重庆航空港建设有限公司重庆江北国际机场新建航站楼工程QTZ63塔机人工挖孔桩基础计算方案.pdfVIP

重庆航空港建设有限公司重庆江北国际机场新建航站楼工程

QTZ63塔机人工挖孔桩基础设计计算

由重庆航空港建设有限公司承建的重庆江北国际机场新建航站楼工程拟选用4台QTZ63型塔机，拟

定其中两台塔机中心所在部位处于新近回填土区域，且该基础地基持力层埋置较深。如采用筏板式基础，

则地基基坑开挖深度大，经放坡后其开挖方量大，并对周边桩基础影响大。原塔机基础对地基承载能力要

求这大于或等于0.2Mpa，筏板设计尺寸为：4.2×4.2×1.4m，配筋为：双层双向Φ14﹫240，架立筋为：

φ10﹫480，砼强度C35（JGJ33-2001规定）。拟设计桩：截面尺寸：φ1500㎜，开挖至中风化泥岩层，嵌

入深度为1000㎜，桩基础泥岩天然单轴极限抗压强度标准值frc=5Mpa，配筋：24Φ22，估计桩深度8000

㎜，桩砼标号C30，fc=14.3Mpa。

1、设计依据

1)、《塔式起重机设计规范》GB/T13752-92

2）、《塔式起重机安装与拆卸技术规范》DB50/5021-2002

3）、《建筑桩基技术规范》JGJ94－94

4）、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002

2、桩受力分析

1)、塔机的桩主要承受弯矩，其次还有扭转力矩，水平荷载及竖向荷载，是一种典型的大偏心压弯构件。

由于塔机的扭转力矩及水平剪力较小，而竖向荷载又有利于抗弯，所以应重点对弯矩进行分析。

2）、塔机独立桩基的受力模型：塔机独立桩基桩顶受一恒定弯矩，桩身受桩周土的水平抗力，水平抗力桩

顶为零，桩顶以下3～4倍桩径深度抗力较小，呈线性变化，越深抗力越大而变化较小，可将桩视为嵌固。

由上述可得出如下结论：

（1）、水平承载桩的水平位移和水平极限承载力主要受地面以下深度为3～4倍桩直径范围内的土性决定，

且承台周围进行了回填，受土侧压力的作用时，水平荷载作业有效高度应取值为承台高度加3倍桩径。

（2）、桩内力分布上大下小，桩顶土抗力为零，内力最大，与塔机砼基础承台相连的桩顶为危险截面。

3、塔机受力参数

取：由塔机使用说明书以及塔机所在部位地质取值：

M=1210KN•m（最大弯矩）

MK=259KN•m（最大扭矩）

Fv=620KN（垂直荷载）

Fh=59KN（水平荷载）

h2=8m

由右图设计取值：

b4.2×4.2mh1=1.4m

h2=8mh=1m3

v=40.6m3（含挖孔桩）

Fg=568(承台)+397.6(桩)

=965.6KN

1210+59×5.9

e=0.98m

620+965.6

式中：h=h1+hˊ=1.4+3×1.5=5.9m

e＜b/3，符合规范GBT13752要求。

4、桩基础承载能力计算

1）、桩基础竖向荷载公式

N=Fv+F+M/e=620+965.6+1210/0.98=2820KNg

2）、地基设计承载能力验算

桩基地基承载能力标准值计算公式

Q=Q+Q+Q

ukskrkpk

式中：Q单桩竖向极限承载力标准值

sk

Q极限侧阻力标准值，取值Q=0

sksk

Qrk嵌岩极限总侧阻力标准值

Qμξfh

rksrcr

μ—桩周长，μπDπ×1.5=4.72m

ξs嵌岩修正系数，h/d=0.67,ξ取值为0.025rs

f地基承载力标准值，根据拟定f=5000Kpa

rcrc

hr嵌岩深度，取值1m

Qμξfh=4.72×0.025×5000×1=590KN

rksrcr

Qpk总极限端阻力标准值

QξfA

pkprcp

ξ端阻力修正系数，h/d=0.67，ξ取值为0.5