塔吊专项施工方案_1_2_塔吊施工方案

恒元广场工程1#、2#塔吊专项施工方案

1. 工程概况及编制依据

慈溪恒元广场项目位于慈溪市东部商务区15#-A、15#-B，南至北三环，东至山洞桥耕地、北至规划广场路、西至规划中央大街。总用地面积约为27359.2平方米，拟建

主楼19-24层办公酒店，裙房三层商业用房，地下室二层，总建筑面积约13.6万平方，米（地下室约4.2万平方米），上部框剪结构。

本工程布局二台QTZ80塔吊分别用于垂直运输，其中1#塔吊位置4-5/R-S轴之间,2#塔吊位置14-15/R-S,桩基为φ800㎜钻孔灌注桩,桩顶标高-3.600m.

塔吊扶墙位置设置如下：各道附着装置之间的间隔距离必须严格按照塔吊使用说明书进行设置，允许根据实际情况在1M的范围内进行适当调整，调整到附墙框安装在塔身标准节有横腹杆的位置。

根据《工程地质勘察报告》ZK8号钻孔、ZK10号钻孔；《QTZ80塔吊说明书》、《建筑桩基技术规范》（JGJ94－94）、《宁波市建筑桩基设计与施工细则》（2001甬DBJ02－12）。本方案计算采用品茗安全软件2010版本。

二、1#塔吊格构式基础设计验算.（1#塔吊位于ZK8号钻孔附近）

1、塔吊基本参数

塔吊型号：QZT80； 标准节长度b：3m；

塔吊自重Gt：550kN； 塔吊地脚螺栓性能等级：高强10.9级；

最大起重荷载Q：80kN； 塔吊地脚螺栓的直径d：30mm；

塔吊起升高度H：41m； 塔吊地脚螺栓数目n：12个；

塔身宽度B: 1.6m；

2、格构柱基本参数

格构柱计算长度lo：6.0m； 格构柱缀件类型：缀板；

格构柱缀件节间长度a₁：0.5m； 格构柱分肢材料类型：L125x10；

格构柱基础缀件节间长度a₂：2m； 格构柱钢板缀件参数:宽100mm，厚10mm；

格构柱截面宽度b₁：0.5m； 格构柱基础缀件材料类型：L100x10；

3、基础参数

桩中心距a：2.7m； 桩直径d：0.8m；

桩入土深度l：28m； 桩型与工艺：泥浆护壁钻(冲)孔灌注桩；

桩混凝土等级：C35； 桩钢筋型号：HRB335；

桩钢筋直径：20mm；

承台宽度Bc：4m； 承台厚度h：1.2m；

承台混凝土等级为：C35； 承台钢筋等级：HRB335；

承台钢筋直径：20； 承台保护层厚度:50mm；

承台箍筋间距：250mm；

4、塔吊计算状态参数

地面粗糙类别：A类 近海或湖岸区； 风荷载高度变化系数：0.5；

主弦杆材料：角钢/方钢； 主弦杆宽度c：250mm；

工作状态：

所处城市：浙江慈溪市， 基本风压ω₀：0.45 kN/m²，

额定起重力矩Me：800kN·m； 基础所受水平力P：35kN；

塔吊倾覆力矩M：1160.31kN·m；

工作状态下荷载计算

一）、塔吊受力计算

1、塔吊竖向力计算

承台自重：G_c=25×Bc×Bc×h=25×4.00×4.00×1.20=480.00kN；

作用在基础上的垂直力：F_k=Gt+Gc+Q=550.00+480.00+80.00=1110.00kN；

2、塔吊风荷载计算

地处 浙江慈溪市，基本风压ω₀=0.45 kN/m²；

挡风系数计算：

φ = (3B+2b+(4B²+b²)^1/2c/Bb)

挡风系数Φ=0.79；

体型系数μ_s=1.90；

查表得：荷载高度变化系数μ_z=0.50；

高度z处的风振系数取：β_z=1.0；

所以风荷载设计值为：

ω=0.7×β_z×μ_s×μ_z×ω₀=0.7×1.00×1.90×0.50×0.45=0.30kN/m²；

3、塔吊弯矩计算

风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：

M_ω=ω×Φ×B×H×H×0.5=0.30×0.79×1.60×41.00×41.00×0.5=318.31kN·m；

总的最大弯矩值：

M_max=1.4×(M_e+M_ω+P×h)=1.4×(800.00+318.31+35.00×1.20)=1160.31kN·m；

4、塔吊水平力计算

水平力：V_k=ω×B×H×Φ+P=0.45×1.60×41.00×0.79+35.00=58.35kN

5、每根格构柱的受力计算

 

作用于承台顶面的作用力：F_k=1110.00kN；

M_kmax=1160.31kN·m；

V_k=58.35kN；

图中x轴的方向是随时变化的，计算时应按照倾覆力矩Mmax最不利方向进行验算。

（1）、桩顶竖向力的计算

N_ik=(F+G)/n±M_yy_i/Σy_j²；

式中：n－单桩个数，n=4；

F－作用于桩基承台顶面的竖向力标准值；

G－桩基承台的自重标准值；

M_y－承台底面的弯矩标准值；

y_j－单桩相对承台中心轴的Y方向距离；

N_ik－单桩桩顶竖向力标准值；

经计算得到单桩桩顶竖向力标准值

最大压力：N_kmax=F_k/4+(M_kmax×a×2^-0.5)/(2×(a×2^-0.5)²)=1110.00/4+(1160.31×2.70×2^-0.5)/(2×(2.70×2^-0.5)²)=581.38kN；

最小压力：N_kmin=F_k/4-(M_kmax×a×2^-0.5)/(2×(a×2^-0.5)²)=1110.00/4-(1160.31×2.70×2^-0.5)/(2×(2.70×2^-0.5)²)=-26.38kN；

需要验算桩基础抗拔力。

（2）、桩顶剪力的计算

V₀=1.2V/4=1.2×58.35/4=17.50kN；

二）、塔吊与承台连接的螺栓验算

1、螺栓抗剪验算

每个螺栓所受剪力：

N_v^b=n_vπd²f_v^b/4=1×3.14×30.00²×310/4=219.13kN；

N_v=1.2V_k/n=1.2×58.35/12=5.83kN<219.13kN；

螺栓抗剪强度满足要求。

2、螺栓抗拉验算

n₁×N_t = N_min

其中：n₁－塔吊每一个角上螺栓的数量，n₁=n/4；

N_t－每一颗螺栓所受的力；

N_t^b=πd_e²f_t^b/4=3.14×26.72²×500/4=280.29kN；

N_t=1.2N_kmin/n₁=1.2×26.38/3.00=10.55kN<280.29kN；

螺栓抗拉强度满足要求。

3、螺栓同时受到剪力以及拉力时的验算

((N_v/N_v^b)²+(N_t/N_t^b)²)^1/2 ≤ 1

其中：N_v、N_t－ 一个普通螺栓所承受的剪力和拉力；

N_v^b、N_t^b、N_c^b－ 一个普通螺栓的受剪、受拉和承压承载力的设计值；

((N_v/N_v^b)²+(N_t/N_t^b)²)^0.5=((5.83/219.13)²+(10.55/280.29)²)^0.5=0.05；

螺栓在同时受到剪力以及杆轴方向拉力时强度满足要求。

三）、承台验算

1、承台弯矩的计算

依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-2008 ）的第5.9.1条。

M_x = ∑N_iy_i

M_y = ∑N_ix_i

其中 M_x,M_y－计算截面处XY方向的弯矩设计值；

x_i,y_i－单桩相对承台中心轴的XY方向距离，取(a-B)/2=(2.70-1.60)/2=0.55m；

N_i1－单桩桩顶竖向力设计值；

经过计算得到弯矩设计值：M_x=M_y=2×0.55×461.38×1.2=609.02kN·m。

2、螺栓粘结力锚固强度计算

锚固深度计算公式:

h ≥ N/πd[f_b]

其中 N－锚固力，即作用于螺栓的轴向拉力，N=10.55kN；

d－楼板螺栓的直径，d=30mm；

[f_b]－楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度，[f_b]=1.57N/mm²；

h－楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度，经过计算得到 h ≥10.55×10³/(3.14×30.00×1.57)=71.30mm；

构造要求：h≥660.00mm；

螺栓在混凝土承台中的锚固深度要大于660.00mm。

3、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。

α_s = M/(α₁f_cbh₀²)

ζ = 1-(1-2α_s)^1/2

γ_s = 1-ζ/2

A_s = M/(γ_sh₀f_y)

式中：α_l－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 ；

f_c－混凝土抗压强度设计值查表得16.70N/mm²；

h_o－承台的计算高度h_o=1200.00-50.00=1150.00mm；

f_y－钢筋受拉强度设计值，f_y=300N/mm²；

经过计算得：α_s=609.02×10⁶/(1.000×16.700×4.000×10³×(1150.000)²)=0.007；

ξ=1-(1-2×0.007)^0.5=0.007；

γ_s =1-0.007/2=0.997；

A_sx =A_sy=609.02×10⁶/(0.997×1150.000×300)=1771.389mm²；

由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:

1200×4000×0.15%=7200mm²；

建议配筋值：HRB335钢筋，20@170。承台底面单向根数23根。实际配筋值7226.6mm²。

4、承台斜截面抗剪切计算

依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-2008)的第5.9.10条。

桩对矩形承台的最大剪切力为V=697.65kN。我们考虑承台配置箍筋的情况，斜截面受剪承载力满足下面公式：

V≤β_hsαf_tb₀h₀

其中，b₀──承台计算截面处的计算宽度，b₀=4000.00mm；

λ－计算截面的剪跨比，λ=a/h_o，此处，a=(2700.00-1600.00)/2=550.00mm，

当 λ<0.25时，取λ=0.25；当 λ>3时,取λ=3，得λ=0.48；

β_hs──受剪切承载力截面高度影响系数，当h₀＜800mm时，取h₀=800mm，h₀＞2000mm时，取h₀=2000mm，其间按内插法取值，β_hs=(800/1150)^1/4=0.913；

α──承台剪切系数，α=1.75/(0.478+1)=1.184；

h_o－承台计算截面处的计算高度，h_o=1200.00-50.00=1150.00mm；

697.65kN≤0.91×1.184×1.57×4000×1150/1000=7808.05kN；

经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！

四）、单肢格构柱截面验算

1、格构柱力学参数

L125x10

A =24.37cm² i =3.85cm I =361.67cm⁴ z₀ =3.45cm

每个格构柱由4根角钢L125x10组成，格构柱力学参数如下：

I_x1=[I+A×（b₁/2－z₀）²] ×4=[361.67+24.37×(50.00/2-3.45)²]×4=46716.64cm⁴；

A_n1=A×4=24.37×4=97.48cm²；

W₁=I_x1/(b₁/2-z₀)=46716.64/(50.00/2-3.45)=2167.83cm³；

i_x1=(I_x1/A_n1)^0.5=(46716.64/97.48)^0.5=21.89cm；

2、格构柱平面内整体强度

N_max/A_n1=697.65×10³/(97.48×10²)=71.57N/mm²<f=300N/mm²；

格构柱平面内整体强度满足要求 。

3、格构柱整体稳定性验算

L_0x1=l_o=4.30m；

λ_x1=L_0x1×10²/i_x1=4.30×10²/21.89=19.64；

单肢缀板节间长度：a₁=0.50m；

λ₁=L₁/i_v=50.00/2.48=20.16；

λ_0x1=(λ_x1²+λ₁²)^0.5=(19.64²+20.16²)^0.5=28.15；

查表：Φ_x=0.94；

N_max/(Φ_xA)=697.65×10³/(0.94×97.48×10²)=75.94N/mm²<f=300N/mm²；

格构柱整体稳定性满足要求。

4、刚度验算

λ_max=λ_0x1=28.15<[λ]=150 满足；

单肢计算长度：l₀₁=a₁=50.00cm；

单肢回转半径：i₁=3.85cm；

单肢长细比：λ₁=l_o1/i₁=50/3.85=12.99<0.7λ_max=0.7×28.15=19.7；

因截面无削弱，不必验算截面强度。

分肢稳定满足要求。

五）、整体格构柱基础验算

1、格构柱基础力学参数

单肢格构柱力学参数：

I_x1=46716.64cm⁴ A_n1=97.48cm²

W₁=2167.83cm³ i_x1=21.89cm

格构柱基础是由四个单肢的格构柱组成的，整个基础的力学参数：

I_x2=[I_x1+A_n1×(b₂×10²/2-b₁×10²/2)²]×4=[46716.64+97.48×(2.70×10²/2-0.50×10²/2)²]×4=4904898.54cm⁴；

A_n2=A_n1×4=97.48×4=389.92cm²；

W₂=I_x2/(b₂/2-b₁/2)=4904898.54/(2.70×10²/2-0.50×10²/2)=44589.99cm³；

i_x2=(I_x2/A_n2)^0.5=(4904898.54/389.92)^0.5=112.16cm；

2、格构柱基础平面内整体强度

1.2N/A_n+1.4M_x/(γ_x×W)=1332.00×10³/(389.92×10²)+1624.43×10⁶/(1.0×44589.99×10³)=70.59N/mm²<f=300N/mm²

格构式基础平面内稳定满足要求。

3、格构柱基础整体稳定性验算

L_0x2=l_o=4.30m；

λ_x2=L_0x2/i_x2=4.30×10²/112.16=3.83；

A_n2=389.92cm²；

A_dy2=2×19.26=38.52cm²；

λ_0x2=(λ_x2²+40×A_n2/A_dy2)^0.5=(3.83²+40×389.92/38.52)^0.5=20.48；

查表：φ_x=0.97；

N_EX^' = π²EA_n2/1.1λ_0x2²

N_EX=171756.88N；

1.2N/(φ_xA) + 1.4β_mxM_x/(W_lx(1-1.2φ_xN/N_EX)) ≤f

1.2N/(φ_xA)+1.4β_mxM_x/(W_lx(1-1.2φ_xN/N_EX))=29.68N/mm²≤f=300N/mm²；

格构式基础整体稳定性满足要求。

4、刚度验算

λ_max=λ_0x2=20.48<[λ]=150 满足；

单肢计算长度：l₀₂=a₂=200.00cm；

单肢回转半径：i_x1=21.89cm；

单肢长细比：λ₁=l₀₂/i_x1=200/21.89=9.14<0.7λ_max=0.7×20.48=14.34

因截面无削弱，不必验算截面强度。

刚度满足要求。

六）、桩竖向极限承载力验算

单桩竖向承载力标准值按下面的公式计算：

Q_uk=Q_sk+Q_pk = u∑q_sikl_i+q_pkA_p

u──桩身的周长，u=2.513m；

A_p──桩端面积,A_p=0.503m²；

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 8.90 16.00 0.00 粉土

2 34.10 10.00 375.00 淤泥质粉质粘土

由于桩的入土深度为28.00m,所以桩端是在第2层土层。

单桩竖向承载力验算: Q_uk=2.513×333.4+375×0.503=1026.421kN；

单桩竖向承载力特征值：R=R_a= Q_uk/2=1026.421/2=513.211kN；

N_k=581.375kN≤1.2R=1.2×513.211=615.853kN；

桩基竖向承载力满足要求！

七）、抗拔桩基承载力验算

群桩呈非整体破坏时，桩基的抗拔极限承载力标准值：

T_uk=Σλ_iq_siku_il_i=628.444kN；

其中： T_uk－桩基抗拔极限承载力标准值；

u_i－破坏表面周长，取u=πd=2.51m；

q_sik－桩侧表面第i层土的抗压极限侧阻力标准值；

λ_i－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；

l_i－第i层土层的厚度。

群桩呈整体破坏时，桩基的抗拔极限承载力标准值：

T_gk=（u_lΣλ_iq_sikl_i）/4=875.175kN；

u_l－桩群外围周长，u_l=4×（2.7+0.8）=14m；

经过计算得到:TU_k=Σλ_iq_siku_il_i＝628.44kN；

桩基抗拔承载力公式：

N_k≤ T_gk/2+G_gp

N_k≤ T_uk/2+G_p

其中 N_k - 桩基上拔力设计值，N_k=26.38kN；

G_gp - 群桩基础所包围体积的桩土总自重设计值除以总桩数，G_gp =1715.00kN；

G_p - 基桩自重设计值，G_p =351.86kN；

T_gk/2+G_gp=875.175/2+1715=2152.588kN > 26.375kN；

T_uk/2+G_p=628.444/2+351.858=666.08kN > 26.375kN；

桩抗拔满足要求。

八）、桩配筋计算

1、桩构造配筋计算

按照构造要求配筋。

A_s=πd²/4×0.65%=3.14×800²/4×0.65%=3267mm²

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 ≤ f_yA_s

式中：N──轴向拉力设计值，N=26375.21N；

f_y──钢筋强度抗压强度设计值，f_y=300N/mm²；

A_s──纵向普通钢筋的全部截面积。

A_s=N/f_y=26375.21/300=87.92mm²

建议配筋值：HRB335钢筋，1120。实际配筋值3456.2 mm²。

依据《建筑桩基设计规范》(JGJ94-2008)，

箍筋采用螺旋式，直径不应小于6mm，间距宜为200~300mm；受水平荷载较大的桩基、承受水平地震作用的桩基以及考虑主筋作用计算桩身受压承载力时，桩顶以下5d范围内箍筋应加密；间距不应大于100mm；当桩身位于液化土层范围内时箍筋应加密；当考虑箍筋受力作用时，箍筋配置应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定；当钢筋笼长度超过4m时，应每隔2m设一道直径不小于12mm的焊接加劲箍筋。

三、2#塔吊格构式基础设计验算.（2#塔吊位于19号钻孔附近）

1、塔吊基本参数

塔吊型号：QZT80(5214)； 标准节长度b：3m；

塔吊自重Gt：550kN； 塔吊地脚螺栓性能等级：高强10.9级；

最大起重荷载Q：80kN； 塔吊地脚螺栓的直径d：30mm；

塔吊起升高度H：41m； 塔吊地脚螺栓数目n：12个；

塔身宽度B: 1.6m；

2、格构柱基本参数

格构柱计算长度lo：6.0m； 格构柱缀件类型：缀板；

格构柱缀件节间长度a₁：0.5m； 格构柱分肢材料类型：L125x10；

格构柱基础缀件节间长度a₂：2m； 格构柱钢板缀件参数:宽100mm，厚10mm；

格构柱截面宽度b₁：0.5m； 格构柱基础缀件材料类型：L100x10；

3、基础参数

桩中心距a：2.7m； 桩直径d：0.8m；

桩入土深度l：28m； 桩型与工艺：泥浆护壁钻(冲)孔灌注桩；

桩混凝土等级：C35； 桩钢筋型号：HRB335；

桩钢筋直径：20mm；

承台宽度Bc：4m； 承台厚度h：1.2m；

承台混凝土等级为：C35； 承台钢筋等级：HRB335；

承台钢筋直径：20； 承台保护层厚度:50mm；

承台箍筋间距：250mm；

4、塔吊计算状态参数

地面粗糙类别：A类 近海或湖岸区； 风荷载高度变化系数：0.5；

主弦杆材料：角钢/方钢； 主弦杆宽度c：250mm；

工作状态：

所处城市：浙江慈溪市， 基本风压ω₀：0.45 kN/m²，

额定起重力矩Me：800kN·m； 基础所受水平力P：35kN；

塔吊倾覆力矩M：1160.31kN·m；

工作状态下荷载计算

一）、塔吊受力计算

1、塔吊竖向力计算

承台自重：G_c=25×Bc×Bc×h=25×4.00×4.00×1.20=480.00kN；

作用在基础上的垂直力：F_k=Gt+Gc+Q=550.00+480.00+80.00=1110.00kN；

2、塔吊风荷载计算

地处 浙江慈溪市，基本风压ω₀=0.45 kN/m²；

挡风系数计算：

φ = (3B+2b+(4B²+b²)^1/2c/Bb)

挡风系数Φ=0.79；

体型系数μ_s=1.90；

查表得：荷载高度变化系数μ_z=0.50；

高度z处的风振系数取：β_z=1.0；

所以风荷载设计值为：

ω=0.7×β_z×μ_s×μ_z×ω₀=0.7×1.00×1.90×0.50×0.45=0.30kN/m²；

3、塔吊弯矩计算

风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：

M_ω=ω×Φ×B×H×H×0.5=0.30×0.79×1.60×41.00×41.00×0.5=318.31kN·m；

总的最大弯矩值：

M_max=1.4×(M_e+M_ω+P×h)=1.4×(800.00+318.31+35.00×1.20)=1160.31kN·m；

4、塔吊水平力计算

水平力：V_k=ω×B×H×Φ+P=0.45×1.60×41.00×0.79+35.00=58.35kN

5、每根格构柱的受力计算

 

作用于承台顶面的作用力：F_k=1110.00kN；

M_kmax=1160.31kN·m；

V_k=58.35kN；

图中x轴的方向是随时变化的，计算时应按照倾覆力矩Mmax最不利方向进行验算。

（1）、桩顶竖向力的计算

N_ik=(F+G)/n±M_yy_i/Σy_j²；

式中：n－单桩个数，n=4；

F－作用于桩基承台顶面的竖向力标准值；

G－桩基承台的自重标准值；

M_y－承台底面的弯矩标准值；

y_j－单桩相对承台中心轴的Y方向距离；

N_ik－单桩桩顶竖向力标准值；

经计算得到单桩桩顶竖向力标准值

最大压力：N_kmax=F_k/4+(M_kmax×a×2^-0.5)/(2×(a×2^-0.5)²)=1110.00/4+(1160.31×2.70×2^-0.5)/(2×(2.70×2^-0.5)²)=581.38kN；

最小压力：N_kmin=F_k/4-(M_kmax×a×2^-0.5)/(2×(a×2^-0.5)²)=1110.00/4-(1160.31×2.70×2^-0.5)/(2×(2.70×2^-0.5)²)=-26.38kN；

需要验算桩基础抗拔力。

（2）、桩顶剪力的计算

V₀=1.2V/4=1.2×58.35/4=17.50kN；

二）、塔吊与承台连接的螺栓验算

1、螺栓抗剪验算

每个螺栓所受剪力：

N_v^b=n_vπd²f_v^b/4=1×3.14×30.00²×310/4=219.13kN；

N_v=1.2V_k/n=1.2×58.35/12=5.83kN<219.13kN；

螺栓抗剪强度满足要求。

2、螺栓抗拉验算

n₁×N_t = N_min

其中：n₁－塔吊每一个角上螺栓的数量，n₁=n/4；

N_t－每一颗螺栓所受的力；

N_t^b=πd_e²f_t^b/4=3.14×26.72²×500/4=280.29kN；

N_t=1.2N_kmin/n₁=1.2×26.38/3.00=10.55kN<280.29kN；

螺栓抗拉强度满足要求。

3、螺栓同时受到剪力以及拉力时的验算

((N_v/N_v^b)²+(N_t/N_t^b)²)^1/2 ≤ 1

其中：N_v、N_t－ 一个普通螺栓所承受的剪力和拉力；

N_v^b、N_t^b、N_c^b－ 一个普通螺栓的受剪、受拉和承压承载力的设计值；

((N_v/N_v^b)²+(N_t/N_t^b)²)^0.5=((5.83/219.13)²+(10.55/280.29)²)^0.5=0.05；

螺栓在同时受到剪力以及杆轴方向拉力时强度满足要求。

三）、承台验算

1、承台弯矩的计算

依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-2008 ）的第5.9.1条。

M_x = ∑N_iy_i

M_y = ∑N_ix_i

其中 M_x,M_y－计算截面处XY方向的弯矩设计值；

x_i,y_i－单桩相对承台中心轴的XY方向距离，取(a-B)/2=(2.70-1.60)/2=0.55m；

N_i1－单桩桩顶竖向力设计值；

经过计算得到弯矩设计值：M_x=M_y=2×0.55×461.38×1.2=609.02kN·m。

2、螺栓粘结力锚固强度计算

锚固深度计算公式:

h ≥ N/πd[f_b]

其中 N－锚固力，即作用于螺栓的轴向拉力，N=10.55kN；

d－楼板螺栓的直径，d=30mm；

[f_b]－楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度，[f_b]=1.57N/mm²；

h－楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度，经过计算得到 h ≥10.55×10³/(3.14×30.00×1.57)=71.30mm；

构造要求：h≥660.00mm；

螺栓在混凝土承台中的锚固深度要大于660.00mm。

3、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。

α_s = M/(α₁f_cbh₀²)

ζ = 1-(1-2α_s)^1/2

γ_s = 1-ζ/2

A_s = M/(γ_sh₀f_y)

式中：α_l－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 ；

f_c－混凝土抗压强度设计值查表得16.70N/mm²；

h_o－承台的计算高度h_o=1200.00-50.00=1150.00mm；

f_y－钢筋受拉强度设计值，f_y=300N/mm²；

经过计算得：α_s=609.02×10⁶/(1.000×16.700×4.000×10³×(1150.000)²)=0.007；

ξ=1-(1-2×0.007)^0.5=0.007；

γ_s =1-0.007/2=0.997；

A_sx =A_sy=609.02×10⁶/(0.997×1150.000×300)=1771.389mm²；

由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:

1200×4000×0.15%=7200mm²；

建议配筋值：HRB335钢筋，20@170。承台底面单向根数23根。实际配筋值7226.6mm²。

4、承台斜截面抗剪切计算

依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-2008)的第5.9.10条。

桩对矩形承台的最大剪切力为V=697.65kN。我们考虑承台配置箍筋的情况，斜截面受剪承载力满足下面公式：

V≤β_hsαf_tb₀h₀

其中，b₀──承台计算截面处的计算宽度，b₀=4000.00mm；

λ－计算截面的剪跨比，λ=a/h_o，此处，a=(2700.00-1600.00)/2=550.00mm，

当 λ<0.25时，取λ=0.25；当 λ>3时,取λ=3，得λ=0.48；

β_hs──受剪切承载力截面高度影响系数，当h₀＜800mm时，取h₀=800mm，h₀＞2000mm时，取h₀=2000mm，其间按内插法取值，β_hs=(800/1150)^1/4=0.913；

α──承台剪切系数，α=1.75/(0.478+1)=1.184；

h_o－承台计算截面处的计算高度，h_o=1200.00-50.00=1150.00mm；

697.65kN≤0.91×1.184×1.57×4000×1150/1000=7808.05kN；

经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！

四）、单肢格构柱截面验算

1、格构柱力学参数

L125x10

A =24.37cm² i =3.85cm I =361.67cm⁴ z₀ =3.45cm

每个格构柱由4根角钢L125x10组成，格构柱力学参数如下：

I_x1=[I+A×（b₁/2－z₀）²] ×4=[361.67+24.37×(50.00/2-3.45)²]×4=46716.64cm⁴；

A_n1=A×4=24.37×4=97.48cm²；

W₁=I_x1/(b₁/2-z₀)=46716.64/(50.00/2-3.45)=2167.83cm³；

i_x1=(I_x1/A_n1)^0.5=(46716.64/97.48)^0.5=21.89cm；

2、格构柱平面内整体强度

N_max/A_n1=697.65×10³/(97.48×10²)=71.57N/mm²<f=300N/mm²；

格构柱平面内整体强度满足要求 。

3、格构柱整体稳定性验算

L_0x1=l_o=4.30m；

λ_x1=L_0x1×10²/i_x1=4.30×10²/21.89=19.64；

单肢缀板节间长度：a₁=0.50m；

λ₁=L₁/i_v=50.00/2.48=20.16；

λ_0x1=(λ_x1²+λ₁²)^0.5=(19.64²+20.16²)^0.5=28.15；

查表：Φ_x=0.94；

N_max/(Φ_xA)=697.65×10³/(0.94×97.48×10²)=75.94N/mm²<f=300N/mm²；

格构柱整体稳定性满足要求。

4、刚度验算

λ_max=λ_0x1=28.15<[λ]=150 满足；

单肢计算长度：l₀₁=a₁=50.00cm；

单肢回转半径：i₁=3.85cm；

单肢长细比：λ₁=l_o1/i₁=50/3.85=12.99<0.7λ_max=0.7×28.15=19.7；

因截面无削弱，不必验算截面强度。

分肢稳定满足要求。

五）、整体格构柱基础验算

1、格构柱基础力学参数

单肢格构柱力学参数：

I_x1=46716.64cm⁴ A_n1=97.48cm²

W₁=2167.83cm³ i_x1=21.89cm

格构柱基础是由四个单肢的格构柱组成的，整个基础的力学参数：

I_x2=[I_x1+A_n1×(b₂×10²/2-b₁×10²/2)²]×4=[46716.64+97.48×(2.70×10²/2-0.50×10²/2)²]×4=4904898.54cm⁴；

A_n2=A_n1×4=97.48×4=389.92cm²；

W₂=I_x2/(b₂/2-b₁/2)=4904898.54/(2.70×10²/2-0.50×10²/2)=44589.99cm³；

i_x2=(I_x2/A_n2)^0.5=(4904898.54/389.92)^0.5=112.16cm；

2、格构柱基础平面内整体强度

1.2N/A_n+1.4M_x/(γ_x×W)=1332.00×10³/(389.92×10²)+1624.43×10⁶/(1.0×44589.99×10³)=70.59N/mm²<f=300N/mm²

格构式基础平面内稳定满足要求。

3、格构柱基础整体稳定性验算

L_0x2=l_o=4.30m；

λ_x2=L_0x2/i_x2=4.30×10²/112.16=3.83；

A_n2=389.92cm²；

A_dy2=2×19.26=38.52cm²；

λ_0x2=(λ_x2²+40×A_n2/A_dy2)^0.5=(3.83²+40×389.92/38.52)^0.5=20.48；

查表：φ_x=0.97；

N_EX^' = π²EA_n2/1.1λ_0x2²

N_EX=171756.88N；

1.2N/(φ_xA) + 1.4β_mxM_x/(W_lx(1-1.2φ_xN/N_EX)) ≤f

1.2N/(φ_xA)+1.4β_mxM_x/(W_lx(1-1.2φ_xN/N_EX))=29.68N/mm²≤f=300N/mm²；

格构式基础整体稳定性满足要求。

4、刚度验算

λ_max=λ_0x2=20.48<[λ]=150 满足；

单肢计算长度：l₀₂=a₂=200.00cm；

单肢回转半径：i_x1=21.89cm；

单肢长细比：λ₁=l₀₂/i_x1=200/21.89=9.14<0.7λ_max=0.7×20.48=14.34

因截面无削弱，不必验算截面强度。

刚度满足要求。

六）、桩竖向极限承载力验算

单桩竖向承载力标准值按下面的公式计算：

Q_uk=Q_sk+Q_pk = u∑q_sikl_i+q_pkA_p

u──桩身的周长，u=2.513m；

A_p──桩端面积,A_p=0.503m²；

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 8.70 16.00 0.00 粉土

2 0.60 11.00 0.00 粉质粘土夹粉层

3 32.90 10.00 375.00 淤泥质粉质粘土

由于桩的入土深度为28.00m,所以桩端是在第3层土层。

单桩竖向承载力验算: Q_uk=2.513×332.8+375×0.503=1024.913kN；

单桩竖向承载力特征值：R=R_a= Q_uk/2=1024.913/2=512.457kN；

N_k=581.375kN≤1.2R=1.2×512.457=614.948kN；

桩基竖向承载力满足要求！

七）、抗拔桩基承载力验算

群桩呈非整体破坏时，桩基的抗拔极限承载力标准值：

T_uk=Σλ_iq_siku_il_i=627.313kN；

其中： T_uk－桩基抗拔极限承载力标准值；

u_i－破坏表面周长，取u=πd=2.51m；

q_sik－桩侧表面第i层土的抗压极限侧阻力标准值；

λ_i－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；

l_i－第i层土层的厚度。

群桩呈整体破坏时，桩基的抗拔极限承载力标准值：

T_gk=（u_lΣλ_iq_sikl_i）/4=873.6kN；

u_l－桩群外围周长，u_l=4×（2.7+0.8）=14m；

经过计算得到:TU_k=Σλ_iq_siku_il_i＝627.31kN；

桩基抗拔承载力公式：

N_k≤ T_gk/2+G_gp

N_k≤ T_uk/2+G_p

其中 N_k - 桩基上拔力设计值，N_k=26.38kN；

G_gp - 群桩基础所包围体积的桩土总自重设计值除以总桩数，G_gp =1715.00kN；

G_p - 基桩自重设计值，G_p =351.86kN；

T_gk/2+G_gp=873.6/2+1715=2151.8kN > 26.375kN；

T_uk/2+G_p=627.313/2+351.858=665.515kN > 26.375kN；

桩抗拔满足要求。

八）、桩配筋计算

1、桩构造配筋计算

按照构造要求配筋。

A_s=πd²/4×0.65%=3.14×800²/4×0.65%=3267mm²

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 ≤ f_yA_s

式中：N──轴向拉力设计值，N=26375.21N；

f_y──钢筋强度抗压强度设计值，f_y=300N/mm²；

A_s──纵向普通钢筋的全部截面积。

A_s=N/f_y=26375.21/300=87.92mm²

建议配筋值：HRB335钢筋，1120。实际配筋值3456.2 mm²。

依据《建筑桩基设计规范》(JGJ94-2008)，

箍筋采用螺旋式，直径不应小于6mm，间距宜为200~300mm；受水平荷载较大的桩基、承受水平地震作用的桩基以及考虑主筋作用计算桩身受压承载力时，桩顶以下5d范围内箍筋应加密；间距不应大于100mm；当桩身位于液化土层范围内时箍筋应加密；当考虑箍筋受力作用时，箍筋配置应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定；当钢筋笼长度超过4m时，应每隔2m设一道直径不小于12mm的焊接加劲箍筋。

四、塔吊使用注意事项

1. 塔吊应当回填土结束后,从上部承台算起.
2. 先挖土至塔吊承台底板处,进行底板处承台砼施工,当砼强度达到70%以上方可使用.

五、塔吊的安装步骤

（一）组装

1、按技术要求设置承台和预埋地脚螺栓。

2、塔身自下而上的组成为底架基础节。

3、将已经组装底架吊在砼承台上，使底架保持水平，拧紧地脚螺栓。

4、把基础节吊装在底架上固定好，注意基础节上有踏步的一面塔身要与建筑物垂直.

5、将高度为3m的一节标准（主弦杆内衬圆钢）慢慢吊装在基础节上。安装时，注意标准节上的踏步和梯子要和基础上的相对应，标准节之间的连接采用12个特制的M30高强度螺栓，必须按规定达到4800N·M的预紧力矩。

6、在地面上将爬升架拼装成整体，并装好液压系统，然后将爬升架吊起，套在标准节和基础节外面，并使套架上的爬升搁在基础节的最后一节踏步(套架上有油缸的一面对准塔身上有踏步的一面套入)。

7、在地面上先将上下支座以及回转机构，回转支座，平台等装为一体，然后将这一套部件吊起安装在塔身节上。用4个销子和4个M45的高强度螺栓将下支座分别与爬升架和塔身节相连（引用梁要与建筑平行）。

8、在塔顶上连好一切平衡连杆，然后吊起塔顶用4个销子固定在上支座上，塔顶倾斜的一面与吊壁处同一侧。

9、在平地上拼装好平衡臂，并将卷扬机构、配电箱、电阻箱等在平衡臂上，接好各部分所需的电线，然后，将平衡臂吊起来与上支座用销轴固接完后，再抬起平衡臂成一角度至平衡拉杆的安装位置，安装好平衡臂拉杆，再将吊车卸载。

10、吊起重2.3t的尾衡配重的一块，放在从平衡臂尾端的平衡台上。

11、在地面上，先将司机室的电气设备检查好以后，将司机室吊起至上支座的上面，然后，用销轴司机室与上支座连接好。

12、起重机臂与起里臂拉杆：①组合吊臂长度，用相应销轴把它们装配在一起。安上小车和吊篮，并把小车和吊篮固定在吊臂根部，把吊臂搁置在1m高左右的支架上，使小车和吊篮离开地面，装上小车牵引机构。所有销轴都要装上开口销，并将开口销打开。②组合吊臂拉杆长度，用销轴把它们连接起来，固定在吊臂上弦杆的相应支架。③检查吊臂上的电路是否完善，并穿绕小车牵引钢丝绳。④用汽车起重机将吊臂吊成平衡提升，提升中必须保持吊臂处于水平位置，使用吊臂能够顺利地安装到上支座的吊臂绞点上。⑤在吊臂与上支座连接完毕后，继续提升吊臂，使吊臂头部稍微抬起，并将起升机构钢丝绳绕过踏顶的安装滑轮，按要求连接好，然后开动卷扬机拉起拉杆，使销轴使其连接到塔顶上拉杆上。⑥松弛起升机构钢丝绳，把吊臂缓慢放下，使拉杆处于拉紧状态，然后，松弛起升钢丝绳。

13、穿绕起升钢丝绳，将起升钢丝绳入卷筒引起，经塔顶导向滑轮后，绕过在臂架根部的起重量限制器滑轮，再引向小车滑轮与吊沟滑轮穿绕。最后，将绳端固定在臂头上，把小车开至最根部，转动小车上带有棘轮的小储绳卷筒把牵引绳尽力张紧。

（二）塔身标准节的安装

1、将起重臂旋转至引入塔身标准节的方向（起重臂位于爬升架上外伸，框架的正上方）。如果准备加上几个标准节，则把要加的标准节一个个吊起依次排列在起重臂正下方。

2、放松电缆上部略大于总的爬、升高度，将爬升架和下支座间用４个销子穿起联结好。

3、在地面上先用引进小车将标准节钩住，然后吊起标准节，调整小车的位置使得塔吊的上部重心落在顶升油缸梁的位置上。

4、拆除塔身和下支柱之间的四个高强度螺栓。

5、将顶升横梁挂在塔身的踏步上，开动液压系统使活塞杆全部伸出后，销死活塞杆，使套加上的爬升搁在塔身的踏步上，接着油缸全部缩回，重新使顶升横梁挂在塔身踏步上，再次全部伸出油缸，此时塔身上方引至塔身的正上方，对准标准节的螺栓将上下塔身标准节连接牢靠（拧紧螺栓予紧力570KN，予紧力矩4800N.M），退出引进小车，用吊钩吊下引进小车，钩住一个要加的标准节，吊起标准节。

6、按上述方法，加入第二节后，将下支座与塔身之间的四个连接螺栓拧紧。

7、安装好底架的四个斜撑杆，至此，塔机才算安装完毕。

六、塔机的操作维护

1、机操人员必须持证上岗，熟悉机械的保养和安全操作规程，无关人员未经许可不得攀登塔机。

2、塔机的正常工作气温为-20至+40度，风速低于13m/s。

3、塔机每次转场安装使用都必须进行空载、静载实验、动载实验；静载实验吊重为额定荷载的125%，动载实验吊重为额定载荷110%。

4、夜间工作时，除塔机本身自有的照明外，施工现场应有充足的照明设备。

5、塔吊的操作必须落实三定制，司机的操作规程严格执行。处理电气故障时，须有维修人员以上。

6、 多台塔机在现场同时工作时，应采用各不同一高度的方法进行，同时司机应高度集 中注意，避免塔机相互碰撞，注意塔机周围的建筑物。

7、塔机应当经常检查、维护、保养，传动部件应有足够的润滑剂，对易损件应经常检查、维修或更换，对连接螺栓，特别是经常振动的零件，应检查是否松动，如有松动则必须及时拧紧。

8、检查和调整制动瓦和制动轮的间隙，保证制动灵敏可靠，其间隙在0.5-1mm之间，磨擦面上不应有油污等污物。

9、钢丝绳的维护和保养应严格按GB5144-85规定执行，发现有超过有关规定，必须立即换新。

10、塔机的各结构、焊缝及有关购件是否损坏、变形、松动、锈蚀、裂缝，如有问题应及时修复。

11、各电器线路也应定时检查，是否有老化、故障、损坏等情况，应及时修复和保养。

七、 塔机沉降、垂直度测定及偏差校正

1、塔机基础沉降观测应定期进行，一般为半月一次，垂直度的测定当塔机在独立高度以内时应半月一次，当安装在附墙后应每月观测一次（安装附墙时就要观测垂直状况，以便于附墙的调节）。

2、当塔机出现沉降不匀，垂直度偏差超过塔高的1/1000时，应对塔机进行偏差校正，在附墙未设之前，在最低与塔机基脚螺栓间加垫钢片校正，校正过程中用高吨位千斤顶顶起塔身，为保证安全，塔身用大缆绳四面缆紧，且不能将基脚螺栓拆下来，只能松动螺栓上的螺母，具体长度根据加垫钢片的厚度确定，当有多道附墙架设后，塔机的垂直校正，在保证安全的前提下，可通过附墙拉杆的长度来实现。

八、塔机的拆卸

塔机的拆卸方法与安装方法基本相同，只是工作程序与安装时，相反，即后装的先拆，先装的后拆，具体步骤如下：

1、调整爬升架导轮与塔身立柱的间隙为3—5㎜为宜，吊一节标准节移动小车位置至大约离塔机中心10m处，使塔吊的重心落在顶升油缸上的绞点位置，然后卸下支座与塔身连接的8个高强度螺栓。

2、将活塞杆全部伸出，当顶升横梁挂在塔身的下一级踏步上，卸下塔身与塔身的连接螺栓，稍升活塞杆，使上、下支座与塔身脱离，推出标准节至引进横梁外端，接着缩回全部活塞杆，使爬爪搁在塔身的踏步上，然后再伸出全部活塞杆，重新将顶升横梁挂在塔身的上一级踏步上，缩回全部活塞杆，使上、下支座与塔身连接，并插上螺栓。

3、以上为一次塔身下降过程，连续降塔吊时，重复以上过程。

4、拆初时，必须按先降后拆附近墙的原则进行拆除。

塔机降至（基本高度）时，用汽车吊辅拆除，具体步骤如下： 配重吊离（留一块配重，即平衡臂从尾部起的第一个位置）平衡臂——— 拆除起重臂（整体）至地面———吊离最后一块配重平衡臂——— 拆除平衡臂———塔帽拆除———上、下支座拆除（包括拆除电源和司机室）———爬升套、斜撑杆拆除———最后拆除标准3节标准节。

5、待塔吊拆卸完后，对塔吊基础砼和高地下二层板面桩用风镐进行机械凿除，然后进行人工剃凿，桩顶采用小钎修平。

九、安全措施

1、上岗前对上岗人员进行安全教育，戴好安全帽，严禁酒后操作。

2、塔机的按拆工作时，风速超过13m/s和雨雪天，应严禁操作。

3、操作人员应佩带必要的安全装置，保证安全生产。

4、服从统一指挥，禁止高空抛物。

5、注意周围环境，如高压线、地面承载能力等，确保拆装安全。安装拆除卸塔机派专门人员警戒，严禁无关人员在作业区内穿行。

1. 拆装塔机的整个过程，必须严格按操作规程和施工方案进行，严禁违规操作。

十、接地装置

按规范要求接地保护装置，要求实测中伏接地电阻不大于4Ω。

十一、1#、2#塔吊基础图；1#、2#塔吊基础定位图; 1#、2#塔吊基础配筋图见后附图.