一、工程概況
大樟溪橋里特大橋6、7、8三墩墩柱高,上部為懸臂現(xiàn)澆梁,墩身及上部梁體施工采用塔吊配合進行。
二、塔吊概況
塔吊采用QTZ663型塔吊,塔吊基本安裝高度40米,安裝起重臂長50米。塔吊在30高度處設(shè)一附墻錨固,30以上每24米設(shè)一附墻錨固。塔吊所受荷載如下:
三、塔吊基礎(chǔ)選擇
租賃方提供的說明書中要求基礎(chǔ)混凝土強度采用C35,QTZ63型塔吊基礎(chǔ)底面為5000×5000的正方形。
鋪設(shè)混凝土基礎(chǔ)的地基應(yīng)能承受0.2MPa的壓力,本基礎(chǔ)持力層為河床基巖,承載力滿足要求。
因塔吊基礎(chǔ)下表面處河床中,為避免流砂侵入基礎(chǔ)下部,在基礎(chǔ)與河床間設(shè)置鋼筋錨桿。
塔吊基礎(chǔ)配筋及預(yù)埋件等均按使用說明書。
四、塔吊的使用與管理
塔吊安裝及拆除均應(yīng)由具有安裝及拆除專項質(zhì)資的專業(yè)隊伍負責(zé)施工,并編制相應(yīng)的塔吊搭拆專項方案經(jīng)集團公司設(shè)備處審批后實施。
塔吊除做好保護接零外,還應(yīng)做好重復(fù)接地(兼防雷接地),電阻不大于10歐姆。
塔吊司機及指揮人員均要持證上崗,指揮與司機之間用對講機或信號旗聯(lián)系,使用過程中嚴(yán)格遵守十不準(zhǔn)吊規(guī)定。
塔吊在驗收合格并掛出合格牌后才能使用。
塔吊的日常維修及各種保險、限位裝置、接地電阻的檢查均按公司的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。確保做到靈敏,可靠。
塔吊使用期間要定期測量基礎(chǔ)沉降及塔吊傾斜,測量頻率每月不少于一次。鋼絲繩要經(jīng)常檢查,及時更換。
五、塔吊基礎(chǔ)
塔吊基礎(chǔ)位置布置及塔吊基礎(chǔ)配筋詳見附圖。
六、QTZ63塔吊天然基礎(chǔ)的計算書
?。ㄒ唬﹨?shù)信息
塔吊型號:QTZ63,
塔身寬度B=1.510m,混凝土強度等級:C35,基礎(chǔ)埋深D=0m,基礎(chǔ)最小厚度h=1.50m,基礎(chǔ)最小寬度Bc=5.00m。
(二)基礎(chǔ)最小尺寸計算
基礎(chǔ)的最小厚度?。篐=1.5m
基礎(chǔ)的最小寬度?。築c=5.00m
(三)塔吊基礎(chǔ)承載力計算
依據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007-2002)第5.2條承載力計算。
計算簡圖:
式中 F──塔吊作用于基礎(chǔ)的豎向力,它包括塔吊自重,壓重和最大起重荷載,F=450KN
G──基礎(chǔ)自重與基礎(chǔ)上面的土的自重,G=1.0×(25.0×Bc×Bc×Hc)=937.5kN;
Bc──基礎(chǔ)底面的寬度,取Bc=5.00m;
W──基礎(chǔ)底面的抵抗矩,W=Bc×Bc×Bc/6=20.8m3;
M──傾覆力矩,包括風(fēng)荷載產(chǎn)生的力距和最大起重力距,M=1.4×1850=2590kN.m;
a──合力作用點至基礎(chǔ)底面最大壓力邊緣距離(m),按下式計算:
a=5.00/2-2590/(450+937.5)=0.63m。
經(jīng)過計算得到:
無附著的最大壓力設(shè)計值 Pmax=(450+937.5)/25+2590/20.8=180kPa
無附著的最小壓力設(shè)計值 Pmin=(450+937.5)/25-2590/20.8=-69kPa
有附著的壓力設(shè)計值 P=(450+937.5)/25=55.5kPa
偏心距較大時壓力設(shè)計值 Pkmax=2×(450+937.5)/(3×5.00×0.63)=292kPa
?。ㄋ模┑鼗A(chǔ)承載力驗算
地基承載力設(shè)計值為:fa=300kPa
地基承載力特征值fa大于最大壓力設(shè)計值Pmax=292kPa,滿足要求!
?。ㄎ澹┦軟_切承載力驗算
依據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB 50007-2002第8.2.7條。
驗算公式如下:
式中 hp──受沖切承載力截面高度影響系數(shù),取 hp=0.95;
ft──混凝土軸心抗拉強度設(shè)計值,取 ft=1.57kPa;
am──沖切破壞錐體最不利一側(cè)計算長度:
am=[1.51+(1.51 +2×1.5]/2=3.01m;
h0──承臺的有效高度,取 h0=1.45m;
Pj──最大壓力設(shè)計值,取 Pj=292kPa;
Fl──實際沖切承載力:
Fl=292×(5.00+4.51)×0.49/2=680.3kN。
允許沖切力: 0.7×0.95×1.57×3010×1450=4556KN
實際沖切力不大于允許沖切力設(shè)計值,所以能滿足要求!
(六)基礎(chǔ)抗傾覆驗算
抗傾覆驗算以空載狀態(tài)為最不利狀態(tài):
抗傾覆力矩:
M抗=(450+937.5)×Bc/2=3468.7KN.m
M傾=2590+78×1.5=2707KN.m
M抗/ M傾=1.28>1.2
滿足抗傾覆要求,考慮安全,基礎(chǔ)與基巖間設(shè)置錨桿,以增強基礎(chǔ)穩(wěn)定性。
偏心距計算:
e=(M+Hh)/(F+G)=(2590+78×1.5)/ (450+937.5)=1.95m>Bc/3=1.67m。不滿足要求,地基與巖層間須設(shè)置錨桿。
本工程塔吊采用江西中天建機,塔吊空載時最大傾覆力矩為1850KN.m,經(jīng)與廠家技術(shù)人員聯(lián)系,該力矩已包含風(fēng)荷載等產(chǎn)生的力矩,故偏心距為:
e=(M+Hh)/(F+G)=(1850+78×1.5)/ (450+937.5)=1.42m<Bc/3=1.67m
滿足要求。
(七)承臺配筋計算
依據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB50007-2002第8.2.7條。
1、抗彎計算,計算公式如下:
式中 a1──截面I-I至基底邊緣的距離,取 a1=2.16m;
P──截面I-I處的基底反力:
P=140.6×(3×2.19-2.16)/(3×2.19)=94.3kPa;
a’──截面I-I在基底的投影長度,取 a’=1.68m。
經(jīng)過計算得 M=2.16*2.16×[(2×6.00+1.68)×(140.3+94.3-2×1620/36)+(140.3-94.3)×6.00]/12
=876.4kN.m。
2、配筋面積計算,公式如下:
依據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB 50007-2002第7.2條。
式中 a1──截面I-I至基底邊緣的距離,取 a1=2.16m;
P──截面I-I處的基底反力:
P=140.6×(3×2.19-2.16)/(3×2.19)=94.3kPa;
a’──截面I-I在基底的投影長度,取 a’=1.68m。
經(jīng)過計算得 M=2.16*2.16×[(2×6.00+1.68)×(140.3+94.3-2×1620/36)+(140.3-94.3)×6.00]/12
=876.4kN.m。
2、配筋面積計算,公式如下:
依據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB 50007-2002第7.2條。
式中 1──系數(shù),當(dāng)混凝土強度等級為C35時, 1取為0.94,期間按線性內(nèi)插法確定;
fc──混凝土抗壓強度設(shè)計值;
h0──承臺的計算高度。
經(jīng)過計算得 s=876.4×10
6/(1.00×16.70×6.00×10
3×1450
2)=0.0042
=1-(1-2×0.0042)
0.5=0.0042
s=1-0.0042/2=0.998
As=876.4×10
6/(0.998×1450×300.00)=2018.7mm2。
由于最小配筋率為0.15%,所以最小配筋面積為:13500mm2。
故取 As=13500mm2。配筋選用φ22@170,配筋面積為:
380×(600/17+1)=13792mm2。
塔吊基礎(chǔ)配筋見下圖: