塔吊高桩承台结构分析

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【摘 要】在深基坑支护工程中，为了提高内支撑工程施工效率，应用高桩承台塔吊是十分必要的，结合工程案例，重点对其结构安全性分析的过程予以演算。

【关键词】高桩承台；分析

前言：

随着城市建设的快速发展，大型的地下建筑也在蓬勃兴建，为了保护周边建筑物、地铁等设施，内支撑支护体系广泛应用到基坑工程当中，为了提高施工效率，塔吊在基坑施工时就会投入使用，因此，如何保证高桩承台塔吊的基础安全成为技术人员亟需解决的问题之一。

一、工程概况：

本工程位于深圳市宝安新中心区，用地面积约10万平方米，建筑面积约88万平方米，有9栋塔楼半围合而成，最高的塔楼为225米，地下室3层，基坑坑底深度为17米，因毗邻地铁1号线，基坑采用钢筋混凝土内支撑结构支护。为提高内支撑施工效率，在坑内布置两台高桩承台基础塔吊。

二、工程地质概况：

本工程场地接近海岸线，场地平坦、开阔，所处地貌部位为滨海台地平原近海区，浅表地层以海陆交互沉积物为主，场地局部有起伏。场地土层自上至下分别为人工填土、淤泥质土、砾质粘土层、强风化层、中、微风化层。

三、塔吊基础设计基本资料

2、基本设计参数：

四、塔吊基础结构分析：

1、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算

2、承矩及单桩桩顶竖向力的计算

（1）桩顶竖向力的计算

（2）承矩的计算

经过计算得到弯矩设计值：Mx=My=2×1141.58×0.85=1940.69kN・m。

五、承台截面主筋的计算

由于最小配筋率为0.15%，所以构造最小配筋面积为：

5500.00×1400.00×0.15%=11550.00mm2。

建议配筋值：HRB400钢筋，18@115。承台底面单向根数46根。实际配筋值11707mm2。

六、承台截面抗剪切计算

经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！

七、桩竖向极限承载力验算

由于桩的入土深度为7.0m，所以桩端是在第3层土层。

八、桩配筋计算

1、桩构造配筋计算

2、桩抗压钢筋计算

3、桩受拉钢筋计算

箍筋采用螺旋式，直径不应小于6mm，间距宜为200～300mm；受水平荷载较大的桩基、承受水平地震作用的桩基以及考虑主筋作用计算桩身受压承载力时，桩顶以下5d范围内箍筋应加密；间距不应大于100mm；当桩身位于液化土层范围内时箍筋应加密；当考虑箍筋受力作用时，箍筋配置应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定；当钢筋笼长度超过4m时，应每隔2m设一道直径不小于12mm的焊接加劲箍筋。

九、高桩承台变形分析

运用SAP2000有限元分析程序对塔吊工作工况及非工作工况下的变形进行分析，计算模型如图2所示，图3、图4分别为塔吊工作工况下桩身最大变形和桩底节点内力，图5、图6分别为塔吊非工作工况下桩身最大变形和桩底节点内力。

通过以上分析，可以得出在塔吊工作状况，桩身的最大水平位移为1.75mm，在非工作工况桩身的最大水平位移为2.56mm。且由图4、图6节点反力情况分析，非工作工况为控制位移的最不利工况。

十、整体抗倾覆验算

十一、结论：

由上述计算分析可以看出该高桩承台能满足结构安全要求，且有一定的结构优化空间，可考虑减少桩径进行优化，但考虑到为提高施工效率，成桩施工采用旋挖钻机，如桩径太小，不利于成桩质量的控制，因此，经综合考虑后，塔吊高桩承台仍按本设计施工。

参考文献：

[1]JGJ94-2008 建筑桩基技术规范. 北京：中国建筑工业出版社.2008

[2]GB50010-2010 混凝土结构设计规范. 北京：中国建筑工业出版社.2010

[3]薛洪，薛惠敏，胡定逸. 高层建筑专项施工计算与实例北京：中国建筑工业出版社.2009