津秦客專濱海站交通樞紐配套市政地下空間工程塔吊的施工方案.doc

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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： 津秦客專濱海站交通樞紐配套市政地下空間工程 項目經(jīng)理部 二O一二年三月 目錄 1 編制說明及依據(jù) 3 1.1 編制說明 3 1.2 編制依據(jù) 3 2 工程概況 3 2.1 工程概述 3 2.2 水文地質條件 4 2.3 周邊環(huán)境 5 3 塔吊的選型及布置方案 6 3.1 塔吊選型 6 3.2 平面布置 8 3.3 塔吊性能 8 4 塔吊基礎 15 5 塔吊基礎設計及計算 18 5.1 TC7030B-12塔吊設計及復核 18 5.1.1基礎設計 18 5.1.2塔吊的基本參數(shù)信息 18 5.1.3塔吊基礎承臺頂面的豎向力和彎矩計算 18 5.1.4矩形承臺彎矩及單樁樁頂豎向力的計算 19 5.1.5矩形承臺截面主筋的計算 20 5.1.6矩形承臺斜截面抗剪切計算 21 5.1.7豎向極限承載力驗算 22 5.2 TC7023塔吊設計及復核 24 5.2.1塔機豎向荷載組合 24 5.2.2矩形承臺彎矩的計算 25 5.2.3矩形承臺截面主筋的計算 27 5.2.4矩形承臺截面抗剪切計算 28 5.2.5樁承載力驗算 29 5.2.6樁豎向極限承載力驗算及樁長計算 29 5.2.7樁抗拔承載力驗算 33 5.2.8樁基主筋配筋計算 33 6 施工進度計劃 35 7 塔吊基礎施工 36 7.1 承臺施工 36 7.2 鉆孔灌注樁施工 36 8 施工質量安全保證措施 36 8.1 塔基樁施工技術要求 37 8.2 鋼筋籠加工技術要求 37 9 安全生產(chǎn) 38 9.1 人身安全 38 9.2 施工安全 38 9.3 機械設備安全 38 9.4 防雷接地措施 39 10 文明施工 39 1 編制說明及依據(jù) 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(xiàn)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(qū)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(xiàn)場有序、優(yōu)質、安全完成塔吊基礎施工。 1.2 編制依據(jù) 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》； 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(guī)范》GB50007-2002 6、《建筑樁基技術規(guī)范》JGJ94-2008 7、《建筑結構荷載規(guī)范》(2006版) GB50009-2001 8、《混凝土結構設計規(guī)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126649m2，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4.1～5.2m，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(tǒng)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10～30m，滲透系數(shù)小于10m/d。 潛水賦存于人工填土層①層、第Ⅰ陸相層③層及第Ⅰ海相層④層中。該層水以第Ⅱ陸相層⑤1、⑥1黏土及⑤2、⑥2粉質黏土為相對隔水底板。人工填土層為①1雜填土、①2素填土，土體結構松散，含水量豐富，土層滲透系數(shù)較大。第Ⅰ陸相層以③1黏土、③2粉質黏土為主，土體滲透性能較差，土層滲透系數(shù)較小。第Ⅰ海相層主要含水層為④3粉土，該層勘察范圍內連續(xù)分布，局部有呈透鏡體狀的④11粉砂分布。 潛水水位埋藏較淺，勘測期間水位埋深約為0～3.2m（高程-4.16～0.97）。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(jié)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(xiàn)在雨季后期的9月份，低水位期出現(xiàn)在干旱少雨的4～5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Ⅱ陸相層⑤1、⑥1黏土、⑤2、⑥2粉質黏土為相對隔水頂板。⑥3粉土、⑥11粉砂、⑦3粉土、⑧3粉土、⑨3粉土、⑨11粉砂、⑨12細砂、⑩3粉土、⑩11粉砂為主要含水地層，含水層厚度較大，分布相對穩(wěn)定。微承壓水位受季節(jié)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80～90%左右，30分鐘之后水位上升速度變緩慢，經(jīng)過8小時之后，穩(wěn)定水位一般穩(wěn)定于潛水為以下。根據(jù)觀測資料，⑥3粉土、⑥11粉砂、⑦3粉土含水層的穩(wěn)定水位埋深約為2.11～3.39m，⑨3粉土、⑨11粉砂、⑨12細砂含水層的穩(wěn)定水位埋深約為16.40～17.06m。 2）地下水的腐蝕性評價 依據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001 2009年版）評價：在Ⅱ類環(huán)境下，地下水對混凝土結構具中等腐蝕性；在干濕交替環(huán)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(huán)境下對鋼筋混凝土結構中的鋼筋具弱腐蝕性。 依據(jù)《鐵路混凝土結構耐久性設計暫行規(guī)定》（鐵建設[2005]157號）及其局部修訂條紋評價：地下水在化學環(huán)境下對混凝土據(jù)有硫酸鹽侵蝕，環(huán)境作用等級為H2；具鎂鹽侵蝕，環(huán)境作用等級為H1～H2；在氯鹽環(huán)境下具氯鹽侵蝕性，環(huán)境作用等級為L3。 3）土的腐蝕性評價 依據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》（GB 50021-2001）（2009年）判定：在Ⅱ類環(huán)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(jù)《鐵路混凝土結構耐久性設計暫行規(guī)定》（鐵建設[2005]157號）及其局部修訂條紋判定：在氯鹽環(huán)境下，環(huán)境土具氯鹽侵蝕，環(huán)境作用等級L2。 2.3 周邊環(huán)境 本工程位于濱海新區(qū)先進制造業(yè)區(qū)中區(qū)，距離濱海區(qū)核心12km，所處地區(qū)為濱海沖海積平原，地形平坦，地勢開闊。濱海樞紐地區(qū)現(xiàn)狀用地為大面積的魚塘、蝦池及在建的津秦客專。地面高程-4.5～1.28m。本工程北側為正在建設中的濱海站房工程，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(huán)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(jù)本工程的現(xiàn)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 31 塔吊配置參數(shù)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(jié)數(shù) 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+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 31 A區(qū)塔吊布置立面圖 圖 32 B(包括I區(qū))區(qū)塔吊布置立面圖 圖 33 C區(qū)塔吊布置立面圖 3.2 平面布置 按照現(xiàn)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(shù)見下表： 表 32 主要塔吊技術參數(shù) 起重臂長度 TC7030B-12型性能參數(shù) 70米 距離（米） 3.0～22.3 28 30 35 38 40 43 45 48 四繩（噸） 12 9.21 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 33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 135233.600 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 135424.200 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 135359.500 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 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 圖 34 塔吊平面布置圖 圖 35 2#塔基礎與承臺基礎關系詳圖 圖 36 3#塔基礎與承臺基礎關系詳圖 圖 37 4#塔基礎與承臺基礎關系詳圖 圖 38 5#塔基礎與承臺基礎關系詳圖 圖 39 2#塔吊穿頂板詳圖 圖 310 3#塔吊穿頂板詳圖 圖 311 4#塔吊穿頂板詳圖 圖 312 5#塔吊穿頂板詳圖 313 8#塔基礎位置圖 314 9#塔基礎位置圖 315 11#塔基礎位置圖 4 塔吊基礎 根據(jù)設計圖紙，公共換乘空間底板標高-10.8m，A、C區(qū)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(xiàn)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Φ600mm，樁長約37米。 A、C區(qū)塔吊基礎采用鉆孔灌注樁和承臺形式，樁徑為Φ600mm，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 -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D＝0.6m，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(qū)：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D＝0.6m，因此選擇樁距2.4m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。 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(guī)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 41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 42 塔機預埋設置圖 5 塔吊基礎設計及計算 由于現(xiàn)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(qū)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⑨2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(shù)信息 表 51 TC7030B-12參數(shù)表 塔吊型號 TC7030B-12 塔吊起升計算高度 59.0m 塔吊傾覆力矩 2500.00kN.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 51 承臺設計平面示意圖（單位：m） 1、樁頂豎向力的計算 依據(jù)《建筑樁基技術規(guī)范》JGJ94-2008的第5.1.1-2公式。 其中： n──單樁個數(shù)，n=4； Fk──作用于樁基承臺頂面的豎向力設計值，F(xiàn)k=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(jù)規(guī)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)=2012.23 kN Qmin =(1479.6+1901.3)/4 -35001.5/(21.52)= -321.8 kN Qmin<0，需抗傾覆驗算。 根據(jù)規(guī)范，承臺本身穩(wěn)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.m< Ms，不滿足抗抗傾覆要求，因此采取加厚承臺措施，承臺加厚為2.5米。 此時q=406.25kN/m MR =4583kN.m, MR/MS=1.31>1.2,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+3168.75)/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(jù)《建筑樁基技術規(guī)范》（JGJ94-2008）計算承臺彎矩： 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(jù)《混凝土結構設計規(guī)范》（GB50010-2010）受彎構件計算： M≤a1fcbx(h0-x/2)+fy’As’(h0-as’) a1:系數(shù)，按規(guī)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(guī)范查表得：16.7N/mm。 b:腹板寬度，為6.0m。 x:受壓區(qū)混凝土高度，根據(jù)規(guī)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(qū)普通鋼筋強度設計值，查規(guī)范得300N/mm2。 As’:受壓區(qū)鋼筋面積。 As’ ≥M- a1fcbx(h0-x/2)）/ fy’(h0-as’) =( 13975.3810001000-16.760001930)/(3002360)=19443mm2 采雙層雙向配筋，上層為B20@100，下層B20@100，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=3500 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(jù)規(guī)范，承臺中需滿足V≤Bhsaftb0h0 Bhs:受剪切承載力截面高度影響數(shù)，取2000mm。 a:承臺剪切系數(shù)，a=1.75/(γ+1), γ為計算截面剪切比，偏安全取短邊處，γ=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(guī)范得1.57 N/mm2。 b0:計算寬度，取600mm。 Bhsaftb0h0=20001.191.576002430=5447962 kN>1649.07 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(jù)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 52 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 3粉土 1.9 43.2 120 2 6淤泥質粉質粘土 1.2 10.2 80 3 5淤泥質粘土 3.1 10.8 70 4 6淤泥質粉質粘土 1.4 10.2 80 5 5淤泥質粘土 2.1 10.8 70 6 3粉土 1.6 43.2 110 7 2粉質粘土 1.2 25.4 110 8 3粉土 2.6 43.2 120 9 2粉質粘土 1.5 22.4 120 10 3粉土 0.9 113.8 140 11 3粉土 4.1 153.4 180 12 2粉質粘土 1.1 63.4 160 13 1黏土 3.6 54.3 140 14 1黏土 1.5 37.8 150 15 3粉土 1.2 86.8 180 16 1黏土 0.8 37.8 150 17 2粉質粘土 2.7 55.8 180 18 11粉砂 1.2 170 280 19 12粉砂 1.7 10 280 20 2粉質粘土 2.5 55.8 180 21 11粉砂 2.6 170 260 22 12粉砂 1.7 10 280 23 2粉質粘土 1.5 55.8 180 根據(jù)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(jù)依據(jù)《建筑樁基技術規(guī)范》（JGJ94-2008）5.3.5承載力標準值公式：Quk=uΣqikli 根據(jù)上表：設計樁長擬37m,得Quk=4757 kN。 根據(jù)建筑樁基設計規(guī)范：Ra= Quk/K Ra:承載力特征值。 Quk：承載力標準值。 K：安全系數(shù)，取K=2。 得Ra=4757/2=2378.5 kN>2329.23kN(樁頂承載力)，樁長37m滿足要求。 2）樁基鋼筋設計 根據(jù)建筑樁基技術規(guī)范，樁基配筋率可取0.65%,As=0.653.146002/(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(wǎng)片，每1層鋼筋網(wǎng)片縱橫向間距均為10cm，鋼筋網(wǎng)片尺寸為80cm80cm。 圖 52 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(jīng)計算為35m（現(xiàn)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:Ⅱ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(shù)取為1.2,F2=1.2*937.5=1125kN 2、最大彎矩計算 工況 載荷 Fh(KN) Fv(KN) 彎矩M (KN.m) 扭矩Mn (KN.m) 工作工況 42 1147 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(shù)取為1.4，M=1.4*4295=6013kN。 5.2.2 矩形承臺彎矩的計算 -5.40絕對標高 -6.90絕對標高 1、樁頂豎向力的計算(依據(jù)《建筑樁基礎技術規(guī)范》JGJ94-94的第5.1.1條) 其中 n──單樁個數(shù)，n=4； F──作用于樁基承臺頂面的豎向力設計值，F(xiàn)= 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(shù)取為1.2,G=1.2*937.5=1125kN 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(jīng)計算得到單樁樁頂豎向力設計值: 最大壓力： N=(1376.4+1125)/4+6013(3.201.414/2)/[2(3.201.414/2) ]=1953.9kN 最大拔力： N=(1376.4+1125)/4-6013(3.21.414/2)/[2(3.21.414/)2]=-703.5kN 2. 矩形承臺彎矩的計算(依據(jù)《建筑樁基礎技術規(guī)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(jīng)過計算得到彎矩設計值： N=(1376.4+1125)/4+6013(3.20/2)/[4(3.20/2) ]=1564.9kN Mx1=My1=21564.9(1.60-1.0)=1878kN.m 5.2.3 矩形承臺截面主筋的計算 依據(jù)《混凝土結構設計規(guī)范》(GB50010-2002)第7.2條受彎構件承載力計算。 式中 1──系數(shù)，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──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。 經(jīng)過計算得承臺底面配筋 s=187810^6/(1.0019.105000.001450.00 )=0.0094 ζ =1- (1-20.0094) =0.009 s=1-0.009/2=0.995 Asx= Asy=2503.810^6/(0.9951450300.00)=5791mm 由于最小配筋率為0.15%,所以最小配筋面積為:500014500.15%=10875mm2。 故取 As= 10875 mm2，采用HRB335。Ф22鋼筋作為主筋，公稱截面積A=380.1mm2,單方向采用10875/380.1=29根Ф22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 53 承臺配筋圖 5.2.4 矩形承臺截面抗剪切計算 依據(jù)《建筑樁基礎技術規(guī)范》(JGJ94-94)的第5.6.8條和第5.6.11條。 根據(jù)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(shù)，取1.0； ──剪切系數(shù),=0.20； fc──混凝土軸心抗壓強度設計值，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 ； S──箍筋的間距，S=200mm。 11953.9≤0.219.150001450＋1.253007833／2001450≒27695KN 經(jīng)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(jù)《建筑樁基礎技術規(guī)范》(JGJ94-94)的第4.1.1條 根據(jù)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──建筑樁基重要性系數(shù)，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。 11953.9＜19.110 ?60.283=5971.3KN 經(jīng)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(jù)地勘資料，C區(qū)取10-JD-071鉆孔作為設計點。地層情況如下表所示： 表 53 C區(qū)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 Q24m ④6 -10.46 4.96 淤泥質粉質粘土 11.47 80 107.24 107.24 22.62 129.86 1953.92=3907.8 （2為安全系數(shù)） ④3 -12.56 2.1 粉土 87.82 120 347.63 454.86 33.93 488.79 ④2 -13.46 0.9 粉質粘土 27.02 110 45.84 500.70 31.10 531.80 ④3 -15.36 1.9 粉土 104.03 120 372.57 873.28 33.93 907.21 Q14h ⑤2 -16.76 1.4 粉質粘土 25.67 120 67.74 941.02 33.93 974.95 Q14al ⑥2 -17.96 1.2 粉質粘土 23.05 130 52.14 993.16 36.76 1029.91 ⑥3 -19.26 1.3 粉土 105.92 140 259.55 1252.71 39.58 1292.29 Q3eal ⑦2 -21.06 1.8 粉質粘土 46.55 160 157.94 1410.65 45.24 1455.89 ⑦3 -23.76 2.7 粉土 222.03 180 1130 2540.65 50.89 2591.54 ⑦2 -24.86 1.1 粉質粘土 76.61 160 158.85 2699.50 45.24 2744.73 ⑦1 -27.46 2.6 黏土 61.5 140 301.40 3000.90 39.58 3040.48 Q3dmc ⑧2 -29.56 2.1 粉質粘土 52.51 160 207.86 3208.76 45.24 3253.99 ⑧3 -31.16 1.6 粉土 102.75 180 309.89 3518.64 50.89 3569.54 Q3cal ⑨2 -34.16 2.34 粉質粘土 38.34 180 169.11 3687.75 50.89 3786.34 Q3cal ⑨3 -35.46 1.3 粉土 193.6 200 474.41 4209.85 56.55 4266.4 根據(jù)地質情況，本區(qū)無巖層，為安全考慮為完全的磨擦樁。 根據(jù)規(guī)范得：Quk=uΣqikli 根據(jù)上表：設計樁長擬32m,得Quk=4266.4 kN。 根據(jù)建筑樁基設計規(guī)范：Ra= Quk/K Ra:承載力特征值。 Quk：承載力標準值。 K：安全系數(shù)，取K=2。 得Ra=4266.4/2=2133.2kN>1953.9kN(樁頂承載力)，樁長32m滿足要求。 根據(jù)地勘資料，A區(qū)取10-JD-099鉆孔作為設計點。地層情況如下表所示： 表 54 A區(qū)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 Q24m ④6 -6.13 0.627 淤泥質粉質粘土 ④5 -10.43 4.3 淤泥質粘土 10.93 70 88.59 88.59 19.79 108.38 1953.92=3907.8 （2為安全系數(shù)） ④3 -14.23 3.8 粉土 42.01 120 300.91 389.50 33.93 423.43 Q14h ⑤2 -15.73 5 粉質粘土 25.01 120 70.71 460.22 33.93 494.14 Q14al ⑥2 -18.33 2.6 粉質粘土 20.81 130 101.99 562.20 36.76 598.96 Qe3al ⑦3 -20.53 2.2 粉土 171.87 180 712.73 1274.93 50.89 1325.82 Q3eal ⑦2 -22.43 1.9 粉質粘土 101.27 160 362.69 1637.62 45.24 1682.86 ⑦3 -25.63 3.2 粉土 251.61 180 1130 2767.62 50.89 2818.51 ⑦2 -27.13 1.5 粉質粘土 69.55 160 196.65 2964.27 45.24 3009.51 ⑦1 -29.23 2.1 黏土 58.16 140 230.22 3194.49 39.58 3234.07 Q3dmc ⑧1 -30.13 0.9 粉質粘土 53.52 150 90.79 3285.28 42.41 3327.70 ⑧2 -31.93 1.8 粉土 54.79 160 185.90 3471.18 45.24 3516.42 Q3cal ⑨2 -33.5 1.6 粉質粘土 69.63 180 223.12 3694.3 50.89 3745.2 Q3cal ⑨3 -34.93 1.3 粉土 300.72 200 736.9 4431.2 56.55 4487.75 根據(jù)地質情況，本區(qū)無巖層，為安全考慮為完全的磨擦樁。 根據(jù)規(guī)范得：Quk=uΣqikli 根據(jù)上表：設計樁長擬32m,得Quk=4487.75 kN。 根據(jù)建筑樁基設計規(guī)范：Ra= Quk/K Ra:承載力特征值。 Quk：承載力標準值。 K：安全系數(shù)，取K=2。 得Ra=4487.75/2=1840.59kN>1953.9kN(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(jù)《建筑樁技術規(guī)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=πd=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； λi ──抗拔系數(shù)，砂土取0.50～0.70，粘性土、粉土取0.70～0.80，樁長l與樁徑d之比小于20時，λ取小值； li──第i層土層的厚度。 經(jīng)過計算得到Uk=3368kN>N（最大拔力）=703.5kN 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(jù)《建筑樁技術規(guī)范》(JGJ94-94)的第4.1.1條。 根據(jù)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，γo──建筑樁基重要性系數(shù)，取1.00； fc──C50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，1.001953.9kN＜23.102.83105=6530 kN 經(jīng)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 /(4*100)=1838mm 。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(wǎng)片，每1層鋼筋網(wǎng)片縱橫向間距均為10cm，鋼筋網(wǎng)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 61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 2012.11.9 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 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(jié)→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200～300mm厚的土層，剩余部分利用人工清底，直至開挖到位，開挖后利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φ600mm，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(guī)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(guī)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(jiān)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、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(yè)地點要劃分警戒區(qū)，掛警示牌，設專人監(jiān)護，嚴禁非作業(yè)人員進入?，F(xiàn)場安全員負責區(qū)域內的安全監(jiān)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。 2．挖孔之前復核樁中心線，并在施工過程中隨時復核，確?？刂茦吨行牡目刂泣c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(shù)目不多于主筋根數(shù)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(chǎn) 9.1 人身安全 加強安全教育，組織職工學習安全生產(chǎn)知識和各種規(guī)章制度，安全操作規(guī)程。 凡進入現(xiàn)場人員必須戴安全帽，不得穿拖鞋或赤腳進入施工現(xiàn)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(tǒng)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(fā)現(xiàn)異常情況要及