塔机桩基础设计与计算

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在现代工程建设中，因地质条件千变万化，而在工程施工中应用的塔式起重机的基础设计也因此千差万别，仅靠塔机厂家提供的使用说明书中提供的自然基础方案已不能满足工程的实际需要。在-些软地基施工的工程中采用了桩基础方案，现将我公司在-工程中的应用实例作-介绍，供大家参考。

1 塔机选型及基本信息塔机型号为 TC5610自重：Fl700kN最大起重荷载：F 5OkN塔机最大弯矩：M2280kN.m塔机起吊高度：H80m塔身截面(最大外边)：BI.6 X 1.6m2 塔机基础设计2.1塔机基础采用静压管桩加承台采用 4根 400预应力静压管桩，桩身混凝土强度为C80，长 36.1m，管桩主筋为 9- 9的高强度预应力钢棒 ，1275MPa，桩距 4m。

塔机基础承台采用方形，尺寸为5m×5m X 1.42m，混凝土强度：C35钢筋级别：Ⅱ级基础埋深：h0.1lm承台箍筋间距：S150mm保护层厚度：40ram3 矩形承台对桩基的受力计算收稿日期：2Ol2-12-20计算简图见图 1，注：因塔机受力方 向是随时变化的，故承台及桩受力状况也是随机的，设计时应按力矩M最不利方向进行设计验算(即在 45。方向)。

3.1桩基是复合基桩桩基竖 向承载力 ：Fl，2 ×(F1F2)：1.2 X(70050)900kN桩基最大力矩 ：MI.4×厂 - 埘22803192kN·nl 图 1桩基承台自重：GI.2 X(24 X 5 X 5×1.42)1022kN3.2桩顶竖向力计算N。(FG)/n±My/X Y ±M /∑X其中：n为单桩各数，取 n4。

F900kNGlO22kNM 、M -承台底面的弯矩设计值(kN.In)xl，y.--单桩相对承台中心轴 x、Y的距离N厂-偏心竖向力作用下第i复合桩竖向力设计值经计算得到单桩基桩竖向力设计值最大压力 N(9001022)/43192 X(4/1.414)/[2 X(4/1.414)z]：4815641045 kN最 渤 N(9001022)/4-3192×(4/1.414)/[2×(4/1.414)2] 481-564-83 kN3.3复合基桩的竖向极限承载力设计值R(Q Q出)/r (u q ；q kAp)r其中：R--最大极限承载力，最大压力取 Nm1045kNq 广-桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，取值见表 Iq 广- 桩侧第i层土的极限端阻力标准值，取值见表 1u--桩身的周长，u1.256m1.26mA - 桩端面积，取 AoO.1mrs - 桩基竖向承载力抗力分项系数，取 r.o1.6l；--第i层土层的厚度，取值见表1注：未考虑承台效应。

由于桩的人土深度为36.1m，所以桩端是在第6层即砾石层。

最大压力验算：R 1.26 X(0.4 X 171.7×6416.2×169×754.7 X284。l X 1300.1×7000F1。61787 kN>最大压力 N1045 kN%土工 程 与基础处理 安徽建筑 重2013年第 1期(总 189期) 安 徽 建 筑虽岩土工 程 与基础处理 安徽建筑U第 i屡土层的厚度及桩侧、桩端阻力标准值表 表 1满足要求。

最大拨力验算：RI.26 X(0.4 X 171.7 X 6416.2 X 169 X 754.7 X284.1 X 130/1.61350 kN>最大拨力 R83 kN，满足要求。

4 承台计算4.1矩形承台弯矩计算M ∑N， Mv∑Nixi式中：M 、M --垂直于 Y轴和 x轴方 向计算截面处的弯矩设计值(kN·m)x 、y 单桩轴线到相应计算截面的 x、Y轴心方向的距离 (m)N，--扣除承台自重的单桩竖向力设计值 (kN)经计算得弯矩设计值：MzM 4467 kN·m4.2矩形承台截面主筋计算a.M/a，bh： ∈1-(1-2 1-∈/2&M/r.hofy式中：a-- 系数，当混凝土强度不超过 C50时，a 取 1.0当混凝土强度等级为 C80时，a 取 O.94，期间按线性内插法确定。

混凝土抗压强度设计值 ：el6.7kN.inb--承台宽度h 厂-承台计算高度f--钢筋受拉强度设计值：300N/mmz经计算 得：A4467×loq(1.0×16.7 X 5000×1360O.029∈1-(1-2 X 0.029) O.02941-0.0294/20.985A A 4 67 X l06/0.985×1360 X 3001 1 1 15.26mm承台横竖各配 68- 22。

实际配筋面积为 68 X 1Td2/468×3.14 X 222/425840mm ，满足要求。

4.3矩形承台截面抗剪切计算依据 3.2计算可知，X、Y方向桩对矩形承台的最大剪切力考虑到对称性取为 V1045kN。

考虑到承台配置箍筋情况，斜截面受剪承载力应满足下列公式：roy≤B fboho1.25fy(AJs)h0式中：rn--桩基重要性系数，取 r0l 混凝土轴心抗压强度设计值： 16.7N/mmb - 承台计算截面处的计算宽度：b。5000mmh - 承台计处截面睡的计算高度：ho1360mmf- 钢筋受拉强度设计值：fy300N/mms--箍筋的间距：s150ramA厂 配置在同-截面内箍筋各肢的全部截面面积，取A 25840mmz，经计算承台满足抗剪要求。

5 桩承载力验算同样取桩顶最大竖向压力为 N1045kN，桩顶轴向压力设计值应满足下式：roN≤fA式中：ro--桩基重要性系数，取 rolf--混凝土轴心抗压强度值 C80A--桩的截面面积 A126 X 10 mm经计算桩顶轴向压力设计值满足要求。