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塔吊樁基礎設計及安全驗算

文檔作者：田存銀文檔來源：深圳分公司		點擊數：	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
塔吊樁基礎設計及安全驗算
深圳分公司 田存銀
多年來在高層建筑中，經常碰到天然地基不
能滿足塔吊基礎承載力的要求的情況，這就需要
進行塔吊樁基礎設計及安全驗算。本文通過對深
圳市希爾頓大酒店工程塔吊樁基礎設計及安全驗
算實例，介紹塔吊樁基礎設計步驟和程序。以供
I 程技術人員在施工應用中予以參考。
l 工程簡介
希爾頓火酒店工程建設用地面積約2．2萬m ，
建筑面積7．1萬m ；其中地下二層標高為．8．3m：
地下一層標高為．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，其它東南方向為裙房。塔樓
以北臨環北路方向為未來鋼筋、模板加工及主材
堆放場地。裙房Jbl軸北向基坑外側有一條平行于
環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
品搬運便利，便于塔吊安裝等因素。決定在主樓
北側(5軸：Tb軸)位置安裝一臺FO／23B自升式
塔式起重機，安裝高度為120m：承臺頂面標高為
． 5．7m。在裙房Jb軸北側(12軸：Jb)位置安裝一
臺FO／23B自升式塔式起重機，安裝高度為35．8m；
承臺頂面標高為．7．2m。。詳細位置見后附圖。
3 塔吊基礎設計
3．1 設計依據
(1 建筑抗震設計規范GBJl1．89
(2) 建筑結構荷載規范GBJ9．87
(3) 砼結構設計規范GBJl0．89
(4) 建筑地基基礎設計規范GBJ7．89
(5) 工業與民用建筑灌注樁基礎設計與施工
規程JGJ4．80
(6) 建筑樁技術規范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
施03)、樁基設計說明(結施02)、預應力管樁設
計說明(結施01)
(9) 樁基結構計算參見《鋼筋砼建筑結構與
特種手冊》陳載賦主編
3．2 設計參數(見表1)
表1 F0／23B自升塔式起重機
注：P：基礎承受的垂直力：M：基礎承受的傾翻力矩；H』基礎
承受的水平力：
R：支座反力：塔吊標準節重：l5．$KN：基礎承臺尺寸：6450
×6450× l700；
砼：C30；配筋按廠方提供的設計圖紙
3-3 地基應力計算
(1) FO／23B塔式起重機
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塔式起重機基底應力比較
簽于FO／23B塔吊位于(12軸：J 軸)靠近
ZK13點鉆孔。參照ZK13鉆孔地質柱狀圖知：在該
塔吊承臺基底一10．6m位置土質為淤泥質礫砂，其
地基承載力標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
考慮樁基礎。
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預應力管樁單樁承載
力標準值為1920kN。
(2) 單樁受力驗算
樁型選擇：
選取四根 500預應力管樁(一10．7m～一38．56
m)；入全風化巖石2m。±O．000相當于絕對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) 單樁抗沖切驗算
Q ，≤0．6f A：
(8—78式)參見《鋼筋砼建筑結構與特種手
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爆破施工進行震動
波進行檢測。根據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
僅要進行震動波檢測，還需要對炸藥量嚴格控制，
適當減少爆破進深深度。
4．3 周邊建筑物觀測
① 施工前對臨近施工現場周圍的建筑物做
(上接第36頁)
V。≤0．07 f b ho(8—82式)參見《鋼筋砼建
筑結構與特種手冊》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，觀測建筑物標高、位移及垂直度。
記錄好測量的原始數據。
② 施工中每次爆破后均要進行沉降觀測和
位移觀測。認真作好現場記錄，對有異常現象的
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
本工程每孔爆破均按照爆破設計要求進行爆
破施工和安全預防，施工中未發生爆破傷人事故，
無爆破飛石現象，無爆破引起的質量事故。對周
邊建筑物經跟蹤觀測后，發現施工后對建筑物的
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。≥kM =10597．4 kP。
(安全滿足要求)
4 塔吊基礎定位
兩臺FO／23b塔吊的定位。塔樓處塔吊基礎頂標高
為一5．70m，預應力管樁頂標高為-7．30m。樁頂伸入
基礎lOOm。裙樓處塔吊基礎項標高為一7．2m，預
應力管樁頂標高為一8．8m，樁頂伸入承臺100m。

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