塔吊基础工程施工设计方案.doc

'巡司河第二出江泵站（江南泵站）工程堤内泵站工程塔吊基础施工方案批准审核复核编制 中电建路桥集团有限公司二○一六年十月 目录1.工程概况11.1.工程简述11.2.本方案施工内容11.3.工程地质11.3.1.工程地质条件11.3.2.各层土的承载情况22.编制依据43.施工布置44.施工进度计划55.塔吊基础施工55.1.塔吊基础施工总体流程图55.2.具体施工流程说明55.2.1.测量放线55.2.2.承台桩基施工65.2.3.承台施工65.2.4.预埋构件75.2.5.塔吊安装86.质量安全文明施工措施86.1.质量保证措施86.2.安全文明保证措施9 7.资源配置97.1.人员配备97.2.主要机械设备97.3.主要材料108.附图109.附塔吊计算书109.1.1#塔吊计算书109.2.2#塔吊计算书16 9.3.3#塔吊计算书21 1. 1.工程概况1.1.工程简述巡司河第二出口排江（江南泵站）的设计规模为Q=150m3/s，自排闸（防洪闸）的设计规模为Q=48m3/s，位于武金堤路以东、草市路以北、武钢热电厂以西围合的区域，距上游白沙洲大桥2360m，距下游在建的杨泗港长江大桥580m。面积约5.0公顷。本标段主要建设内容包括进水闸、进水间、格栅间、前池、泵房、配电间、自排闸、自排箱涵、进水箱涵等。1.2.本方案施工内容根据本工程的地质情况，以及塔吊选型的具体情况，拟采用四桩承台基础作为泵房主基坑施工的塔吊基础。拟于主基坑外围分别布置3台QTP125（JP6513）型塔吊，分别编号为1#、2#和3#塔吊。承台共3个，其尺寸为5000×5000×1200mm，上下均配双向C20@150钢筋，混凝土强度等级为C35，保护层厚度50mm，承台顶标高为EL21.0m。钻孔灌注桩共12根，桩径1m，桩长分别为26m、26m和23m，混凝土强度等级C30水下。1.3.工程地质1.3.1.工程地质条件根据岩土工程报告资料显示，拟建场地内除表层为填土(Qml)外，根据年代、成因、岩土层结构及强度大小，场地自上而下可分为7层，其中②层分出2个亚层，③层分出2个亚层和一个夹层，⑤层分出2个夹层，⑥层分出1个夹层，⑦层分出2个亚层，各层土的性质特征如下表：年代成因层号名称层面埋深（m）厚度范围（m）土层性质野外特征压缩性空间分布颜色状态湿度Qml①-1素填土/0.2～黄褐松散湿不均局部缺失 5.5主要有黏性土组成，表层一般含有少量的植物根茎，局部含少量碎、砖石等建筑垃圾，其主要分布在菜地、树林，经调查菜地及邻近武金堤两侧内的填土堆积年限小于10年，树林及武金堤上的填土堆积年限大于10年。①-2杂填土/0.5～3.8杂色松散湿大部分其上为10cm~25cm的混凝土地坪，其下主要由黏性土与碎石等建筑垃圾混合而成，局部混有少量生活垃圾，建筑垃圾含量约10%~50%,一般垃径约2~10cm,力学性质不均，其主要分布在福汉小区、福康钢材实业有限公司及市土地储备中心，经调查其填积年限小于10年，局部大于10年。不均局部分布Q4al+pl②-1黏土0.3～5.50.8～13.3黄褐～灰褐可塑饱和切面光滑，土质均匀，干强度及韧性较高，含少量铁锰氧化物。中等偏高局部缺失②-2粉质黏土0.2～8.40.8～11.4灰褐软塑饱和切面欠光滑，手指易按出凹痕，土质较均匀，局部夹有少量粉土。高局部缺失③-1粉质黏土夹粉土0.7～16.10.8～11.6灰褐～灰褐可塑/中密饱和切面欠光滑，土质不均匀，手可按出指印，夹有粉土。高局部缺失③-1a粉细砂3.7～12.21.0～6.5灰黄～青灰稍密饱和砂质不均匀，主要有石英长石等矿物成份组成，含有少量云母片，局部夹有薄层状的黏性土及粉土，分布不均。中等偏低局部分布③-2粉质黏土、粉土、粉砂互层8.3～24.21.1～16.2青灰～灰褐可塑/中密/稍密饱和该层黏性土和粉土、粉砂薄层状不均匀分布，切面粗糙，局部粉土、粉砂富集，在水平向、垂直向分布不连续，无规律。中等局部缺失④粉细砂13.6～31.60.8～18.7青灰中密饱和砂质较均匀，主要由石英、长石等矿物成分构成，含有少量云母片，局部夹少量的黏性土及少量的碎砾石。低仅在42、44及45号孔缺失1.1.1.各层土的承载情况 ①-1层素填土：主要有黏性土组成，其力学性质不均匀，该层不能作为拟建物的基础持力层。①-2层杂填土：大部分其上为10cm～25cm的混凝土地坪，其下主要由黏性土、碎石等建筑垃圾混合而成，混有少量生活垃圾，该层不能作为拟建物基础持力层。②-1层黏土，黄褐色～灰褐色，可塑状态，力学强度一般，压塑性中等偏高（fak=115kPa，Es=5.0Mpa），该层具有一定的隔水能力，自稳能力相对较好，由于本次勘察范围内的拟建物荷载较小（压力管涵消力池、压力管涵及压力管道），因此可考虑该层作为荷载较小的拟建物（天然地基中的基础持力层）。②-2层粉质黏土，灰褐色，软塑状态，力学强度较差，压缩性高（fak=75kPa，Es=3.5Mpa），该层具有一定的隔水能力，其承载力较低，当以②-1层作为天然地基基础持力层时应对该层进行下卧层验算。③-1层粉质黏土夹粉土，灰褐色，粉质黏土呈可塑状态，粉土呈中密状态，力学强度一般，压缩性高（fak=110kPa，Es=5.5Mpa），该层粉土不连续的分布于粉质黏土中，局部偶夹有薄层粉砂，因此可考虑该层作为荷载较小的拟建物天然地基中的基础持力层。③-1a层粉细砂，灰黄色～青灰色，稍密状态，力学强度一般，压缩性中等偏低（fak=150kPa，Es=13.0MPa），该层作为③-1的夹层存在，从力学性质上该层可考虑作为拟建物的天然基础持力层。但根据剖面图显示该层主要作为基坑侧壁土层存在，在地下水作用下易形成流砂不良现象，导致基坑失稳，施工时应引起重视。③-2层粉质黏土、粉土、粉砂互层，灰褐色，粉质黏土呈可塑状态，粉土呈中密状态，粉砂呈稍密状态，力学强度一般，压缩性高（fak=135kPa，Es=9.0Mpa），该层的埋深相对较深，由于本次勘察范围内的拟建物荷载较小(50～200KN/m2之间) ，若拟建物考虑采用天然地基中的整板基础，也可考虑该层作为拟建物整板基础的基础持力层。另外，由于该层水平、垂直渗透性差异较大，作为基坑侧壁及坑底土层时，易产生坑底涌砂冒水及坑壁管涌、失稳等不良现象，施工时应引起重视。④层粉细砂，青灰色，密实状态，力学强度较高，压缩性低（fak=265kPa，Es=23.5MPa），该层仅在42、44及45号孔缺失，故建议在其分布地段可考虑其作为拟建物的桩基基础持力层。⑤层碎石土，灰黄～灰白色，中密状态，该层力学强度高，压缩性低（fak=410kPa，E0=26.0MPa），该层可作为拟建物的桩基础持力层，当采用该层作为拟建物的桩端持力层时，应注意该层中无规律分布的⑤a层黏土、⑤b层砾砂可能会造成的不利影响。⑤a层黏土，褐红～褐黄色，硬塑状态，该层力学强度高，压缩性中等偏低（fak=450kPa，ES=17.0MPa），该层在⑤层碎石土中无规律分布，且层厚不均，因此不建议该层作为拟建物的桩端持力层。⑤b层砾砂，灰黄色，中密状态，该层力学强度较高，压缩性低（fak=380kPa，E0=23.0MPa），该层在⑤层碎石土中作为夹层存在，分布无规律，且层厚不均，因此不建议该层作为拟建物的桩端持力层。⑥层黏土，褐红～褐黄色，硬塑状态，该层力学强度高，压缩性中等偏低（fak=480kPa，ES=18.5MPa），该层可作为拟建物的桩基础持力层，当采用该层作为拟建物的桩端持力层时，应注意该层中无规律分布的⑥a层碎石土可能会造成的不利影响。⑥a层碎石土，灰黄色，中密状态，该层力学强度较高，压缩性低（fak=420kPa，E0=27.0MPa），该层在⑥层黏土中作为夹层存在，分布无规律，且层厚不均，因此不建议该层作为拟建物的桩端持力层。⑦-1层强风化粉砂质泥岩：褐红色，原岩结构大部分被破坏，矿物成分已显著变化，岩体破碎，岩样易掰开捏散，局部夹有中风化岩块，仅局部分布，其下有性质更好的⑦-2层，因此选用该层作为拟建物的基础持力层意义不大。⑦-2层中风化粉砂质泥岩：褐红色，强度高，力学性质较好，可视为不可压缩层，埋深较深，且局部分布，由于本次勘察范围内的拟建物荷载较小(50～ 200KN/m2之间)，因此采用该层作为拟建物的桩基础持力层意义不大。综合考虑根据拟建建筑的结构特征及荷载情况，结合场地的岩土工程地质条件，本工程塔吊基础采用四桩基础；采用钻孔灌注桩，以④粉细砂层为桩基持力层，桩径1m，桩长23—26m，桩端进入持力层中部。1.编制依据（1）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002） （2）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002） （3）《建筑桩基技术设计规范》（JGJ94-2008） （4）《混凝土结构设计规范》（GB50017-2002） （5）《起重机械安全规程》（GB6067-85）（6）《塔式起重机混凝土基础工程技术规范》（JGJ/T187-2009）（7）《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002） （8）《塔式起重机使用说明书》 （9）《武汉巡司河第二出江泵站岩土工程详勘报告》2.施工布置（1）塔吊的平面布置应根据现场实际情况，使塔吊吊运范围尽可能覆盖整个施工面，不产生或少产生盲区，相邻塔吊间保证有足够的安全距离。（2）要避开塔吊回转幅度范围内临近建筑物与构筑物（如高压电线等）。（3）根据建筑施工安全标准，本方案多台塔吊作业时采用固定式塔吊。（4）多台塔吊同时作业，应周密考虑锚固前后塔吊的高度差和锚固的时间差，保证主体结构施工全过程保持各塔吊间的高度差。如遇特殊情况或与方案有冲突，应适时调整。（5） 根据场区面积、形状及塔吊臂长确定塔吊数量，且要求塔吊位置尽可能避开，并确保能满足车站结构施工过程中的材料吊装及工程竣工后，仍有充足空间，便于拆卸并将部件运出施工现场。 （1）本工程选用塔吊JP6513型号，臂长为65米，共布置3台塔吊，分别编号为1#、2#、3#，要基本覆盖整个基坑。具体平面布置见附图1。1.施工进度计划拟于2016年10月20日开始进行场地清理，之后完成三台塔吊所有桩基工程，待冠梁施工完成后进行塔吊桩承台混凝土施工。2.塔吊基础施工2.1.塔吊基础施工总体流程图2.2.具体施工流程说明2.2.1.测量放线根据塔吊布置位置进行测量放线，确定承台边线及灌注桩中心位置。2.2.2.承台桩基施工 塔吊承台桩基采用旋挖钻机施工，桩径1m，桩长26m、23m，桩顶标高为EL19.9m，旋挖桩施工方法详见本工程《灌注桩专项施工方案》相关章节内容。1.1.1.承台施工（1）承台施工待冠梁施工完毕桩检合格后方可进行。（2）塔吊基础承台砼强度等级C35，外观尺寸为5m×5m×1.2m，基础表面平整度允许偏差度≤5mm，基础下土质应坚固夯实预埋件位置差小于5mm。基坑周边采用Φ48×3.8mm的钢管搭设护拦，高度1.2m，30cm高处加设一层，刷红白相间油漆示警，距坑边不小于1000mm。必要时塔机基础的基坑应采取支护及降水措施。（3）承台位开挖应准确，确保承台中心与四桩中心一致，开挖过程不得超挖，且不得扰动基底土，放坡开挖1:1，桩顶嵌入承台10cm，机械开挖深度至EL19.9m，底部20cm采用人工开挖平整。（4）开挖以及基础桩桩头破除完成后即施工10cm厚C15垫层混凝土，垫层混凝土浇筑边线超出承台10cm，垫层混凝土终凝后开始放线并进行承台钢筋绑扎，承台侧模采用木模，模板底标高为EL19.8m。（5）基础周围土方回填并夯实平整，严禁开挖。安装场地平整，修好通道。按规定架设专用电箱，做好装塔前的技术检查工作。（6）承台钢筋绑扎要按设计图纸进行，钢筋间距布置均匀，绑扎牢固，并提前与塔吊安装单位联系，做好地脚螺栓预埋，确保地脚螺栓定位准确、可靠。基础的钢筋绑扎和预埋件安装后，应按要求检查验收，验收合格后方可浇筑混凝土。（7）承台混凝土浇筑采用自卸的方式或利用挖掘机配合入仓，混凝土浇筑过程中要振捣均匀、密实，并保证承台水平，浇筑中不得碰撞、移位钢筋或预埋件且要保护好地脚螺栓不被污染；混凝土终凝后覆盖养护毯浇水养护，每天浇水不少于两次，养护时间不少于7天。基础四周应回填土方并夯实。（8） 基础混凝土施工中，在基础顶面四角应作好沉降及位移观测点原始记录，塔机安装后应定期观测并记录，沉降量和倾斜率不应超过规范要求。（1）基础施工前应按塔机基础设计及施工方案做好准备工作，如遇特殊天气做好相关抽排准备。 （2）安装塔机时基础混凝土应达到80%以上设计强度，塔机运行使用时基础混凝土应达到100%设计强度。1.1.1.预埋构件地脚螺栓的预埋需要用固定支脚和固定框架来固定配合安装，确保固定支脚的角钢外边尺寸为1600×1600mm。固定框仅作固定支脚就位用。每个可回收固定支脚使用6个螺杆安装，螺栓、螺母的规格、级别为：螺杆：M39，12.9级；螺母：M39，12.9级。图1-1预埋件定位图 图1-1预埋件剖面图1.1.2.塔吊安装塔吊安装程序：固定塔吊基础─>安装塔吊标准节─>吊装塔帽转台和驾驶室─>吊装平衡臂及卷扬机、配电箱、─>先吊装一块配重块─>吊装起重臂及撑架系统(包括小车牵引机构和小车)─>吊装剩余两块配重块穿绕有关绳索系统─>检查整机的机械部件,结构连接部件、电气部件等─>调整好各安全保护装置─>进行试车。具体塔吊安装及拆卸过程见塔吊安装拆除专项方案。2.质量安全文明施工措施2.1.质量保证措施（1）基础承台严格按《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）进行施工。（2）基础表面平整度允许偏差1/1000；埋设件的位置、标高和垂直度以及施工工艺符合出厂说明书要求。 （1）基坑挖土完成后，应尽快进行垫层施工，如不能及时进行施工，应预留150mm厚土层，在进行下道工序前挖去以避免基底土遭受扰动，降低承载力。（2）预埋螺栓必须按照厂家提供的基础图准确定位后放置好，水准仪配合校平，4块垫板上平面的水平差≤1.5mm；并用钢筋和承台主筋焊接牢固，确保施工中不会发生移位，对角线误差不大于2mm。（3）做好塔吊基础的施工检查和记录，螺旋预埋件埋置要准确，在混凝土灌注前、灌注中及灌注后要仔细复核螺旋埋置尺寸，确保上部结构的顺利安装，经验收合格后，再进行上部结构安装。（4）塔吊基础混凝土浇捣时，应制作同条件养护试块，并按照厂家要求，养护15天且试块试验强度达到厂家提供的基础图纸要求后，才可进行塔吊安装。（5）所有工程材料应事先进行检查，严格把好原材料进场关，不合格材料不准验收，保证使用的材料全部符合工程质量的要求。每项材料到工地应有出厂检验单，同时在现场进行抽查，来历不明的材料不用，过期变质的材料不用，消除外来因素对工程质量的影响。（6）安装以前要进行沉降观测，并作好记录，发现问题应及时调整处理。（7）塔吊基础施工完毕后必须经相关单位验收合格后方可使用。1.1.安全文明保证措施（1）作业人员进入现场施工必须正确配戴安全帽。（2）吊试运转及使用前应进行使用技术交底，并组织塔机驾驶员学习《起重机械安全规程》，经考核合格后，方可上岗。（3）夜间操作时必须有足够的照明。 操作人员必须在规定的通道内上、下塔吊，并且不得持握任何物件；禁止无关人员上下塔吊。（4）紧固螺栓应用力均匀，按规定的扭矩值扭紧；穿销子，严禁猛打猛敲；构件间的孔对位，使用撬棒找正，不能用力过猛，以防滑脱；物体就位缓慢靠近，严禁撞击损坏零件。  （1）加强安全用电管理，现场禁止使用裸线，不得私架电线，加强用电线路和电焊机使用的检查，尤其是要在大风雨后对供电线路进行检查，防止漏电等现象发生。（2）塔吊必须做好接地保护，防止雷击（采用不小于10mm2多股铜线用焊接的方法链接），接地电阻值不大于4欧姆，确保塔吊防雷安全。（3）工人操作地点和周围必须清洁整齐，做到活完脚下清，工完场地清，丢洒在施工现场的砂浆混凝土要及时清除； 废弃物的外运不准撒漏飞扬、污染市容；合理摆放施工机械，把噪音降到最低点，夜间照明设备不准照射居民住房。1.资源配置1.1.人员配备表1-1劳动及安排表序号工种人数工作内容1值班技术人员1施工技术、质量2钢筋工6负责钢筋加工及安装3测量工2负责测量放线及高程控制4电工1负责施工中涉电作业5破桩人员3破桩机桩基检测6信号工1指导吊车塔吊施工1.2.主要机械设备表1-2主要机具设备表序号机具设备名称型号数量工作内容1挖掘机2001土方挖装2自卸汽车18m31土方运输3振捣棒A50mm1混凝土浇筑4空压机1桩头破除 5电焊机1钢筋焊接1.1.主要材料表1-1主要材料表序号部位项目单位数量1承台钢筋制安t5C35混凝土m3902灌注桩钢筋制安t24.18C30水下混凝土m3235.52.附图（1）附图1：《塔吊施工平面布置图》（2）附图2：《1#和2#塔吊基础结构图》（3）附图3：《3#塔吊基础结构图》3.附塔吊计算书3.1.1#塔吊计算书1、塔吊的基本参数信息塔吊型号：JP6513，塔吊起升高度H：45.700m，塔身宽度B：1.6m，基础埋深D：0.000m，自重F1：1100kN，基础承台厚度Hc：1.200m，最大起重荷载F2：80kN，基础承台宽度Bc：5.000m，桩钢筋级别:HRB400，桩直径或者方桩边长：1.000m，桩间距a：2.5m，桩混凝土强度等级：C30水下承台箍筋间距S：150.000mm，承台混凝土的保护层厚度：50mm， 承台混凝土强度等级：C35；2、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=1100.00kN，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)=1416.00kN，风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：Mkmax＝2300kN·m；3、承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算（1）桩顶竖向力的计算依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-94）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+G)/n±Mxyi/∑yi2±Myxi/∑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=1416.00kN；G──桩基承台的自重：G=1.2×(25×Bc×Bc×Hc)=1.2×(25×5.00×5.00×1.20)=900.00kN；Mx,My──承台底面的弯矩设计值，取3220.00kN·m； xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/20.5=1.77m；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=(1416.00+900.00)/4+3220.00×1.77/(2×1.772)=1489.75kN。最小压力：Nmin=(1416.00+900.00)/4-3220.00×1.77/(2×1.772)=-331.75kN。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》（JGJ94-94）的第5.6.1条。Mx=∑NiyiMy=∑Nixi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=0.45m；Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值，Ni1=Ni-G/n=1264.75kN；经过计算得到弯矩设计值：Mx=My=2×1264.75×0.45=1138.28kN·m。4、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。αs=M/(α1fcbh02)ζ=1-(1-2αs)1/2γs=1-ζ/2 As=M/(γsh0fy)式中，αl──系数，当混凝土强度不超过C50时，α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，α1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=1150.00mm；fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；经过计算得：αs=1138.28×106/(1.00×16.70×5000.00×1150.002)=0.010；ξ=1-(1-2×0.010)0.5=0.010；γs=1-0.010/2=0.995；Asx=Asy=1138.28×106/(0.995×1150.00×300.00)=3316.54mm2。由于最小配筋率为0.15%,所以构造最小配筋面积为:5000.00×1200.00×0.15%=9000.00mm2。建议配筋值：HRB400钢筋，C20@165。承台底面单向根数29根。实际配筋值9111.8mm2。5、承台斜截面抗剪切计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-94)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：γ0V≤βfcb0h0其中，γ0──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=5000mm；h0──承台计算截面处的计算高度，h0=1150mm； λ──计算截面的剪跨比，λ=a/h0此处，a=(2500.00-1600.00)/2=450.00mm；当λ<0.3时，取λ=0.3；当λ>3时,取λ=3，得λ=0.39；β──剪切系数，当0.3≤λ＜1.4时，β=0.12/(λ+0.3)；当1.4≤λ≤3.0时，β=0.2/(λ+1.5)，得β=0.17；fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；则，1.00×1489.75=1489.754kN≤0.17×16.70×5000×1150/1000=16324.25kN；经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！6、桩顶轴向压力验算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-94)的第4.1.1条，桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：γ0N≤fcA其中，γ0──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=14.30N/mm2；A──桩的截面面积，A=7.85×105mm2。则，1.00×1489753.53=1.49×106N≤14.30×7.85×105=1.12×107N；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！7、桩竖向极限承载力验算依据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)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=ηsQsk/γs+ηpQpk/γp Qsk=u∑qsikliQpk=qpkAp其中R──复合桩基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；ηs,ηp──分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数；γs,γp──分别为桩侧阻抗力分项系数，桩端阻抗力分项系数；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=3.142m；Ap──桩端面积,Ap=0.785m2；li──第i层土层的厚度；各土层厚度及阻力标准值如下表:土层序号土层名称土层厚度(m)极限侧阻力(kPa)极限端阻力(kPa)抗拔系数承载力（kPa）压缩模量(MPa)1粉质黏土②-28.22000.76753.52粉细砂③-1a3.12000.75150133粉质图夹粉土③-12.92400.731105.54粉质黏土、粉土、粉砂互层③-252500.713595粉细砂④9.6315000.6526523.56碎石土⑤4.26812000.71410267黏土⑥12.8456500.7848018.5由于桩的入土深度为26.00m,所以桩端是在第5层土层，即：粉细砂④层。 单桩竖向承载力验算:R=3.142×(8.20×20.00×0.80+3.10×20.00×1.20+2.90×24.00×1.20+5.00×25.00×1.20+6.80×31.00×1.20)/1.67+1.64×500.00×0.785/1.67=1.69×103kN>N=1489.754kN；上式计算的R的值大于最大压力1489.75kN,所以满足要求!8、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=Σλiqsikuili其中：Uk──桩基抗拔极限承载力标准值；ui──破坏表面周长，取ui=πd=3.142×1=3.142m；qsik──桩侧表面第i层土的抗压极限侧阻力标准值；λi──抗拔系数，砂土取0.50～0.70，粘性土、粉土取0.70～0.80，桩长l与桩径d之比小于20时，λ取小值；li──第i层土层的厚度。经过计算得到：Uk=Σλiqsikuili=1402.62kN；整体破坏时，桩基的抗拔极限承载力标准值：Ugk=（ulΣλiqsikli）/3=2083.52kNul──桩群外围周长，ul=4×（2.5+1)=14.00m；桩基抗拔承载力公式：γ0N≤Ugk/2+Ggpγ0N≤Uuk/2+Gp其中N-桩基上拔力设计值，Nk=331.75kN； 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=1592.50kN；Gp-基桩自重设计值，Gp=510.51kN；Ugk/2+Ggp=2083.517/2+1592.5=2634.26kN>1.0×331.754kNUuk/2+Gp=1402.621/2+510.509=1211.82kN>1.0×331.754kN桩抗拔满足要求。9、桩配筋计算（1）桩构造配筋计算As=πd2/4×0.65%=3.14×10002/4×0.65%=5105mm2（2）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=331753.53N；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=331753.53/300.00=1105.85mm2建议配筋值：HRB400钢筋，17C20。实际配筋值5341.4mm2。依据《建筑桩基设计规范》(JGJ94-94)， 箍筋采用8@150mm，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5m范围内箍筋为加密区，加密间距100mm；每隔2m左右设一道C18焊接加劲箍筋。桩锚入承台35d。1.1.2#塔吊计算书1、塔吊的基本参数信息塔吊型号：JP6513，塔吊起升高度H：45.700m，塔身宽度B：1.6m，基础埋深D：0.000m，自重F1：1100kN，基础承台厚度Hc：1.200m，最大起重荷载F2：80kN，基础承台宽度Bc：5.000m，桩钢筋级别:HRB335，桩直径或者方桩边长：1.000m，桩间距a：2.5m，桩混凝土强度等级：C30水下承台箍筋间距S：150.000mm，承台混凝土的保护层厚度：50mm，承台混凝土强度等级：C35；2、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=1100.00kN，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)=1416.00kN，风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：Mkmax＝2300kN·m；3、承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算 （1）桩顶竖向力的计算依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-94）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+G)/n±Mxyi/∑yi2±Myxi/∑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=1416.00kN；G──桩基承台的自重：G=1.2×(25×Bc×Bc×Hc)=1.2×(25×5.00×5.00×1.20)=900.00kN；Mx,My──承台底面的弯矩设计值，取3220.00kN·m；xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/20.5=1.77m；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=(1416.00+900.00)/4+3220.00×1.77/(2×1.772)=1489.75kN。最小压力：Nmin=(1416.00+900.00)/4-3220.00×1.77/(2×1.772)=-331.75kN。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》（JGJ94-94）的第5.6.1条。Mx=∑NiyiMy=∑Nixi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=0.45m；Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值，Ni1=Ni-G/n=1264.75kN；经过计算得到弯矩设计值：Mx=My=2×1264.75×0.45=1138.28kN·m。4、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。αs=M/(α1fcbh02)ζ=1-(1-2αs)1/2γs=1-ζ/2As=M/(γsh0fy)式中，αl──系数，当混凝土强度不超过C50时，α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，α1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=1150.00mm；fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；经过计算得：αs=1138.28×106/(1.00×16.70×5000.00×1150.002)=0.010； ξ=1-(1-2×0.010)0.5=0.010；γs=1-0.010/2=0.995；Asx=Asy=1138.28×106/(0.995×1150.00×300.00)=3316.54mm2。由于最小配筋率为0.15%,所以构造最小配筋面积为:5000.00×1200.00×0.15%=9000.00mm2。建议配筋值：HRB400钢筋，C20@165。承台底面单向根数29根。实际配筋值9111.8mm2。5、承台斜截面抗剪切计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-94)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：γ0V≤βfcb0h0其中，γ0──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=5000mm；h0──承台计算截面处的计算高度，h0=1150mm；λ──计算截面的剪跨比，λ=a/h0此处，a=(2500.00-1600.00)/2=450.00mm；当λ<0.3时，取λ=0.3；当λ>3时,取λ=3，得λ=0.39；β──剪切系数，当0.3≤λ＜1.4时，β=0.12/(λ+0.3)；当1.4≤λ≤3.0时，β=0.2/(λ+1.5)，得β=0.17；fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；则，1.00×1489.75=1489.754kN≤0.17×16.70×5000×1150/1000=16324.25kN； 经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！6、桩顶轴向压力验算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-94)的第4.1.1条，桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：γ0N≤fcA其中，γ0──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=14.30N/mm2；A──桩的截面面积，A=7.85×105mm2。则，1.00×1489753.53=1.49×106N≤14.30×7.85×105=1.12×107N；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！7、桩竖向极限承载力验算依据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)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=ηsQsk/γs+ηpQpk/γpQsk=u∑qsikliQpk=qpkAp其中R──复合桩基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；ηs,ηp──分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数；γs,γp──分别为桩侧阻抗力分项系数，桩端阻抗力分项系数； 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=3.142m；Ap──桩端面积,Ap=0.785m2；li──第i层土层的厚度；各土层厚度及阻力标准值如下表:土层序号土层名称土层厚度(m)极限侧阻力(kPa)极限端阻力(kPa)抗拔系数承载力（kPa）压缩模量(MPa)1黏土②-12.53000.7611552粉质黏土②-24.92000.75753.53粉质图夹粉土③-14.42400.731105.54粉质黏土、粉土、粉砂互层③-26.82500.713595粉细砂④8.8315000.6526523.56碎石土⑤4.26812000.71410267黏土⑥10.3456500.7848018.5由于桩的入土深度为26.00m,所以桩端是在第5层土层，即：粉细砂④层。单桩竖向承载力验算:R=3.142×(2.50×30.00×0.80+4.90×20.00×1.20+4.40×24.00×1.20+6.80×25.00×1.20+7.40×31.00×1.20)/1.67+1.64×500.00×0.785/1.67=1.86×103kN>N=1489.754kN；上式计算的R的值大于最大压力1489.75kN,所以满足要求!8、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=Σλiqsikuili其中：Uk──桩基抗拔极限承载力标准值；ui──破坏表面周长，取ui=πd=3.142×1=3.142m；qsik──桩侧表面第i层土的抗压极限侧阻力标准值；λi──抗拔系数，砂土取0.50～0.70，粘性土、粉土取0.70～0.80，桩长l与桩径d之比小于20时，λ取小值；li──第i层土层的厚度。经过计算得到：Uk=Σλiqsikuili=1494.45kN；整体破坏时，桩基的抗拔极限承载力标准值：Ugk=（ulΣλiqsikli）/3=2219.92kNul──桩群外围周长，ul=4×（2.5+1)=14.00m；桩基抗拔承载力公式：γ0N≤Ugk/2+Ggpγ0N≤Uuk/2+Gp其中N-桩基上拔力设计值，Nk=331.75kN；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=1592.50kN；Gp-基桩自重设计值，Gp=510.51kN；Ugk/2+Ggp=2219.924/2+1592.5=2702.46kN>1.0×331.754kNUuk/2+Gp=1494.449/2+510.509=1257.73kN>1.0×331.754kN桩抗拔满足要求。 9、桩配筋计算(1)桩构造配筋计算As=πd2/4×0.65%=3.14×10002/4×0.65%=5105mm2(2)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=331753.53N；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=331753.53/300.00=1105.85mm2建议配筋值：HRB400钢筋，17C20。实际配筋值5341.4mm2。依据《建筑桩基设计规范》(JGJ94-94)，箍筋采用8@150mm，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5m范围内箍筋为加密区，加密间距100mm；每隔2m左右设一道C18焊接加劲箍筋。桩锚入承台35d。1.1.3#塔吊计算书1、塔吊的基本参数信息塔吊型号：JP6513，塔吊起升高度H：45.700m， 塔身宽度B：1.6m，基础埋深D：0.000m，自重F1：1100kN，基础承台厚度Hc：1.200m，最大起重荷载F2：80kN，基础承台宽度Bc：5.000m，桩钢筋级别:HRB400，桩直径或者方桩边长：1.000m，桩间距a：2.5m，桩混凝土强度等级：C30水下承台箍筋间距S：150.000mm，承台混凝土的保护层厚度：50mm，承台混凝土强度等级：C35；2、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=1100.00kN，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)=1416.00kN，风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：Mkmax＝2300kN·m；3、承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算（1）桩顶竖向力的计算依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-94）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+G)/n±Mxyi/∑yi2±Myxi/∑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=1416.00kN；G──桩基承台的自重：G=1.2×(25×Bc×Bc×Hc)=1.2×(25×5.00×5.00×1.20)=900.00kN；Mx,My──承台底面的弯矩设计值，取3220.00kN·m；xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/20.5=1.77m；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=(1416.00+900.00)/4+3220.00×1.77/(2×1.772)=1489.75kN。最小压力：Nmin=(1416.00+900.00)/4-3220.00×1.77/(2×1.772)=-331.75kN。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》（JGJ94-94）的第5.6.1条。Mx=∑NiyiMy=∑Nixi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=0.45m；Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值，Ni1=Ni-G/n=1264.75kN； 经过计算得到弯矩设计值：Mx=My=2×1264.75×0.45=1138.28kN·m。4、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。αs=M/(α1fcbh02)ζ=1-(1-2αs)1/2γs=1-ζ/2As=M/(γsh0fy)式中，αl──系数，当混凝土强度不超过C50时，α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，α1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=1150.00mm；fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；经过计算得：αs=1138.28×106/(1.00×16.70×5000.00×1150.002)=0.010；ξ=1-(1-2×0.010)0.5=0.010；γs=1-0.010/2=0.995；Asx=Asy=1138.28×106/(0.995×1150.00×300.00)=3316.54mm2。由于最小配筋率为0.15%,所以构造最小配筋面积为:5000.00×1200.00×0.15%=9000.00mm2。建议配筋值：HRB400钢筋，C20@165。承台底面单向根数29根。实际配筋值9111.8mm2。5、承台斜截面抗剪切计算 依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-94)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：γ0V≤βfcb0h0其中，γ0──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=5000mm；h0──承台计算截面处的计算高度，h0=1150mm；λ──计算截面的剪跨比，λ=a/h0此处，a=(2500.00-1600.00)/2=450.00mm；当λ<0.3时，取λ=0.3；当λ>3时,取λ=3，得λ=0.39；β──剪切系数，当0.3≤λ＜1.4时，β=0.12/(λ+0.3)；当1.4≤λ≤3.0时，β=0.2/(λ+1.5)，得β=0.17；fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；则，1.00×1489.75=1489.754kN≤0.17×16.70×5000×1150/1000=16324.25kN；经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！6、桩顶轴向压力验算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-94)的第4.1.1条，桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：γ0N≤fcA其中，γ0──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=14.30N/mm2；A──桩的截面面积，A=7.85×105mm2。则，1.00×1489753.53=1.49×106N≤14.30×7.85×105=1.12×107N； 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！7、桩竖向极限承载力验算依据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)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=ηsQsk/γs+ηpQpk/γpQsk=u∑qsikliQpk=qpkAp其中R──复合桩基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；ηs,ηp──分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数；γs,γp──分别为桩侧阻抗力分项系数，桩端阻抗力分项系数；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=3.142m；Ap──桩端面积,Ap=0.785m2；li──第i层土层的厚度；各土层厚度及阻力标准值如下表:土层序号土层名称土层厚度(m)极限侧阻力(kPa)极限端阻力(kPa)抗拔系数承载力（kPa）压缩模量(MPa)1黏土②-11.73000.7611552粉质黏土，②-24.52000.75753.5 3粉质图夹粉土③-182400.731105.54粉质黏土、粉土、粉砂互层③-22.72500.713595粉细砂④13.3315000.6526523.56黏土⑥13.2456500.7848018.5由于桩的入土深度为23.00m,所以桩端是在第5层土层，即：粉细砂④层。单桩竖向承载力验算:R=3.142×(1.70×30.00×0.80+4.50×20.00×1.20+8.00×24.00×1.20+2.70×25.00×1.20+6.10×31.00×1.20)/1.67+1.64×500.00×0.785/1.67=1.68×103kN>N=1489.754kN；上式计算的R的值大于最大压力1489.75kN,所以满足要求!8、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=Σλiqsikuili其中：Uk──桩基抗拔极限承载力标准值；ui──破坏表面周长，取ui=πd=3.142×1=3.142m；qsik──桩侧表面第i层土的抗压极限侧阻力标准值；λi──抗拔系数，砂土取0.50～0.70，粘性土、粉土取0.70～0.80，桩长l与桩径d之比小于20时，λ取小值；li──第i层土层的厚度。经过计算得到：Uk=Σλiqsikuili=1308.74kN；整体破坏时，桩基的抗拔极限承载力标准值：Ugk=（ulΣλiqsikli）/3=1944.06kN ul──桩群外围周长，ul=4×（2.5+1)=14.00m；桩基抗拔承载力公式：γ0N≤Ugk/2+Ggpγ0N≤Uuk/2+Gp其中N-桩基上拔力设计值，Nk=331.75kN；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=1408.75kN；Gp-基桩自重设计值，Gp=451.60kN；Ugk/2+Ggp=1944.063/2+1408.75=2380.78kN>1.0×331.754kNUuk/2+Gp=1308.74/2+451.604=1105.97kN>1.0×331.754kN桩抗拔满足要求。9、桩配筋计算（1）桩构造配筋计算As=πd2/4×0.65%=3.14×10002/4×0.65%=5105mm2（2）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=331753.53N； 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=331753.53/300.00=1105.85mm2建议配筋值：HRB400钢筋，17C20。实际配筋值5341.4mm2。依据《建筑桩基设计规范》(JGJ94-94)，箍筋采用8@150mm，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5m范围内箍筋为加密区，加密间距100mm；每隔2m左右设一道C18焊接加劲箍筋。桩锚入承台35d。'