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塔吊樁基礎(chǔ)設(shè)計及安全驗(yàn)算

文檔作者：田存銀文檔來源：深圳分公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時間： 2022年09月01日
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第32卷 第l期
2005年3月
‘ 建廠科技交流
EXCHANGE OF ．IIANCHANG SCIENCE＆TECHNOLOGY
V0l-32 No．1
Ma 2005
塔吊樁基礎(chǔ)設(shè)計及安全驗(yàn)算
深圳分公司 田存銀
多年來在高層建筑中，經(jīng)常碰到天然地基不
能滿足塔吊基礎(chǔ)承載力的要求的情況，這就需要
進(jìn)行塔吊樁基礎(chǔ)設(shè)計及安全驗(yàn)算。本文通過對深
圳市希爾頓大酒店工程塔吊樁基礎(chǔ)設(shè)計及安全驗(yàn)
算實(shí)例，介紹塔吊樁基礎(chǔ)設(shè)計步驟和程序。以供
I 程技術(shù)人員在施工應(yīng)用中予以參考。
l 工程簡介
希爾頓火酒店工程建設(shè)用地面積約2．2萬m ，
建筑面積7．1萬m ；其中地下二層標(biāo)高為．8．3m：
地下一層標(biāo)高為．5．3m：地上二十四層：建筑總高
度為ll3．8m。裙房五層， 高為28．1m。
2 塔吊布置
希爾頓大酒店西北方向(F軸～Td軸；①軸～
⑨ 軸范圍)為塔樓，其它東南方向?yàn)槿狗俊Ｋ?
以北臨環(huán)北路方向?yàn)槲磥礓摻?、模板加工及主?
堆放場地。裙房Jbl軸北向基坑外側(cè)有一條平行于
環(huán)北路通向后海濱路的施工通道。綜合考慮塔樓
主體施工需要，兼顧主材下料、鋼筋、模板半成
品搬運(yùn)便利，便于塔吊安裝等因素。決定在主樓
北側(cè)(5軸：Tb軸)位置安裝一臺FO／23B自升式
塔式起重機(jī)，安裝高度為120m：承臺頂面標(biāo)高為
． 5．7m。在裙房Jb軸北側(cè)(12軸：Jb)位置安裝一
臺FO／23B自升式塔式起重機(jī)，安裝高度為35．8m；
承臺頂面標(biāo)高為．7．2m。。詳細(xì)位置見后附圖。
3 塔吊基礎(chǔ)設(shè)計
3．1 設(shè)計依據(jù)
(1 建筑抗震設(shè)計規(guī)范GBJl1．89
(2) 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GBJ9．87
(3) 砼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GBJl0．89
(4) 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范GBJ7．89
(5) 工業(yè)與民用建筑灌注樁基礎(chǔ)設(shè)計與施工
規(guī)程JGJ4．80
(6) 建筑樁技術(shù)規(guī)范JGJ94．94
(7)深圳市希爾頓酒店巖土工程勘察報告
(8) 深圳市希爾頓酒店：樁基平面布置圖(結(jié)
施03)、樁基設(shè)計說明(結(jié)施02)、預(yù)應(yīng)力管樁設(shè)
計說明(結(jié)施01)
(9) 樁基結(jié)構(gòu)計算參見《鋼筋砼建筑結(jié)構(gòu)與
特種手冊》陳載賦主編
3．2 設(shè)計參數(shù)(見表1)
表1 F0／23B自升塔式起重機(jī)
注：P：基礎(chǔ)承受的垂直力：M：基礎(chǔ)承受的傾翻力矩；H』基礎(chǔ)
承受的水平力：
R：支座反力：塔吊標(biāo)準(zhǔn)節(jié)重：l5．$KN：基礎(chǔ)承臺尺寸：6450
×6450× l700；
砼：C30；配筋按廠方提供的設(shè)計圖紙
3-3 地基應(yīng)力計算
(1) FO／23B塔式起重機(jī)
A=6．45‘=41．6m‘
W=6．45 ／6=44．723m。
N．。=694．9+41．6× 1．7×25=2462．9kN
Ma=4646．8+156．8× 1．7=4913．4kN．M
P ¨．j1．=Nd／A±Md／w
35
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2005年第l期 建J一科技交流
Pj- =2462．9／41．6+4913．4／44．723
=59．2+109．86=169．06kP。
P劬．=2462．9／41．6—4913．4／44．723
=一5O．66kP。
(2) FO／23B塔式起重機(jī)基底應(yīng)力比較
簽于FO／23B塔吊位于(12軸：J 軸)靠近
ZK13點(diǎn)鉆孔。參照ZK13鉆孔地質(zhì)柱狀圖知：在該
塔吊承臺基底一10．6m位置土質(zhì)為淤泥質(zhì)礫砂，其
地基承載力標(biāo)f~2=14OkP。。
f~2=14OkP。< 1．2 X Pj =1．2 X 169．06=202．87
kPa不安全顯然利用天然地基不能滿足要求，應(yīng)
考慮樁基礎(chǔ)。
3．4 FO／23B塔吊樁基計算
承臺及樁平面布置見圖1、圖2。
圖I
} 廣一——一— ——一— _’(tFI —爰r ’
I I
I I
— — — — _愛r ．
’ ．r ．
I
占00 。 4750 L600 ●
． 6450 ●
圖2
(1)單樁承載力： 500預(yù)應(yīng)力管樁單樁承載
力標(biāo)準(zhǔn)值為1920kN。
(2) 單樁受力驗(yàn)算
樁型選擇：
選取四根 500預(yù)應(yīng)力管樁(一10．7m～一38．56
m)；入全風(fēng)化巖石2m。±O．000相當(dāng)于絕對5．7m。
單樁受力：
Qo=(F+6)／n=2462．9／4=615．73KN
Q =Qo-t-M，X ，／ZX
=615．73+(4646．86+156．2x 1．7)
×2．625／(4X2．625 )
=1083．62KN<1920KN (單樁承載力)
安全滿足要求
(3) 塔身對承臺的沖切驗(yàn)算
塔身沖切破壞錐邊線，落在樁位上。
F ≤0．6f I：uh0
承臺砼為C30：
f =1500KP。
ho=1．5875m
b．=(b，+b，)／2=(2+2+1．5875X 2X4／2
=7．175m
x=75m d=5000．6
f b,ho=O．6X 1500X7．175X 1．5875
=10251．2KN
F =(Q-“／2)X(1+2X／D)
= (4X 1083．6／2)X(1+2x75／500)
=2817．6kN<0．6 f b．h。=10251．2kN
(安全滿足要求)
(4) 單樁抗沖切驗(yàn)算
Q ，≤0．6f A：
(8—78式)參見《鋼筋砼建筑結(jié)構(gòu)與特種手
冊》P592．
承臺砼為C30： ft=15OOKP． ho=1．5875m
= (S--t-S2)hD／2=(0．6548-t-4．3487)X 1．5875／2
=3．912
0．6f,／~=O．6X 1500X3．912=3520．8kN
Q一=1083．6kN<5589．3kN (安全滿足要求)
(5) 承臺抗剪驗(yàn)算
承臺砼為C30 f =15000KP
ho=1．7—0．1一O．0125=1．5875
(下接第28頁)
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2005年第l期 饒小春：人工挖孔樁爆破施工
表不同距離的允許同段最大裝藥量
按設(shè)計施工爆破同段最大裝藥量0．42kg，小
于最近距離lOm的允許裝藥量，因此該施工爆破
振動不會損害周圍的建筑物。
4．2 爆破檢測
① 先用專門儀器對常規(guī)爆破施工進(jìn)行震動
波進(jìn)行檢測。根據(jù)周邊建筑物抗震等級控制炸藥
量。
② 對于個別樁局部巖層較硬時，爆破時不
僅要進(jìn)行震動波檢測，還需要對炸藥量嚴(yán)格控制，
適當(dāng)減少爆破進(jìn)深深度。
4．3 周邊建筑物觀測
① 施工前對臨近施工現(xiàn)場周圍的建筑物做
(上接第36頁)
V?！?．07 f b ho(8—82式)參見《鋼筋砼建
筑結(jié)構(gòu)與特種手冊》P593．
O．O7 f bho=O．07×15000×6．45X 1．5875
=10751．3 kN
V =1083．6×2× 1．2=2600．6 kN≤ 10751．3 kN
(安全滿足要求)
(6) 承臺抗彎驗(yàn)算
承臺用鋼筋為II級鋼
fy=3 lkN／cm
~=2600．6 X(2．625-1)=4226KPa
=M2／0．9 ho fy
=4226(0．9×1．5875X31)
=95．41鋤
n=95．41×1．2／3．14=37根
實(shí)配38根魚2O鋼筋：
hg=38x3．14=119．32鋤 (安全滿足要求)
28
好測量控制點(diǎn)，觀測建筑物標(biāo)高、位移及垂直度。
記錄好測量的原始數(shù)據(jù)。
② 施工中每次爆破后均要進(jìn)行沉降觀測和
位移觀測。認(rèn)真作好現(xiàn)場記錄，對有異?，F(xiàn)象的
要及時匯報、及時處理，防范未然。
③ 施工完畢，頭九天三天一測，后一個月
十天一測，三個月后再復(fù)核一次。確保爆破對周
邊建筑物的使用功能無影響。
5 施工總結(jié)
本工程每孔爆破均按照爆破設(shè)計要求進(jìn)行爆
破施工和安全預(yù)防，施工中未發(fā)生爆破傷人事故，
無爆破飛石現(xiàn)象，無爆破引起的質(zhì)量事故。對周
邊建筑物經(jīng)跟蹤觀測后，發(fā)現(xiàn)施工后對建筑物的
使用功能和安全無影響。·整個工程順利完成。
(7) 抗傾覆驗(yàn)算
Mr≥kM 取k=1．15
N．=2462．9kN： R =1916kN： R =1568kN：
QH。=1083．6kN： ^Id=4913．4kN．M
M =2462．9X 3．225+1916×2．225+1083．6
×5．85+1083．6×0．6=19195．2ke．
1．15M =1．15×(4913．4+1568X3．625)
=10597．4 ke。
Mr=19195．2ke?！輐M =10597．4 kP。
(安全滿足要求)
4 塔吊基礎(chǔ)定位
兩臺FO／23b塔吊的定位。塔樓處塔吊基礎(chǔ)頂標(biāo)高
為一5．70m，預(yù)應(yīng)力管樁頂標(biāo)高為-7．30m。樁頂伸入
基礎(chǔ)lOOm。裙樓處塔吊基礎(chǔ)項(xiàng)標(biāo)高為一7．2m，預(yù)
應(yīng)力管樁頂標(biāo)高為一8．8m，樁頂伸入承臺100m。

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