龙湖滟澜海岸花园2号地块项目

塔

吊

基

础

专

项

施

工

方

案

江苏顺通建设集团有限公司

二0一一年十二月

塔吊基础专项施工方案

编制： 日期：

审核： 日期：

批准： 日期：

目 录

一、工程概况 3

二、编制依据 3

三、塔吊的选型与布置 3

四、塔吊基础设计 4

五、施工中应注意事项 23

六、塔吊避雷措施 23

七、主要安全技术措施 24

八、塔身与砼结构防水处理办法 24

九、多塔作业注意事项 25

十、多塔作业措施 25

十一、承台土方开挖技术措施 26

十二、塔吊的沉降、垂直度测定及偏差校正 26

十三格构柱垂直度控制 27

十四、附图 28

一、工程概况

工程名称：龙湖滟澜海岸花园工程

建设单位：宁波龙嘉房地产发展有限公司

设计单位：浙江华展工程设计研究院有限公司

本工程为龙湖滟澜海岸花园工程Ⅰ标段，由20～47#共二十八栋三层的叠院别墅和48～51#共四栋高层，地下一层平时为地下车库，战时为二等人员掩蔽所。本工程别墅为现浇异形柱框架剪力墙结构，而高层为现浇剪力墙结构，地上建筑面积为120000㎡，地下建筑面积为38883㎡。

由于塔吊位于地下室内，且需在基坑未开挖之前架设，故采用钻孔灌注桩加钢格构柱的基础形式。格构柱高度从地下室底板底标高至±0.000以上0.6m。根据工程平面位置，总共布置11台塔吊作为结构施工期间是垂直运输机械，考虑到材料运输距离，所有塔吊选用QTZ63塔吊，最大幅度为50m。安装的具体位置见附图。

二、编制依据

1、龙湖滟澜海岸花园工程施工总平面图及地下室顶板图；

2、龙湖滟澜海岸花园工程岩土工程勘察报告；

3、QTZ40、QTZ63自升式起重机使用说明书；

4、GB5144—2006《塔式起重机安全规程》；

5、GB 50007—2002《建筑地基基础设计规范》。

6、GB/T5031—2008《塔式起重机》；

7、JGJ196—2010《建筑施工塔式起重机安装使用拆卸安全技术规程》；

8、DB33/T1053—2008浙江省工程建设标准《固定式塔式起重机基础设计规程》；

9、建设部建质2009（87）文件。

三、塔吊的选型与布置

本工程上部由33个单体组成，地下室面积较大。业主对工期要求紧，根据工程实际情况，采用11台自升塔式起重机。

塔吊安装由专业的安拆队伍负责施工，具有相应资质的安拆单位，并出具搭拆专项方案，符合公司机械管理办法要求。

四、塔吊基础设计

根据工程实际情况，11台塔吊在基础土方开挖时投入使用，11台塔吊全部设置于地下室基坑内。

全部塔吊基础采用桩上格构柱承台基础，塔吊桩基础采用Φ800钻孔灌注桩，桩中心距1600mm，桩身配置13Φ18钢筋，箍筋采用螺旋箍筋Φ8@200，加强箍采用Φ12@2000，砼强度等级为C35，四肢角钢格构柱直接埋设在桩内，格构柱长6.4米与桩搭接2.0米，格构柱与桩钢筋笼电焊焊接，格构柱伸出自然地坪与塔机连接，塔吊基座采用双榀I36工字钢制作，用电焊固定在4根格构柱顶。

塔身穿越底板及顶板时，应和设计取得联系，征得设计同意后，方可实施。

工程地质参数详见下表：

层序	岩土名称	桩在此土层平均厚度(m)	土层顶绝对标高(m)	桩周土摩擦力特征值qsa(Kpa)	地基土承载力特征值fak(Kpa)	桩端阻力特征值qpa(Kpa)
①-2	粉质粘土	2.30～0.4（取1.35）	2.27～-1.52	11	70
②	淤泥质粉质粘土	10.20～6.00（取8.1）	1.67～-2.26	8	60
④	淤泥质粉质粘土	15.8～1.60（取8.7）	-5.83～-10.99	9	70
⑤	粉质粘土	12.60～0.60（取6.6）	-10.42～-22.62	27	170	400
⑥-1	粉质粘土	10.90～1.20（取6.05）	-13.45～-27.74	23	140	300
⑥-2	粉质粘土	15.10～2.50（取8.8）	-22.29～-33.18	26	150	400
⑧	含粘性土角砾	12.10～0.30（取6.2）	-31.44～-41.37	45	250	1400
⑨-1	粉质粘土	14.10～0.60（取7.35）	-33.67～-45.48	35	180	600
⑨-2	含粘性土角砾	15.70～0.40（取8.05）	-37.37～-53.18	44	220	1300
⑨-3	含碎石粉质粘土	26.70～5.00（取15.85）	-42.01～-57.18	38	200	900

由于塔吊只有一种型号，采用同样的基础，所以只计算高层(23层)处的塔吊，其他的不再计算。

基本参数

1、塔吊基本参数

塔吊型号：QTZ63； 标准节长度b：2.5m；

塔吊自重Gt：450.8kN； 塔吊地脚螺栓性能等级：高强8.8级；

最大起重荷载Q：60kN； 塔吊地脚螺栓的直径d：36mm；

塔吊起升高度H：75m； 塔吊地脚螺栓数目n：16个；

塔身宽度B: 1.6m；

2、格构柱基本参数

格构柱计算长度lo：5m； 格构柱缀件类型：缀板；

格构柱缀件节间长度a₁：0.65m； 格构柱分肢材料类型：L100x10；

格构柱基础缀件节间长度a₂：1.3m； 格构柱钢板缀件参数:宽100mm，厚10mm；

格构柱截面宽度b₁：0.4m； 格构柱基础缀件材料类型：L100x10；

3、基础参数

桩中心距a：1.6m； 桩直径d：0.8m；

桩入土深度l：35m； 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：18mm；

钢平台宽度：3.26m； 钢平台厚度：0.272m；

钢平台的螺栓直径：30mm； 钢平台的螺栓数目：16个；

钢平台的螺栓性能等级：高强8.8级；

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；

非工作状态：

所处城市：浙江宁波市， 基本风压ω₀：0.5 kN/m²；

额定起重力矩Me：630kN·m； 基础所受水平力P：30kN；

塔吊倾覆力矩M：1934.36kN·m；

工作状态：

所处城市：浙江宁波市， 基本风压ω₀：0.5 kN/m²，

额定起重力矩Me：630kN·m； 基础所受水平力P：30kN；

塔吊倾覆力矩M：1934.36kN·m；

非工作状态下荷载计算

一）、塔吊受力计算

1、塔吊竖向力计算

作用在基础上的垂直力：N=Gt=450.80=450.80kN；

2、塔吊风荷载计算

地处 浙江宁波市，基本风压ω₀=0.5 kN/m²；

挡风系数计算：

φ = (3B+2b+(4B²+b²)^1/2c/Bb)

挡风系数Φ=0.87；

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=0.7×1.00×1.90×0.50×0.50=0.33kN/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=0.33×0.87×1.60×75.00×75.00×0.5=1296.20kN·m；

总的最大弯矩值：

M_max=M_e+M_ω+P×h=630.00+1296.20+30.00×0.27=1934.36kN·m；

4、塔吊水平力计算

水平力：V_k=ω×B×H×Φ+P=0.50×1.60×75.00×0.87+30.00=81.98kN；

5、每根格构柱的受力计算

 

作用于承台顶面的作用力：F_k=450.80kN；

M_kmax=1934.36kN·m；

V_k=81.98kN；

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_k+G_k)/n±M_xkx_i/Σx_j²

式中：n－单桩个数，n=4；

F_k－作用于桩基承台顶面的竖向力标准值；

G_k－桩基承台的自重标准值；

M_xk－承台底面的弯矩标准值；

x_i－单桩相对承台中心轴的X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)=450.80/4+(1934.36×1.60×2^-0.5)/(2×(1.60×2^-0.5)²)=967.57kN；

最小压力：N_kmin=F_k/4-(M_kmax×a×2^-0.5)/(2×(a×2^-0.5)²)=450.80/4-(1934.36×1.60×2^-0.5)/(2×(1.60×2^-0.5)²)=-742.17kN；

需要验算桩基础抗拔力。

（2）、桩顶剪力的计算

V₀=1.2V_k/4=1.2×81.98/4=24.59kN；

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=1×3.14×36.00²×250/4=254.47kN；

N_v=1.2V_k/n=1.2×81.98/16=6.15kN<254.47kN；

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=3.14×32.25²×400/4=326.69kN；

N_t=1.2N_kmin/n₁=1.2×742.17/4.00=222.65kN<326.69kN；

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=((6.15/254.47)²+(222.65/326.69)²)^0.5=0.68；

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、螺栓抗剪验算

每个螺栓所受剪力：

N_v=V_k/n=81.98/16=5.12kN；

N_v^b=n_vπd²f_v^b/4=1×3.14×30.00²×250/(4×1000)=176.71kN；

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，即：n₁=n/4；

N_t－每一颗螺栓所受的力；

N_t=N_min/n₁=742.17/4.00=185.54kN；

N_t^b=πd_e²f_t^b/4=3.14×26.72²×400/(4×1000)=224.23kN；

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=((5.12/176.71)²+(185.54/224.23)²)^0.5=0.83；

螺栓在同时受到剪力以及杆轴方向拉力时强度满足要求。

四）、单肢格构柱截面验算

1、格构柱力学参数

L100x10

A =19.26cm² i =3.05cm I =179.51cm⁴ z₀ =2.84cm

每个格构柱由4根角钢L100x10组成，格构柱力学参数如下：

I_x1=[I+A×（b₁/2－z₀）²] ×4=[179.51+19.26×(40.00/2-2.84)²]×4=23403.67cm⁴；

A_n1=A×4=19.26×4=77.04cm²；

W₁=I_x1/(b₁/2-z₀)=23403.67/(40.00/2-2.84)=1363.85cm³；

i_x1=(I_x1/A_n1)^0.5=(23403.67/77.04)^0.5=17.43cm；

2、格构柱平面内整体强度

N_max/A_n1=1161.09×10³/(77.04×10²)=150.71N/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=5.00m；

λ_x1=L_0x1×10²/i_x1=5.00×10²/17.43=28.69；

单肢缀板节间长度：a₁=0.65m；

λ₁=L₁/i_v=65.00/1.96=33.16；

λ_0x1=(λ_x1²+λ₁²)^0.5=(28.69²+33.16²)^0.5=43.85；

查表：Φ_x=0.88；

N_max/(Φ_xA)=1161.09×10³/(0.88×77.04×10²)=170.73N/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=43.85<[λ]=150 满足；

单肢计算长度：l₀₁=a₁=65.00cm；

单肢回转半径：i₁=3.05cm；

单肢长细比：λ₁=l_o1/i₁=65/3.05=21.31<0.7λ_max=0.7×43.85=30.69；

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=23403.67cm⁴ A_n1=77.04cm²

W₁=1363.85cm³ i_x1=17.43cm

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=[23403.67+77.04×(1.60×10²/2-0.40×10²/2)²]×4=1202990.68cm⁴；

A_n2=A_n1×4=77.04×4=308.16cm²；

W₂=I_x2/(b₂/2-b₁/2)=1202990.68/(1.60×10²/2-0.40×10²/2)=20049.84cm³；

i_x2=(I_x2/A_n2)^0.5=(1202990.68/308.16)^0.5=62.48cm；

2、格构柱基础平面内整体强度

1.2N/A_n+1.4M_x/(γ_x×W)=540.96×10³/(308.16×10²)+2708.10×10⁶/(1.0×20049.84×10³)=152.62N/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=5.00m；

λ_x2=L_0x2/i_x2=5.00×10²/62.48=8.00；

A_n2=308.16cm²；

A_dy2=2×19.26=38.52cm²；

λ_0x2=(λ_x2²+40×A_n2/A_dy2)^0.5=(8.00²+40×308.16/38.52)^0.5=19.60；

查表：φ_x=0.96；

N_EX^' = π²EA_n2/1.1λ_0x2²

N_EX=148311.09N；

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))=-35.86N/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=19.60<[λ]=150 满足；

单肢计算长度：l₀₂=a₂=130.00cm；

单肢回转半径：i_x1=17.43cm；

单肢长细比：λ₁=l₀₂/i_x1=130/17.43=7.46<0.7λ_max=0.7×19.6=13.72

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 1.35 11.00 0.00 粉质粘土

2 8.10 8.00 0.00 淤泥质粉质粘土

3 8.70 8.00 0.00 淤泥质粉质粘土

4 6.60 27.00 400.00 粉质粘土

5 6.05 23.00 300.00 粉质粘土

6 8.80 26.00 400.00 粉质粘土

7 6.20 45.00 1400.00 含粘性土角砾

8 7.35 35.00 600.00 粉质粘土

9 8.05 44.00 1300.00 含粘性土角砾

10 15.85 38.00 900.00 含碎石粉质粘土

由于桩的入土深度为35.00m,所以桩端是在第6层土层。

单桩竖向承载力验算: Q_uk=2.513×575.8+900×0.503=1899.533kN；

单桩竖向承载力特征值：R=R_a= Q_uk/2=1899.533/2=949.766kN；

N_k=967.574kN≤1.2R=1.2×949.766=1139.72kN；

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=931.878kN；

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=889.878kN；

u_l－桩群外围周长，u_l=4×（1.6+0.8）=9.6m；

经过计算得到：TU_k=Σλ_iq_siku_il_i＝931.88kN；

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 - 桩基上抗拔力设计值，N_k=742.17kN；

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 =1008.00kN；

G_p - 基桩自重设计值，G_p =439.82kN；

T_gk/2+G_gp=889.878/2+1008=1452.939kN > 742.174kN；

T_uk/2+G_p=931.878/2+439.823=905.762kN > 742.174kN；

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

经过计算得到桩顶竖向极限承载力验算满足要求,只需构造配筋！

3、桩受拉钢筋计算

经过计算得到桩抗拔满足要求，只需构造配筋！

建议配筋值：HRB335钢筋，1318。实际配筋值3308.5 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。

工作状态下荷载计算

一）、塔吊受力计算

1、塔吊竖向力计算

作用在基础上的垂直力：N=Gt+Q=450.80+60.00=510.80kN；

2、塔吊风荷载计算

地处 浙江宁波市，基本风压ω₀=0.5 kN/m²；

挡风系数计算：

φ = (3B+2b+(4B²+b²)^1/2c/Bb)

挡风系数Φ=0.87；

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=0.7×1.00×1.90×0.50×0.50=0.33kN/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=0.33×0.87×1.60×75.00×75.00×0.5=1296.20kN·m；

总的最大弯矩值：

M_max=1.4×(M_e+M_ω+P×h)=1.4×(630.00+1296.20+30.00×0.27)=1934.36kN·m；

4、塔吊水平力计算

水平力：V_k=ω×B×H×Φ+P=0.50×1.60×75.00×0.87+30.00=81.98kN

5、每根格构柱的受力计算

 

作用于承台顶面的作用力：F_k=510.80kN；

M_kmax=1934.36kN·m；

V_k=81.98kN；

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)=510.80/4+(1934.36×1.60×2^-0.5)/(2×(1.60×2^-0.5)²)=982.57kN；

最小压力：N_kmin=F_k/4-(M_kmax×a×2^-0.5)/(2×(a×2^-0.5)²)=510.80/4-(1934.36×1.60×2^-0.5)/(2×(1.60×2^-0.5)²)=-727.17kN；

需要验算桩基础抗拔力。

（2）、桩顶剪力的计算

V₀=1.2V/4=1.2×81.98/4=24.59kN；

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=1×3.14×36.00²×250/4=254.47kN；

N_v=1.2V_k/n=1.2×81.98/16=6.15kN<254.47kN；

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=3.14×32.25²×400/4=326.69kN；

N_t=1.2N_kmin/n₁=1.2×727.17/4.00=218.15kN<326.69kN；

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=((6.15/254.47)²+(218.15/326.69)²)^0.5=0.67；

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、螺栓抗剪验算

每个螺栓所受剪力：

N_v=V_k/n=81.98/16=5.12kN；

N_v^b=n_vπd²f_v^b/4=1×3.14×30.00²×250/(4×1000)=176.71kN；

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，即：n₁=n/4；

N_t－每一颗螺栓所受的力；

N_t=N_min/n₁=727.17/4.00=181.79kN；

N_t^b=πd_e²f_t^b/4=3.14×26.72²×400/(4×1000)=224.23kN；

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=((5.12/176.71)²+(181.79/224.23)²)^0.5=0.81；

螺栓在同时受到剪力以及杆轴方向拉力时强度满足要求。

四）、单肢格构柱截面验算

1、格构柱力学参数

L100x10

A =19.26cm² i =3.05cm I =179.51cm⁴ z₀ =2.84cm

每个格构柱由4根角钢L100x10组成，格构柱力学参数如下：

I_x1=[I+A×（b₁/2－z₀）²] ×4=[179.51+19.26×(40.00/2-2.84)²]×4=23403.67cm⁴；

A_n1=A×4=19.26×4=77.04cm²；

W₁=I_x1/(b₁/2-z₀)=23403.67/(40.00/2-2.84)=1363.85cm³；

i_x1=(I_x1/A_n1)^0.5=(23403.67/77.04)^0.5=17.43cm；

2、格构柱平面内整体强度

N_max/A_n1=1179.09×10³/(77.04×10²)=153.05N/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=5.00m；

λ_x1=L_0x1×10²/i_x1=5.00×10²/17.43=28.69；

单肢缀板节间长度：a₁=0.65m；

λ₁=L₁/i_v=65.00/1.96=33.16；

λ_0x1=(λ_x1²+λ₁²)^0.5=(28.69²+33.16²)^0.5=43.85；

查表：Φ_x=0.88；

N_max/(Φ_xA)=1179.09×10³/(0.88×77.04×10²)=173.38N/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=43.85<[λ]=150 满足；

单肢计算长度：l₀₁=a₁=65.00cm；

单肢回转半径：i₁=3.05cm；

单肢长细比：λ₁=l_o1/i₁=65/3.05=21.31<0.7λ_max=0.7×43.85=30.69；

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=23403.67cm⁴ A_n1=77.04cm²

W₁=1363.85cm³ i_x1=17.43cm

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=[23403.67+77.04×(1.60×10²/2-0.40×10²/2)²]×4=1202990.68cm⁴；

A_n2=A_n1×4=77.04×4=308.16cm²；

W₂=I_x2/(b₂/2-b₁/2)=1202990.68/(1.60×10²/2-0.40×10²/2)=20049.84cm³；

i_x2=(I_x2/A_n2)^0.5=(1202990.68/308.16)^0.5=62.48cm；

2、格构柱基础平面内整体强度

1.2N/A_n+1.4M_x/(γ_x×W)=612.96×10³/(308.16×10²)+2708.10×10⁶/(1.0×20049.84×10³)=154.96N/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=5.00m；

λ_x2=L_0x2/i_x2=5.00×10²/62.48=8.00；

A_n2=308.16cm²；

A_dy2=2×19.26=38.52cm²；

λ_0x2=(λ_x2²+40×A_n2/A_dy2)^0.5=(8.00²+40×308.16/38.52)^0.5=19.60；

查表：φ_x=0.96；

N_EX^' = π²EA_n2/1.1λ_0x2²

N_EX=148311.09N；

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))=-24.90N/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=19.60<[λ]=150 满足；

单肢计算长度：l₀₂=a₂=130.00cm；

单肢回转半径：i_x1=17.43cm；

单肢长细比：λ₁=l₀₂/i_x1=130/17.43=7.46<0.7λ_max=0.7×19.6=13.72

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 1.35 11.00 0.00 粉质粘土

2 8.10 8.00 0.00 淤泥质粉质粘土

3 8.70 8.00 0.00 淤泥质粉质粘土

4 6.60 27.00 400.00 粉质粘土

5 6.05 23.00 300.00 粉质粘土

6 8.80 26.00 400.00 粉质粘土

7 6.20 45.00 1400.00 含粘性土角砾

8 7.35 35.00 600.00 粉质粘土

9 8.05 44.00 1300.00 含粘性土角砾

10 15.85 38.00 900.00 含碎石粉质粘土

由于桩的入土深度为35.00m,所以桩端是在第6层土层。

单桩竖向承载力验算: Q_uk=2.513×575.8+900×0.503=1899.533kN；

单桩竖向承载力特征值：R=R_a= Q_uk/2=1899.533/2=949.766kN；

N_k=510.8kN≤1.2R=1.2×949.766=1139.72kN；

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=931.878kN；

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=889.878kN；

u_l－桩群外围周长，u_l=4×（1.6+0.8）=9.6m；

经过计算得到:TU_k=Σλ_iq_siku_il_i＝931.88kN；

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=727.17kN；

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 =1008.00kN；

G_p - 基桩自重设计值，G_p =439.82kN；

T_gk/2+G_gp=889.878/2+1008=1452.939kN > 727.174kN；

T_uk/2+G_p=931.878/2+439.823=905.762kN > 727.174kN；

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

经过计算得到桩抗拔满足要求，只需构造配筋！

建议配筋值：HRB335钢筋，1318。实际配筋值3308.5 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。

九）、格构柱施工要求（工程经验）

1、格构柱锚入桩基中的长度不小于2000mm，并需增加箍筋和主筋数量，确保焊接质量桩混凝土等级不小于C30；

2、吊（插）入桩孔时，应控制钢构柱的垂直与水平二个方向的偏位。特别需防止浇捣混凝土后钢构柱的偏位，施工方案中必须有防偏位措施（采用模具等定位方法）。

3、钢构柱应在工厂制作，成品后运往工地。现场焊接水平杆与斜撑杆（柱间支撑）等构件，必须持有焊接上岗证，原则上仍应由生产厂家派员施焊。

4、单肢钢构柱内部需留有足够空间，浇捣混凝土中应采取有效手段保证混凝土的填充率达到95%以上。

5、开挖土方时，塔机钢构柱周围的土方应分层开挖，钢构柱之间的水平与斜撑杆（或柱间支撑），连接板等构件，必须跟随挖土深度而及时设置并焊接。

6、钢构柱露出端顶部设置承压板的，校水平后进行承压板刚性定位，焊接后四块承压板的上表面平面度不大于1/500。

7、塔机使用中，要经常观察钢筋混凝土连接块的变形情况；经常观察地脚螺栓松动情况，随时拧紧；经常观察塔机的垂直度，发现超差及时纠正。

六、塔吊避雷措施

塔机要用专用的接地线可靠接地，接地电阻不得大于4欧姆。塔机在做基础前，在塔吊边打入Φ20圆钢一根，深度2m，该圆钢上方装Φ12螺杆带螺母，焊接连接好。塔机安装完成后，底部同时也要安Φ12螺杆带螺母与塔机地下节焊接连接好，采用10mm2铜线，螺母与螺母之间相互连接，确保塔吊防雷安全

七、主要安全技术措施

1、基础平面与水平倾斜度＜1/1000。

2、标准节垂直度控制在＜1/1000。

3、确保格构柱与桩基稳固连接。

4、在塔吊安装前，必须向操作人员进行安全、技术交底。

5、作业人员进入现场必须戴安全帽，穿防滑鞋，高空作业必须系安全带。

6、塔吊操作须有专人指挥，全体作业人员集中精力，相互配合，在指挥人员指挥下安全作业。

7、对所有的起重工具如索具，夹具等进行全面检查并计算，验算后方可使用。

8、塔吊安装后必须经主管部门检查验收合格后，挂牌方可使用。

9、塔吊司机须持有效操作证上岗。

10、严格执行“十个不准吊”。

11、塔吊电箱必须上锁，专人保管，工作完毕切断电源、上锁。

12、经常对塔吊进行保养维修，特别是对五限位（超高、变幅、超重、力矩、升空室）上保险；吊钩、钢丝绳、滚筒要经常检查并准备配件。

八、塔身与砼结构防水处理办法

1、因塔吊基础埋置在砼结构底板以下，但塔身穿过底板和顶板。因此塔身在底板处用Φ3mm铁板焊接在塔身上作止水片，焊接必须牢固、密封、位置正确（底板的1/2处），砼浇捣应仔细、密实。

2、板塔身洞口防水处理采用缓彭型遇水膨胀止水条，顶板筋相互错开预留。待塔吊拆除后，板筋焊接、支模、浇捣洞口封闭。施工时应清理好施工缝杂物，冲洗干净，再用高一级的砼掺12%WG-UEA微膨胀剂浇捣密实，注意砼养护不少于14昼夜，砼结构表面防水另增加一道SBS防水层。

九、多塔作业注意事项

1、项目部必须配置塔吊指挥且持证上岗，配备对讲机，由塔吊指挥统一协调塔吊的吊装工作。

2、塔吊安装高度必须不在同一平面（应由足够的高差）

3、项目部应做好塔吊司机和塔吊指挥的安全技术交底工作，特别有关多塔作业的注意事项。

4、两台塔吊不得同时在吊装重叠区域进行吊装工作，当塔吊在吊装重叠区域进行工作时应注意相关塔机的情况。

5、做好混凝土试块留置工作，在安装塔吊前进行试压，满足混凝土强度后，方可允许安装塔吊。

6、做好塔吊的沉降观测工作，特别是在塔吊刚安装时，应每星期至少观测一至两次，待沉降稳定后，才可减少观测次数，但每月不得少于一次。如发现异常情况，应及时上报。

7、塔吊基础施工前，应做好技术交底工作。

十、多塔作业措施

1、塔机位置的布置应尽量减少对工期的影响，对工程结构的影响，本工程需安装11台塔机方能满足使用要求。

2、各台塔吊存在交叉作业，为尽量减少交叉工作面，所以为了保证运行中各塔机的安全作业，相互两台塔吊高低差控制在2.8m，保证安全高度，以避免碰撞。

3、为了确保结构施工期间各塔机合理使用，安全作业，发挥塔机的最大效能，满足施工进度需要，加强群塔作业的管理、调控，特安排专人对施工现场各塔基作业的指挥与协调。确保群塔施工的顺利进行。

4、加强人员的管理，选择有丰富工作经验和较强责任心的塔吊司机。并对塔吊司机、塔吊指挥进行有针对性的安全交底，督促其严格执行。

5、每台塔吊派专人指挥及相互间的吊装协调。塔机与信号指挥人员必须配对对讲机，确保指挥信号的可靠和准确，我项目部对塔机实行全天候共六个频道，避免因使用哨音造成指挥信号混乱和对周围群众的噪音干扰。

6、加强塔机的顶升管理。按时按要求完成塔机的附墙顶升工作。派专人进行现场监督，确保顶升过程的安全，并不受相邻塔机的干扰。

十一、承台土方开挖技术措施

1、全部塔吊，地下室土方工程先分层开挖到-3.5m，在钢格柱上安装塔吊，再按基坑围护方案要求，分层开挖到基础垫层底-6.20m，塔吊基础的基坑开挖深度为0.7米，砼连接承台施工完成后立即回填至垫层底施工底板垫层。在土方分层开挖期间，对凿出的钢格构柱进行连接杆件加固，确保塔吊的安全。

2、土方开挖参见地下室土方开挖相关方案。开挖时应注意一下安全问题：

（1）在土方开挖前，由项目施工员对挖土人员详细的技术交底。放好坡顶线，坡底线经复测及验收合格后开始挖土。

（2）承台土方开挖用机械开挖至承台垫层底标高以上0.5m后停止，剩余土方采用人工开挖。

（3）挖土过程要注意附近边坡开挖的土方。

（4）挖土过程中要确保施工安全，以免发生意外。

（5）挖至基底后应及时进行基槽验收，合格后及时进行垫层等下一道工序施工，尽量避免土体暴露，防止土体水分蒸发损失，导致土体积膨胀或因下雨侵泡土体，必要时基底覆盖塑料薄膜，帆布等措施。

（6）在基坑底设置临时集水坑，每只集水坑配备一台抽水柈，随时抽出坑内积水。

（7）基坑顶离坑边500mm左右做临时防护栏杆，栏杆用黄黑相间的钢管搭设，栏杆高度1.5m，设三道水平横向杆，并在围护栏杆四周用密目网封闭维护。

（8）填土前应将基坑内积水抽干，清除杂物，然后分层回填务实。

十二、塔吊的沉降、垂直度测定及偏差校正

1、土方开挖期间，塔吊基础沉降观测每天一次，垂直度在塔吊自由高度时每天一次测定，当架设附墙后，每周一次（在安装附墙时必测）。

2、当塔吊基础沉降，塔身轴心线对支承面垂直度偏差超高2‰规定范围时，必须进行偏差校正，在标准节之间加钢片校正，首先在偏差方向将螺母松开几毫米，然后将塔吊后平衡臂转向的与螺母松开的反方向，因为后平衡臂有配重，塔机螺母松开部位会慢慢浮起，将准备好的100×100×（1-2mm）的钢片放入，进行纠偏，塔吊转回后，将螺母拧紧。

3、塔吊沉降和观测点设在塔吊标准节上，标高为1.5米（黄海标高为5.5米）

4、塔吊基础完成后及时回填；基础外边设置集水井，下雨时排水，防止雨水浸泡基础；掌握气象信息，当风力达到六级，停止起吊操作；挖机作业严禁碰撞塔吊格构柱；经常性检查塔机的链接螺栓。

十三格构柱垂直度控制

为确保塔吊的正常使用与安全，必须严格控制格构柱的垂直度，力争将其垂直度控制在1/300之内，具休控制措施如下

1、桩位放测

1. 1用J2级光学经纬仪(或激光经纬仪)以提高测量精度

1. 2根据甲方提供的规划红线基准点与桩的距离关系和具体施工要求，准确放出其桩位基准点，对原有基准点进行复核，并做好轴线基准点的保护标志。

1. 3测放桩位时，严格按照测量规划进行，尽量减少累积误差。桩位的放线误差控制在10mm以内。

1.4所有桩位应会同总包，监理验收、复核并签证

2、开挖护筒:以桩位中心点为圆心开挖护筒坑眼，且尽量开挖到原状土层，护筒采用壁厚为10mm的特制护筒。放上护筒后测量人员应严格校正护筒的方位和垂直度，其误差控制在20mm以下。校正好的护筒，在护筒与护筒井坑环状间隙之问用砂浆填充捣实。在护筒上根据轴线弹出桩位十字线，以控制桩位。

3、钻机到位后，测量人员应校正钻机转盘中心和桩位中心以及钻机天车，达到三点一线。

4、钻进成孔时，严格按照操作规程施工。开孔钻进时应减压开低速钻进，保证开孔的垂直度，其次遇到障碍物时应先把障碍物处理干净后，再开始正常钻进。

5、成孔结束后，应进行孔径和孔斜的检测。如有缩径现象应反复扫孔，或用比原钻头大1～2 c m的钻头扫孔，直至达到设计孔径。如果发现有孔斜，在发生孔斜地方反复扫孔，或者在钻头上方加焊一定数量的纠斜导正器扫孔达到纠斜目的。

6、当钻孔、孔径和垂直度达到要求后，应立即下放钢筋笼，钢筋笼吊放应垂直。为了保证柱、桩垂直度校正的统一和方便，在格构柱立柱加工时，在格构柱顶部外套一根钢管，井沿桩位十字线方向预先弹一根垂直控制线。在格构柱下放过程中，采用经纬仪从两个方向进行观，确保格构柱垂直吊放。

7、下放钢筋笼和格构柱时应缓慢，遇有阻力时，不要猛冲，应查明阻碍原因，处理好之后再缓慢下放。

8、格构柱放到设计标高后，测量人员应复核其方位及水平标高。达到设计要求的精度后，用护筒上的螺栓定位。否则，应继续调整，直至满足要求。

9、当桩位及垂直度均满足设计要求后，用上口固定架将格构柱固定在井口上。然后下放导管，清孔合格后浇捣砼。

十四、附图