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塔吊基础工程安全专项施工方案
承台及其上土的自重荷载标准值：
Gk=bl(hγc+h'γ')=4.5×4.5×(1.3×25+0×19)=658.125kN
承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.2Gk=1.2×658.125=789.75kN 桩对角线距离：L=(ab2+al2)0.5=(32+32)0.5=4.243m 1、荷载效应标准组合
轴心竖向力作用下：Qk=(Fk+Gk)/n=(464.1+658.125)/4=280.556kN 荷载效应标准组合偏心竖向力作用下： Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L
=(464.1+658.125)/4+(1552+73.9×1.3)/4.243=669.01kN Qkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L
=(464.1+658.125)/4-(1552+73.9×1.3)/4.243=-107.898kN 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
=(626.535+789.75)/4+(2095.2+99.765×1.3)/4.243=878.484kN Qmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L
=(626.535+789.75)/4-(2095.2+99.765×1.3)/4.243=-170.341kN
五、桩承载力验算
桩参数 桩类型 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) 桩配筋 桩身普通钢筋配筋 自定义桩身承载力设计值 HRB335 15Φ20 是 桩身承载力设计值 20
7089.221 3灌注桩 C40 25 -27.44 28.64 桩直径d(mm) 桩基成桩工艺系数ψC 桩混凝土保护层厚度б(mm) 800 0.75 35 中交第四公路工程局有限公司
桩裂缝计算 桩裂缝计算
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钢筋弹性模量Es(N/mm) 2法向预应力等于零时钢筋的合力200000 Np0(kN) 100 普通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 0.2 裂缝控制等级 三级 1.33 是 侧阻力特征值自然地面标高d(m) 承台效应系数εc 端阻力特征值抗拔系数 qpa(kPa) 0 0 350 450 450 600 800 1300 0.5 0.5 0.5 0.55 0.55 0.6 0.7 0.8 3.1 0.1 承载力特征值fak(kPa) 0 0 175 230 240 300 400 650 土名称 土层厚度li(m) qsia(kPa) 素填土 淤泥质土 可塑状粉质黏土 硬粉质黏土 硬塑状粉质粘土 全风化泥质砂岩 强风化泥质砂岩 中风化泥质砂岩 2.45 0.8 1.85 1.3 7 15 6.1 1.1 8 8 20 32 32 40 60 100 1、桩基竖向抗压承载力计算 桩身周长：u=πd=3.14×0.8=2.513m 桩端面积：Ap=πd2/4=3.14×0.82/4=0.503m2
承载力计算深度：min(b/2,5)=min(4.5/2,5)=2.25m fak=(0.9×175)/2.25=157.5/2.25=70kPa
承台底净面积：Ac=(bl-nAp)/n=(4.5×4.5-4×0.503)/4=3.685m2 复合桩基竖向承载力特征值：
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Ra=ψuΣqsia·li+qpa·Ap+εcfakAc=0.8×2.513×(0.55×8+0.8×8+1.85×20+1.3×32+7×32+15×40+2.14×60)+800×0.503+0.1×70×3.685=2522.86kN Qk=280.556kN≤Ra=2522.86kN
Qkmax=669.01kN≤1.2Ra=1.2×2522.86=3027.432kN 满足要求！
2、桩基竖向抗拔承载力计算 Qkmin=-107.898kN<0
按荷载效应标准组合计算的桩基拔力：Qk'=107.898kN
桩身位于地下水位以下时，位于地下水位以下的桩自重按桩的浮重度计算， 桩身的重力标准值：Gp=lt(γz-10)Ap=28.64×(25-10)×0.503=216.089kN
Ra'=ψuΣλiqsiali+Gp=0.8×2.513×(0.5×0.55×8+0.5×0.8×8+0.5×1.85×20+0.55×1.3×32+0.55×7×32+0.6×15×40+0.7×2.14×60)+216.089=1462.391kN Qk'=107.898kN≤Ra'=1462.391kN 满足要求！ 3、桩身承载力计算
纵向普通钢筋截面面积：As=nπd2/4=15×3.142×202/4=4712mm2 (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=878.484kN 桩身结构竖向承载力设计值：R=7089.221kN Q=878.484kN≤7089.221kN 满足要求！
(2)、轴心受拔桩桩身承载力
荷载效应基本组合下的桩顶轴向拉力设计值：Q'=-Qmin=170.341kN fyAs=(300×4712.389)×10-3=1413.717kN Q'=170.341kN≤fyAs=1413.717kN 满足要求！ 4、桩身构造配筋计算
As/Ap×100%=(4712.389/(0.503×106))×100%=0.937%≥0.65%
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满足要求！ 5、裂缝控制计算
裂缝控制按三级裂缝控制等级计算。 (1)、纵向受拉钢筋配筋率
有效受拉混凝土截面面积：Ate=d2π/4=8002π/4=502655mm2 As/Ate=4712.389/502655=0.009< 0.01 取ρte=0.01
(2)、纵向钢筋等效应力
σsk=(Qk'-Np0)/As=(107.898×103-100×103)/4712.389=1.676N/mm2 (3)、裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数
ψ=1.1-0.65ftk/(ρteσsk)=1.1-0.65×2.39/(0.01×1.676)=-91.596 取ψ=0.2
(4)、受拉区纵向钢筋的等效直径
dep=Σnidi2/Σniνidi=(15×202+15×10.72)/(15×1×20)=25.724mm (5)、最大裂缝宽度
ωmax=αcrψσsk(1.9c+0.08dep/ρte)/Es=2.7×0.2×1.676×(1.9×35+0.08×25.724/0.01)/200000=0.001mm≤ωlim=0.2mm 满足要求！
六、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=1300-50-22/2=1239mm
M=(Qmax+Qmin)L/2=(878.484+(-170.341))×4.243/2=1502.197kN·m X方向：Mx=Mab/L=1502.197×3/4.243=1062.214kN·m Y方向：My=Mal/L=1502.197×3/4.243=1062.214kN·m
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