塔吊基础方案

一、工程概况

略

二、编制依据

《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009

《建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程》JGJ196-2010 《塔式起重机设计规范》GB/T13752-1992 《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011 《建筑结构荷载规范》GB50009-2012 《混凝土结构设计规范》GB50010-2010 《建筑桩基技术规范》JGJ97-2008

三、场地地质条件

3.1场地地层分布及土质特征

经本次勘察资料揭示，在深度 45.0m 范围内的地基土属第四系全新统人工填土层、陆相沉积层、海相沉积层、沼泽相沉积层、河漫滩相沉积层和及上更新统的河漫滩相沉积层、潮汐相沉积及河漫滩相沉积层。根据成因时代的不同， 共分 8 个大层，按物理力学指标及岩土特征可分为 16 个亚层，主要特征按层序自上而下叙述详见表 3.1.1

地层岩性特征及土层分布规律表

表3.1.1

岩性特征描述 时代成因 分层代号 土层名称 Qml ①1 ①2 杂填土 素填土 分布规律 层厚 顶板高程 （m） （m） 0.5～1.2 1.2～2.7 3.42～3.53 2.33～3.63 杂色，稍湿，松散，土质不均，局部顶部分布混凝土路面，以混凝土块等建筑垃圾为主，本土层填垫时间少于 十年，本土层在场地局部分布。 灰褐色，可塑，土质不均，以黏性土为主，夹混凝土块，普遍分布。 灰黄色，可塑，土质不均，夹粉土薄层，夹锈斑，属中压缩性土，普遍分布。 灰色，流塑，土质不均，夹粉土薄层，夹淤泥质粉质黏土薄层，属高压 缩性土，普遍分布。 Q43al ④1 粉质黏土 1.3～2.4 0.57～1.35 -1.76～-0.57 ⑥1 粉质黏土 2.1～9.0 ⑥3 Q 2m 4 粉土 1.6～5.3 -9.88～-3.27 -11.98～-4.75 ⑥4 粉质黏土 0.9～8.5 1.3～5.3 灰色，湿，中密，土质不均，与粉质黏土互层，具水平层理，属中压缩性土，本土层在场地局部缺失。 灰色，流塑，土质不均，与粉土互层，具水平层理，属高压缩性土，普 遍分布。 灰色，饱和，中密，土质不均，与粉土互层，夹粉质黏土薄层，属中压缩性土，本土层在场地局部缺失。 褐灰-黄灰色，软塑，土质不均，夹钙核，粉粒含量偏高，属中压缩性 土，本土层在场地局部缺失。 ⑥5 粉砂 -14.20～-10.98 -16.61～-14.24 Q h 4 17 ○粉质黏土 0.8～3.6 地层岩性特征及土层分布规律表

续表

岩性特征描述 分层时代成因 代号 土层名称 分布规律 层厚 顶板高程 （m） （m） 8 1 Q 1al 4 8 2 Q eal 3 9 1 灰黄色，软塑，土质不均，粉粒含量粉质黏土 1.3～4.0 -18.96～-16.74 偏高，与粉土互层，夹锈斑，属中压 缩性土，本土层在场地局部缺失。 灰黄色，湿，密实，土质不均，砂黏粉土 1.6～3.1 -18.05～-16.48 混杂，夹锈斑，属中压缩性土，本土层在场地局部分布。 灰黄-黄褐色，可塑，土质不均，与黏 土互层，夹锈斑，夹姜石，局部夹粉粉质黏土 4.1～7.1 -21.06～-18.08 土薄层，属中压缩性土，普遍分布。 10 1 粉质黏土 0.5～3.4 -26.11～-24.17 -28.31～-26.01 Q dmc 3 10 2 粉土 0.7～2.5 0.6～3.3 10 3 粉质黏土 -30.51～-26.18 -31.11～-28.95 Q cal 3 11 1 粉质黏土 1.1～5.1 ≥6.4 11 2 粉土 -35.04～-30.18 褐灰色， 可塑， 土质不均， 夹有机质， 夹粉土薄层，局部粉粒含量偏 高，属中压缩性土，普遍分布。 灰色，湿，密实，土质不均，砂黏混杂， 夹粉质黏土薄层，属中压缩性 土，本土层在场地局部缺失。 褐灰色，可塑，土质不均，粉粒含量偏高，属中压缩性土，本土层在场地局部缺失。 褐黄色，可塑，土质不均，夹锈斑， 夹粉土薄层，属中压缩性土，普遍分 布。 灰黄色，湿，密实，土质不均，与粉砂互层， 砂黏混杂， 夹粉质黏土薄 层，属中压缩性土，普遍分布。

3.2地基土承载力特征值

根据勘察结果，依据《建筑地基基础设计规范》GB50007－2011 及《天津市岩土工程技术规范》（DB/T29-20-2017），现将场地勘察范围内的各分层地基土天然地基承载力特征值 fak 确定并列于表3.2.1。

天然地基土承载力特征值表

表 3.2.1

承载力特征值 fak (kPa) / 层号 ①2 ④1 ⑥1 ⑥3 ⑥4 ⑥5 土层名称 素填土 粉质黏土 粉质黏土 粉土 粉质黏土 粉砂 分布厚度 （m） 1.2～2.7 1.3～2.4 2.1～9.0 1.6～5.3 0.9～8.5 1.3～5.3 顶板高程 （m） 2.33～3.63 0.57～1.35 -1.76～-0.57 -9.88～-3.27 -11.98～-4.75 -14.20～-10.98 95 90 110 100 120 7 ○8 1 8 2 9 1 10 1 10 2 10 3 11 1 11 2 粉质黏土 粉质黏土 粉土 粉质黏土 粉质黏土 粉土 粉质黏土 粉质黏土 粉土 0.8～3.6 1.3～4.0 1.6～3.1 4.1～7.1 0.5～3.4 0.7～2.5 0.6～3.3 1.1～5.1 ≥6.4 -16.61～-14.24 -18.96～-16.74 -18.05～-16.48 -21.06～-18.08 -26.11～-24.17 -28.31～-26.01 -30.51～-26.18 -31.11～-28.95 -35.04～-30.18 140 150 180 150 155 180 160 160 200

3.3桩基参数

根据《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-2008）、《天津市岩土工程技术规范》（DB/T29-20-2017）、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）结合本次勘察结果，按层位及高程提供预应力混凝土管桩、钻孔灌注桩极限侧阻力标准值 qsik、极限端阻力标准值 qpk 列于下表3.3.1：

桩

表 3.3.1

基参数表

地层编号 ①2 ④1 ⑥1 ⑥3 ⑥4 ⑥5 7 ○8 1 8 2 9 1 10 1 10 2 10 3 11 1 11 2 岩土名称 分布厚度 （m） 素填土 粉质黏土 粉质黏土 粉土 粉质黏土 粉砂 粉质黏土 粉质黏土 粉土 粉质黏土 粉质黏土 粉土 粉质黏土 粉质黏土 粉土 1.2～2.7 1.3～2.4 2.1～9.0 1.6～5.3 0.9～8.5 1.3～5.3 0.8～3.6 1.3～4.0 1.6～3.1 4.1～7.1 0.5～3.4 0.7～2.5 0.6～3.3 1.1～5.1 ≥6.4 顶板高程 （m） 2.33～3.63 0.57～1.35 -1.76～-0.57 -9.88～-3.27 -11.98～-4.75 -14.20～-10.98 -16.61～-14.24 -18.96～-16.74 -18.05～-16.48 -21.06～-18.08 -26.11～-24.17 -28.31～-26.01 -30.51～-26.18 -31.11～-28.95 -35.04～-30.18 预制桩(kPa) 钻孔灌注(kPa) qsik / qpk qsik / 26 24 34 32 36 40 qpk 抗拔系数 / 0.72 0.72 0.70 0.72 0.68 0.72 0.72 30 28 38 36 40 45 55 65 55 56 65 60 60 1800 2800 2000 2200 2800 2500 2500 50 60 50 52 60 55 55 65 600 500 520 600 580 580 650 0.70 0.72 0.72 0.70 0.72 0.72 0.70 注：钻孔灌注桩 qpk 值仅适用于孔底回淤土厚度≤10cm

四、塔吊基础设计

（一）、塔基选型方案：

1＃塔吊（TC6510-6(QTZ80)）塔吊基础借用原有楼座工程桩（位置见详图），四根预应力管桩，桩径500，桩深同工程桩；基础尺寸6000×4800mm×1400mm。塔吊基础砼标号为C35（冬季施工考虑缩短强度时间加大一级，采用C40砼），基础配筋为上下两层C22@150mm，拉筋为C12@500呈梅花布置，钢筋保护层厚度为50mm。因塔吊承台提前施工，需按结构施工图纸留好结构地梁及柱甩筋。

2#塔吊（LT145/8-6018）基础采用桩基础加1.4m厚承台形式，承台上坪与

结构底板上表面平齐。塔吊基础桩单独设置4根钢筋砼预应力管桩，桩径600mm，桩长14m，桩砼标号为C80。塔吊承台砼标号为C35（冬季施工考虑缩短强度时间加大一级，采用C40砼），基础配筋为上下两层C22@150mm，拉筋为C12@500呈梅花布置，钢筋保护层厚度为50mm。因塔吊承台提前施工，需按结构底板图纸留好结构甩筋。

3#塔吊（QTZ80(TC6010A-6)）基础采用天然地基基础，500mm厚三七灰土夯实，200厚C20砼垫层，拆装式预制钢筋砼底座压砼基座配重板。 （二）、塔基施工技术要求：

塔吊基础应满足以下技术要求。

1、基础表面平整度允许偏差1/1000；本工程基础桩采用预应力混凝土管桩，其施工工艺及质量控制要点详见《桩基工程专项施工方案》。 2、固定支腿周围混凝土充填率必须达到95%以上。

3、起重机的混凝土基础应验收合格后，方可使用。

4、起重机的金属结构、及所有电气设备的金属外壳，应有可靠的接地装置，接地电阻不应大于10Ω，接地线不可与塔节焊接。

5、按塔机说明书，核对基础施工质量关键部位。

6、检测塔机基础的几何位置尺寸误差，应在允许范围内，测定水平误差大小，以便准备垫铁。

7、基础砼浇筑完毕后应浇水养护，达到砼设计强度方可进行上部结构的安装作业。如提前安装必须有同条件养护砼试块试验报告，强度达到安装说明书要求。

8、塔吊基础砼浇筑后应按规定制作试块，基础内钢筋必须经质检部门、监理部门验收合格方可浇筑砼，并应作好、隐检记录。以备作塔吊验收资料。

9、塔机的避雷装置宜在基础施工时首先预埋好，塔机的避雷针可用横截面不小于16mm2的绝缘铜电缆或横截面30mm×3.5mm表面经电镀的金属条直接与基础底板钢筋焊接相连，接地件至少插入地面以下1.5m。

10、塔吊基础的基础桩施工严格按本工程桩基工程施工方案进行施工质量控制。

11、基础塔吊砼拆模后应在四角设置沉降观测点，并完成初始高程测设，在

上部结构安装前再测一次，以后在上部结构安装后每半月测设一次，发现沉降过大、过快、不均匀沉降等异常情况应立即停止使用，并汇报公司工程技术部门分析处理后，方可决定可断续使用或不能使用。 （三）、塔吊穿地下室处理措施

本工程2＃塔吊部分布置在地下室及楼座中，塔吊底座通过预埋螺栓固定于地下室底板之上，塔身贯穿地下室顶板及主体各层楼板的处理措施如下：

1、地下室底板处理措施：

（1）本塔吊基础位于地下室中，地下室底板配筋绑扎穿过塔吊底部的构件。浇筑时与塔吊底部构件连体浇筑。 2、地下室顶板及楼板处理措施：

（1）在地下室顶板或楼板上开一个两米见方的孔，塔吊拆除后，用高一强度等级的微膨胀混凝土封闭。因塔吊处预留孔封闭后，底板受力与实际设计状况不同，为保证顶板安全，在封回洞口前，塔吊所在跨的顶板下方加钢管支撑。 （2）顶板预留孔处钢筋按设计要求预留一个搭接长度，拆除塔吊后，采用搭接的方式连接。板四周预留Ф12钢筋500mm长，按原顶板配筋间距设置。

（3）在预留的顶板洞口周边砌筑20cm高的砖墙挡水，素水泥浆抹光。并在周边加设1200mm高防护栏杆。

（四）、塔吊防雷接地措施：

五、塔吊基础配筋图

塔吊基础承台配筋图

塔吊2基础布置图

六、塔吊平面布置图

（一）塔吊总平面布置：

（二）、塔吊基础的布置

3#塔吊基础位置平面图

3#塔吊基础示意图

第二部分 塔吊基础承台及桩基础计算书

计算依据：

1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009 2、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010 3、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008 4、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011

一、1＃塔吊基础计算 (一)、塔机属性 1#塔吊：

塔机型号 塔机独立状态的最大起吊高度H0(m) 塔机独立状态的计算高度H(m) 塔身桁架结构 塔身桁架结构宽度B(m) TC6510-6(QTZ80) 21+1.4+15=38 43 方钢管 1.8 （二）、塔机荷载

塔机竖向荷载简图

1、塔机自身荷载标准值

塔身自重G0(kN) :TC6510-6(QTZ80)/ LT145/8-6018/ QTZ80(TC6013A-6) 起重臂自重G1(kN) 起重臂重心至塔身中心距离RG1(m) 小车和吊钩自重G2(kN) 小车最小工作幅度RG2(m) 最大起重荷载Qmax(kN) 最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax(m) 最大起重力矩M2(kN.m) 平衡臂自重G3(kN) 平衡臂重心至塔身中心距离RG3(m) 平衡块自重G4(kN) 平衡块重心至塔身中心距离RG4(m) 626 66.3 24 4.9 2.5 60 17.5 800 65.1 6.8 28.5 13.6 2、风荷载标准值ωk(kN/m2)

工程所在地 天津 天津市 工作状态 0.2 0.5 基本风压ω0(kN/m) 非工作状态 塔帽形状和变幅方式 地面粗糙度 2锥形塔帽，小车变幅 B类(田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区) 工作状态 1.589 1.652 风振系数βz 非工作状态 风压等效高度变化系数μz 1.329 工作状态 风荷载体型系数μs 非工作状态 风向系数α 塔身前后片桁架的平均充实率α0 1.2 0.35 工作状态 风荷载标准值ωk(kN/m) 非工作状态 0.8×1.2×1.652×1.95×1.329×0.5＝2.055 21.95 1.95 0.8×1.2×1.589×1.95×1.329×0.2＝0.791 3、塔机传递至基础荷载标准值

2＃塔产品说明书荷载取值：

各塔荷载标准值

工作状态 竖向荷载标准值Fk(kN) TC6510-6(QTZ80)/ LT145/8-6018/ QTZ80(TC6013A-6) 747 / 822(拉469) / 688 水平荷载标准值Fvk(kN) 倾覆力矩标准值Mk(kN·m) 非工作状态 竖向荷载标准值Fk'(kN) 水平荷载标准值Fvk'(kN) 倾覆力矩标准值Mk'(kN·m) 627 / 981（拉678） / 628 101 / 117 / 62 2680 / 2211 / 1053 25 / 35 / 24 2686 /1722 / 872 4、塔机传递至基础荷载设计值

工作状态 747＝896/ 986 / 826 塔机自重设计值F1(kN) TC6510-6(QTZ80)/ LT145/8-6018/ QTZ80(TC6013A-6) 1.2Fk1＝1.2×起重荷载设计值FQ(kN) 竖向荷载设计值F(kN) 1.4Fqk＝1.4×60＝84 F1+FQ=F1+84＝980/1070/910 水平荷载设计值Fv(kN) 倾覆力矩设计值M(kN·m) 非工作状态 竖向荷载设计值F'(kN) 水平荷载设计值Fv'(kN) 倾覆力矩设计值M'(kN·m) 1.4Fvk＝1.4×25＝35/49/34 1.3×2686＝3492/2239/1134 1.2Fk＝1.2×627.4＝753/1177/754 1.4Fvk＝1.4×101＝141/164/87 1.3×2680＝3484 /2874/1369 '' （三）、桩顶作用效应计算

1＃塔吊（TC6510-6(QTZ80)）：

塔机型号 塔机独立状态的最大起吊高度H0(m) 塔机独立状态的计算高度H(m) 塔身桁架结构 塔身桁架结构宽度B(m) TC6510-6(QTZ80) 46 48 方钢管 1.8

承台布置 桩数n 承台长l(m) 承台长向桩心距al(m) 承台参数 承台混凝土等级 承台上部覆土厚度h'(m) 承台混凝土保护层厚度δ(mm) 承台底标高d1(m) C35 0 50 -2.80 承台混凝土自重γC(kN/m) 承台上部覆土的重度γ'(kN/m) 配置暗梁 334 6．0 4.7 承台高度h(m) 承台宽b(m) 承台宽向桩心距ab(m) 1.4 4.8 3.6 25 19 否 1＃塔基础布置图

承台及其上土的自重荷载标准值：

Gk=bl(hγc+h'γ')=6.0×4.8×(1.4×25+0×19)=1008kN （1＃塔：1008KN）

承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.2Gk=1.2×1008=1210kN （1＃塔：1210KN）

桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(4.82+3.62)0.5=6.06m 6.06m）

1、荷载效应标准组合

轴心竖向力作用下：Qk=(Fk+Gk)/n=(627+1008)/4=409kN

荷载效应标准组合偏心竖向力作用下： Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L

=(627+1008)/4+(2680+101×1.4)/6.06=874kN 874KN）

Qkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L

=(621+1008)/4-(2680+101×1.4)/6.06=-56kN （受拉） －56KN）

2、荷载效应基本组合

荷载效应基本组合偏心竖向力作用下： Qmax=(F+G)/n+(M+Fvh)/L

=(753+1210)/4+(3486+141×1.4)/6.06=1099kN 1099KN）

Qmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L

=(753+1210)/4-(3486+141×1.4)/6.06=-117kN （受拉） 117KN）

（1＃塔： （1＃塔： （1＃塔： （1＃塔：1＃塔：－ （（四）、桩承载力验算

桩参数 桩类型 预应力管桩壁厚t(mm) 桩混凝土强度等级 桩混凝土自重γz(kN/m) 桩底标高d2(m) 桩有效长度lt(m) 桩端进入持力层深度hb(m) 桩配筋 桩身预应力钢筋配筋 桩身承载力设计值 桩裂缝计算 桩裂缝计算 法向预应力等于零时钢筋的合力200000 Np0(kN) 预应力钢筋相对粘结特性系数V 最大裂缝宽度ωlim(mm) 地基属性 地下水位至地表的距离hz(m) 是否考虑承台效应 1.33 是 侧阻力特征值土名称 土层厚度li(m) qsia(kPa) 粘性土 8.75 28 0 0.4 90 端阻力特征值qpa(kPa) 抗拔系数 承载力特征值fak(kPa) 预应力管桩 110 C80 3预应力管桩外径d(mm) 500 桩基成桩工艺系数ψC 桩混凝土保护层厚度б(mm) 0.75 35 25 -2.8 24 1 550 10Φ10.7 4055 钢筋弹性模量Es(N/mm) 2100 0.8 0.2 裂缝控制等级 三级 自然地面标高d(m) 承台效应系数ηc 0 0.1 粉土 粘性土 粉砂 粘性土 粘性土 粘性土 粉质粘土 1.6 2.1 2.3 2.5 2.1 4.7 5.5 38 36 40 45 55 55 56 0 0 0 0 1800 2000 2200 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.7 110 100 120 140 150 150 150 1、桩基竖向抗压承载力计算 桩身周长：u=πd=3.14×0.5=1.57m hb/d=1×1000/500=2<5 λp=0.16hb/d=0.16×2=0.32

空心管桩桩端净面积：Aj=π[d2-(d-2t)2]/4=3.14×[0.52-(0.5-2×0.11)2]/4=0.135m2 空心管桩敞口面积：Ap1=π(d-2t)2/4=3.14×(0.5-2×0.11)2/4=0.062m2 承载力计算深度：min(b/2,5)=min(4.8/2,5)=2.4m fak=(2.3×90+0.1×110)/2.4=218/2.4=90.833kPa

承台底净面积：Ac=(bl-n(Aj+Ap1))/n=(6×4.8-4×(0.135+0.062))/4=7.0m2 复合桩基竖向承载力特征值：

Ra=ψuΣqsia·li+qpa·(Aj+λpAp1)+ηcfakAc=0.8×1.57×(7.35×28+1.6×38+2.1×36+2.3×40+2.5×45+2.1×55+4.7×55+1.35×56)+2200×(0.135+0.32×0.062)+0.1×90.833×7=1655.6kN

Qk=409kN≤Ra=1655.6kN

Qkmax=874kN≤1.2Ra=1.2×1655.6=1986.7kN 满足要求！

2、桩基竖向抗拔承载力计算 Qkmin=-56kN≤0

桩基处于竖向抗拔状态，但受拉力很小，对于桩基础可以忽略不计（单桩抗拔承载力约800～1000KN）。 3、桩身承载力计算

纵向预应力钢筋截面面积：Aps=nπd2/4=14×3.142×10.72/4=1259mm2 (1)、轴心受压桩桩身承载力

荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值：Q=Qmax=1099kN 桩身结构竖向承载力设计值：R=4255kN Q=1099kN≤4255kN 满足要求！

(2)、轴心受拔桩桩身承载力 Qkmin=－117kN ≤0

桩基处于竖向抗拔状态，但受拉力很小，对于桩基础可以忽略不计（单桩抗拔承载力约800～1000KN）。 4、裂缝控制计算 Qkmin=－117kN ≤0

因为临时结构，可不进行裂缝控制计算！

（五）、承台计算

承台配筋 承台底部长向配筋 承台顶部长向配筋 HRB335 Φ22@150 承台底部短向配筋 HRB335 Φ22@150 承台顶部短向配筋 HRB335 Φ22@150 HRB335 Φ22@150 1、荷载计算

承台有效高度：h0=1400-50-22/2=1339mm

M=(Qmax+Qmin)L/2=(1099+(－117))×6.06/2=2975kN·m X方向：Mx=Mab/L=2975×4.8/6.06=2356kN·m Y方向：My=Mal/L=2975×3.7/6.06=1816kN·m 2、受剪切计算

V=F/n+M/L=753/4 + 3486/6.06=764kN

受剪切承载力截面高度影响系数：βhs=(800/1339)1/4=0.879

塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：a1b=(ab-B-d)/2=(3.6-1.8-0.6)/2=0.6m a1l=(al-B-d)/2=(3.6-1.8-0.6)/2=0.6m 剪跨比：λb'=a1b/h0=600/1339=0.448，取λb=0.448； λl'= a1l/h0=600/1339=0.448，取λl=0.448； 承台剪切系数：αb=1.75/(λb+1)=1.75/(0.448+1)=1.208 αl=1.75/(λl+1)=1.75/(0.448+1)=1.208 βhsαbftbh0=0.879×1.208×1.57×103×6×1.339=13401.25kN βhsαlftlh0=0.879×1.208×1.57×103×4.8×1.339=10721.107kN V=764kN≤min(βhsαbftbh0， βhsαlftlh0)=10721.107kN 满足要求！ 3、受冲切计算

塔吊对承台底的冲切范围：B+2h0=2.0+2×1.339=4.678m ab=3.6m≤B+2h0=4.678m，al=3.6m≤B+2h0=4.678m

角桩位于冲切椎体以内，可不进行角桩冲切的承载力验算！ 4、承台配筋计算

(1)、承台底面长向配筋面积

αS1= My/(α1fcbh02)=2356×106/(1.03×16.7×6000×13392)=0.013 ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.013)0.5=0.013 γS1=1-ζ1/2=1-0.013/2=0.994

AS1=My/(γS1h0fy1)=2356×106/(0.994×1339×300)=5900mm2 最小配筋率：ρ=0.15%

承台底需要配筋：

A1=max(AS1, ρbh0)=max(5900,0.0015×4800×1339)=9641mm2（最小配筋率）

承台底长向实际配筋：AS1'=12545mm2≥A1=9641mm2 满足要求！

(2)、承台底面短向配筋面积

αS2= Mx/(α2fcbh02)=1816×106/(1.03×16.7×4800×13392)=0.012

ζ2=1-(1-2αS2)0.5=1-(1-2×0.012)0.5=0.012 γS2=1-ζ2/2=1-0.012/2=0.995

AS2=Mx/(γS2h0fy1)=1816×106/(0.995×1339×300)=4546mm2 最小配筋率：ρ=0.15%

承台底需要配筋：

A2=max(AS2, ρbh0)=max(4546,0.0015×6000×1339)=12051mm2（最小配筋率） 承台底短向实际配筋：AS2'=12545mm2≥A2=12051mm2 满足要求！

(3)、承台顶面长向配筋面积

承台顶长向实际配筋：AS3'=12545mm2≥0.5AS1'=0.5×12545=6273mm2 满足要求！

(4)、承台顶面短向配筋面积

承台顶短向实际配筋：AS4'=12545mm2≥0.5AS2'=0.5×12545=6273mm2 满足要求！

(5)、承台竖向连接筋配筋面积 承台竖向连接筋为双向Φ10@500。

（六）、配筋示意图

1＃塔吊承台配筋图

二、2＃塔吊基础设计计算 (一)、塔机属性 2#塔吊：

塔机型号 塔机独立状态的最大起吊高度H0(m) 塔机独立状态的计算高度H(m) 塔身桁架结构 塔身桁架结构宽度B(m) LT145/8-6018 21+4.8+15=41 46 方钢管 1.8 （二）、塔机荷载

1、塔吊简图：

塔机竖向荷载简图

2、风荷载标准值ωk(kN/m2)

工程所在地 天津 天津市 工作状态 基本风压ω0(kN/m) 非工作状态 塔帽形状和变幅方式 地面粗糙度 0.5 20.2 锥形塔帽，小车变幅 B类(田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区) 工作状态 1.589 1.652 风振系数βz 非工作状态 风压等效高度变化系数μz 1.329 工作状态 风荷载体型系数μs 非工作状态 风向系数α 塔身前后片桁架的平均充实率α0 风荷载标准值ωk(kN/m) 21.95 1.95 1.2 0.35 工作状态 0.8×1.2×1.589×1.95×1.329×0.2＝0.791 非工作状态 0.8×1.2×1.652×1.95×1.329×0.5＝2.055 3、塔机传递至基础荷载标准值

2＃塔产品说明书荷载取值：

各塔荷载标准值

工作状态 竖向荷载标准值Fk(kN) TC6510-6(QTZ80)/ LT145/8-6018/ QTZ80(TC6013A-6) 747 / 822(拉469) / 688 水平荷载标准值Fvk(kN) 倾覆力矩标准值Mk(kN·m) 非工作状态 竖向荷载标准值Fk'(kN) 水平荷载标准值Fvk'(kN) 627 / 981（拉678） / 628 101 / 117 / 62 25 / 35 / 24 2686 /1722 / 872 倾覆力矩标准值Mk'(kN·m) 2680 / 2211 / 1053 4、塔机传递至基础荷载设计值

工作状态 747＝896/ 986 / 826 塔机自重设计值F1(kN) TC6510-6(QTZ80)/ LT145/8-6018/ QTZ80(TC6013A-6) 1.2Fk1＝1.2×起重荷载设计值FQ(kN) 竖向荷载设计值F(kN) 1.4Fqk＝1.4×60＝84 F1+FQ=F1+84＝980/1070/910 水平荷载设计值Fv(kN) 倾覆力矩设计值M(kN·m) 非工作状态 竖向荷载设计值F'(kN) 水平荷载设计值Fv'(kN) 倾覆力矩设计值M'(kN·m) 1.4Fvk＝1.4×25＝35/49/34 1.3×2686＝3492/2239/1134 1.2Fk＝1.2×627.4＝753/1177/754 1.4Fvk＝1.4×101＝141/164/87 1.3×2680＝3484 /2874/1369 '' （三）、桩顶作用效应计算

2＃塔吊（LT145/8-6018）：

塔机型号 塔机独立状态的最大起吊高度H0(m) 塔机独立状态的计算高度H(m) 塔身桁架结构 塔身桁架结构宽度B(m) LT145/8-6018 46 48 方钢管 1.8

承台布置 桩数n 承台长l(m) 承台长向桩心距al(m) 承台参数 承台混凝土等级 承台上部覆土厚度h'(m) 承台混凝土保护层厚度δ(mm) 承台底标高d1(m) 4 4.8 3.6 承台高度h(m) 承台宽b(m) 承台宽向桩心距ab(m) 1.4 4.8 3.6 C35 0 50 -6.45 承台混凝土自重γC(kN/m) 承台上部覆土的重度γ'(kN/m) 配置暗梁 3325 19 否

基础布置图

承台及其上土的自重荷载标准值：

Gk=bl(hγc+h'γ')=4.8×4.8×(1.4×25+0×19)=806.4kN （1＃塔：1008KN）

承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.2Gk=1.2×806.4=967.68kN （1＃塔：1210KN）

桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(3.62+3.62)0.5=5.091m （1＃塔：6.06m）

1、荷载效应标准组合

轴心竖向力作用下：Qk=(Fk+Gk)/n=(981+806.4)/4=447kN

荷载效应标准组合偏心竖向力作用下： Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L

=(981+806.4)/4+(2211+177×1.4)/5.091=930kN （1＃塔：874KN）

Qkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L

=(981+806.4)/4-(2211+177×1.4)/5.091=-36kN （受拉） （1＃塔：－56KN）

2、荷载效应基本组合

荷载效应基本组合偏心竖向力作用下： Qmax=(F+G)/n+(M+Fvh)/L

=(1177+967.68)/4+(2874+164×1.4)/5.091=1146kN （1＃塔：1099KN）

Qmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L

=(1177+967.68)/4-(2874+164×1.4)/5.091=-74kN （受拉） （1＃塔：－117KN）

（四）、桩承载力验算

桩参数 桩类型 预应力管桩壁厚t(mm) 桩混凝土强度等级 桩混凝土自重γz(kN/m) 桩底标高d2(m) 3预应力管桩 110 C80 25 -20.4 预应力管桩外径d(mm) 600 桩基成桩工艺系数ψC 桩混凝土保护层厚度б(mm) 0.75 35 桩有效长度lt(m) 桩端进入持力层深度hb(m) 桩配筋 桩身预应力钢筋配筋 桩身承载力设计值 桩裂缝计算 桩裂缝计算 钢筋弹性模量Es(N/mm) 预应力钢筋相对粘结特性系数V 最大裂缝宽度ωlim(mm) 地基属性 地下水位至地表的距离hz(m) 是否考虑承台效应 213.95 1 650 14Φ10.7 4255 200000 0.8 0.2 法向预应力等于零时钢筋的合力Np0(kN) 100 裂缝控制等级 三级 1.33 是 自然地面标高d(m) 承台效应系数ηc 0 0.1 承载力特征值抗拔系数 fak(kPa) 0.4 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 90 110 100 120 140 150 150 侧阻力特征值端阻力特征值土名称 土层厚度li(m) qsia(kPa) 粘性土 粉土 粘性土 粉砂 粘性土 粘性土 粘性土 8.75 1.6 2.1 2.3 2.5 2.1 4.7 28 38 36 40 45 55 55 qpa(kPa) 0 0 0 0 0 1800 2000 1、桩基竖向抗压承载力计算 桩身周长：u=πd=3.14×0.6=1.885m hb/d=1×1000/600=1.667<5

λp=0.16hb/d=0.16×1.667=0.267

空心管桩桩端净面积：Aj=π[d2-(d-2t)2]/4=3.14×[0.62-(0.6-2×0.11)2]/4=0.169m2 空心管桩敞口面积：Ap1=π(d-2t)2/4=3.14×(0.6-2×0.11)2/4=0.113m2 承载力计算深度：min(b/2,5)=min(4.8/2,5)=2.4m fak=(2.3×90+0.1×110)/2.4=218/2.4=90.833kPa

承台底净面积：Ac=(bl-n(Aj+Ap1))/n=(4.8×4.8-4×(0.169+0.113))/4=5.477m2 复合桩基竖向承载力特征值：

Ra=ψuΣqsia·li+qpa·(Aj+λpAp1)+ηcfakAc=0.8×1.885×(2.3×28+1.6×38+2.1×36+2.3×40+2.5×45+2.1×55+1.05×55)+2000×(0.169+0.267×0.113)+0.1×90.833×5.477=1321.334kN

Qk=447kN≤Ra=1321.334kN

Qkmax=930kN≤1.2Ra=1.2×1321.334=1585.601kN 满足要求！

2、桩基竖向抗拔承载力计算 Qkmin=-36kN≤0

桩基处于竖向抗拔状态，但受拉力很小，对于桩基础可以忽略不计（单桩抗拔承载力约800～1000KN）。 3、桩身承载力计算

纵向预应力钢筋截面面积：Aps=nπd2/4=14×3.142×10.72/4=1259mm2 (1)、轴心受压桩桩身承载力

荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值：Q=Qmax=1146kN 桩身结构竖向承载力设计值：R=4255kN Q=1146kN≤4255kN 满足要求！

(2)、轴心受拔桩桩身承载力 Qkmin=－74kN ≤0

桩基处于竖向抗拔状态，但受拉力很小，对于桩基础可以忽略不计（单桩抗

拔承载力约800～1000KN）。 4、裂缝控制计算 Qkmin=－74kN ≤0

因为临时结构，可不进行裂缝控制计算！

（五）、承台计算

承台配筋 承台底部长向配筋 承台顶部长向配筋 HRB335 Φ22@150 承台底部短向配筋 HRB335 Φ22@150 承台顶部短向配筋 HRB335 Φ22@150 HRB335 Φ22@150 1、荷载计算

承台有效高度：h0=1400-50-22/2=1339mm

M=(Qmax+Qmin)L/2=(1146+(－74))×5.091/2=2728kN·m X方向：Mx=Mab/L=2728×3.6/5.091=1929kN·m Y方向：My=Mal/L=2728×3.6/5.091=1929kN·m 2、受剪切计算

V=F/n+M/L=1177/4 + 2874/5.091=859kN

受剪切承载力截面高度影响系数：βhs=(800/1339)1/4=0.879

塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：a1b=(ab-B-d)/2=(3.6-1.8-0.6)/2=0.6m a1l=(al-B-d)/2=(3.6-1.8-0.6)/2=0.6m 剪跨比：λb'=a1b/h0=600/1339=0.448，取λb=0.448； λl'= a1l/h0=600/1339=0.448，取λl=0.448； 承台剪切系数：αb=1.75/(λb+1)=1.75/(0.448+1)=1.208 αl=1.75/(λl+1)=1.75/(0.448+1)=1.208 βhsαbftbh0=0.879×1.208×1.57×103×4.8×1.339=10721.107kN βhsαlftlh0=0.879×1.208×1.57×103×4.8×1.339=10721.107kN V=859kN≤min(βhsαbftbh0， βhsαlftlh0)=10721.107kN 满足要求！ 3、受冲切计算

塔吊对承台底的冲切范围：B+2h0=1.8+2×1.339=4.478m ab=3.6m≤B+2h0=4.478m，al=3.6m≤B+2h0=4.478m

角桩位于冲切椎体以内，可不进行角桩冲切的承载力验算！ 4、承台配筋计算

(1)、承台底面长向配筋面积

αS1= My/(α1fcbh02)=1929×106/(1.03×16.7×4800×13392)=0.012 ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.012)0.5=0.012 γS1=1-ζ1/2=1-0.012/2=0.995

AS1=My/(γS1h0fy1)=1548.504×106/(0.995×1339×300)=3876mm2 最小配筋率：ρ=0.15%

承台底需要配筋：A1=max(AS1, ρbh0)=max(3876,0.0015×4800×1339)=9641mm2（最小配筋率）

承台底长向实际配筋：AS1'=12545mm2≥A1=9641mm2 满足要求！

(2)、承台底面短向配筋面积

αS2= Mx/(α2fcbh02)=1929×106/(1.03×16.7×4800×13392)=0.012 ζ2=1-(1-2αS2)0.5=1-(1-2×0.012)0.5=0.012 γS2=1-ζ2/2=1-0.012/2=0.995

AS2=Mx/(γS2h0fy1)=1548.504×106/(0.995×1339×300)=3876mm2 最小配筋率：ρ=0.15% 承

台

底

需

要

配

筋

：

A2=max(3876,

ρlh0)=max(3876,0.0015×4800×1339)=9641mm2

承台底短向实际配筋：AS2'=12545mm2≥A2=9641mm2 满足要求！

(3)、承台顶面长向配筋面积

承台顶长向实际配筋：AS3'=12545mm2≥0.5AS1'=0.5×12545=6273mm2 满足要求！

(4)、承台顶面短向配筋面积

承台顶长向实际配筋：AS4'=12545mm2≥0.5AS2'=0.5×12545=6273mm2

满足要求！

(5)、承台竖向连接筋配筋面积 承台竖向连接筋为双向Φ10@500。

（六）、配筋示意图

承台配筋图

桩配筋图

三、3＃塔吊基础计算

3＃塔吊：QTZ80(TC6013A-6)

塔机型号 塔机独立状态的最大起吊高度H0(m) 塔机独立状态的计算高度H(m) 塔身桁架结构 塔身桁架结构宽度B(m) QTZ80(TC6013A-6)-中联重科 25 30 方钢管 1.8 （一）塔吊基础选型：

本塔吊用于两栋相邻五层宿舍楼施工，因建筑单体不大，无地下室，因此选用拼装式预制砼塔吊基础。

（二）、预制拼装式塔吊基础处理方案： 1．塔机基础底部挖至原土层，原土夯实。

2．回填50cm三七灰土，分两层夯实，密度不小于0.93。

3．浇筑20公分混凝土垫层，强度C20，内加单层钢筋网片（见附图），表面应平整。

4．安装预制钢筋砼塔吊基础及配重块。

（三）、基础简介：

此塔基基础分别由1块中心键、4件过度键、4件端件、4件端键及四件配重件组成，各种构件通过柔性材料穿孔结成十字型组合体，再在十字型组合体的相应构件上扣压配重组成塔基基础整体。组合体的过渡键，端键上设有多种组合的螺栓孔，安装塔机时可根据塔机机型选择相应螺栓孔通过专用螺栓连接紧固。

（四）、技术参数：

（1）地基承载力设计标准值fk≥0.12Mpa

(2)混凝土垫层强度C20,表面平整度≯4mm等差≯mm (3)钢铰线单根工作拉力值为12吨 （4）地脚螺栓单根紧固力矩≥2000NM （五）、塔基基础的安装 1、塔基基础拼装图见附图

2．清理构件垂直连接面不得有任何杂物，清理抗剪键的凹槽内不得有任何存留物，钢铰线管道内不得有存留物。

3．在抗剪键凹槽内注槽1／3等的黄油，把抗剪键均匀地包裹，以防锈蚀。 4、开始吊装中心键按塔基基础十字线就位。 5、吊装过度键、端键。

6．穿钢铰线。将钢绞线穿入予埋的Ф25pvc管中，上面4根，下面8根，并使钢铰线固定锚头，抗压板依次紧挨。 （六）、钢铰线张拉

（1）钢铰线=端予留约60—70cm

(2)接好油泵的电源线及千斤顶油管，并开机试运行检查千斤顶性能是否良好，同时认真检查被拼装物件的间隙内有无杂质。

（3）钢铰线张拉，首先把下部单根钢铰线穿入千斤顶，使千斤顶顶头紧挨瞄具，把千斤顶端平，启动油泵，使千斤顶开始工作，钢铰线张拉直到把构件合拢在—起，使构件间无间隙且油泵表略大于要求值为止，当首根钢铰线张拉末达到构件间无间隙时，可用相同办法张拉第二根钢铰线，直到构件间隙紧密结合为止。 (4)然后以同样的方法上下轮回的张拉，连接固定各基础构件的钢铰线直径为15.24mm，每根所能享受的拉力值为1860Mpa。

（5）予应力钢铰线为上部4根，下部8根，每根施加的予应力为30MP左右，控制在12-14吨左右。

（6）预应力钢铰线张拉完成后，再安装四或八块配重件。

（7）基础安装完成后，应组织相关人员验收，验收合格后方可进行塔机的安装。