525=843.75kN承台受浮力：Flk=550.8510=212.5kN起
9、重荷载标准值Fqk=60kN2）风荷载计算工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值塔机所受风均布线荷载标准值 (Wo=0.2kN/m2) =0.81.591.951.25580.2=0.62kN/m2=1.20.620.352=0.52kN/m塔机所受风荷载水平合力标准值Fvk=qskH=0.5236.20=18.94kN基础顶面风荷载产生的力矩标准值Msk=0.5FvkH=0.518.9436.40=344.71kN.m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塔机所受风均布线荷载标准值 (本地区 Wo=0.50kN/m2)=0.81.651.951.25580.50=1.6
10、2kN/m2=1.21.620.352.00=1.36kN/m塔机所受风荷载水平合力标准值Fvk=qskH=1.3636.40=49.504kN基础顶面风荷载产生的力矩标准值Msk=0.5FvkH=0.549.50436.40=900.97kN.m3）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=-411.94+0.9(954+342.88)=755.25kN.m非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值Mk=-411.94+900.97=489.03kN.m（3）桩竖向力计算非工作状态下：Qk=(Fk+Gk)/n=(340.7+843.75)/4=296.11kNQkmax=(Fk+G
11、k)/n+(Mk+Fvkh)/L=(340.7+843.75)/4+(477.60+49.5041.35)/5.66=392.30kNQkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvkh)/L=(340.7+843.75-212.5)/4-(477.60+49.5041.35)/5.66=146.82kN工作状态下：Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(340.7+843.75+60)/4=311.11kNQkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvkh)/L=(340.7+843.75+60)/4+(755.25+18.941.35)/5.66=449.16kNQkmin=(Fk+
12、Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvkh)/L=(340.7+843.75+60-212.5)/4-(755.25+18.941.35)/5.66=119.94kN（4）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+Fvkh)/L=1.35(340.7+60)/4+1.35(755.25+18.941.35)/5.66=321.61kN最大拔力 Ni=1.35(Fk+Fqk)/n-1.35(Mk+Fvkh)/L=1.35(340.7+60)/4-1.35(755.25+18.941.35)
13、/5.66=-51.13kN非工作状态下：最大压力 Ni=1.35Fk/n+1.35(Mk+Fvkh)/L=1.35340.7/4+1.35(477.60+49.5041.35)/5.66=244.85kN最大拔力 Ni=1.35Fk/n-1.35(Mk+Fvkh)/L=1.35340.7/4-1.35(477.60+49.5041.35)/5.66=-14.87kN2）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(k
14、N)。由于工作状态下，承台正弯矩最大：Mx=My=2321.611.00=643.21kN.m承台最大负弯矩:Mx=My=2-51.131.00=-102.27kN.m3）配筋计算根据混凝土结构设计规程GB50010-2002第7.2.1条 式中 1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,期间按线性内插法确定；fc混凝土抗压强度设计值；h0承台的计算高度；fy钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm2。底部配筋计算：s=643.21106/(1.00016.7005000.00013002)=0.0046=1-(1-20.0046)0.5=0.0046s=1-0.0046/2=0.9977As=643.21106/(0.99771300.0300.0)=1653.0mm2顶部配筋计算：s=102.27106/(1.00016.7005000.00013002)=0.0007
