04第四章 垂直运输方案及主要机械设备图文Word下载.docx
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每吊装一次所需时间按构件类别进行如下分析:
(1一类构件
标高区段
每吊次时间分配(min每吊次时间
(min
平均时间
起吊回转就位松钩落钩
100m以下0.5~2.51.5152.50.3~1.523
32.6
100m~200m0.7~51.5152.50.4~327
200m~300m1.4~7.51.5152.50.8~4.531
300m~400m2.1~101.5152.51.3~635
400m~500m2.9~12.51.5152.51.7~7.539
500m以上3.6~13.51.5152.52.2~8.140.6
(2二类构件
每吊次时间分配(min
每吊次时间(min平均时间(min
起吊
回转就位松钩落钩100m以下0.5~2.51.5242.50.3~1.532
41.6
100m~200m0.7~51.5242.50.4~336200m~300m1.4~7.51.5242.50.8~4.540
300m~400m
2.1~10
1.524
2.51.3~644400m~500m2.9~12.51.5242.51.7~7.548
500m以上
3.6~13.5
1.5
24
2.5
2.2~8.1
49.6
(3三类构件
回转就位松钩落钩100m以下0.5~2.51.552.50.3~1.51322.6
100m~200m0.7~51.552.50.4~317200m~300m1.4~7.51.552.50.8~4.521
1.55
2.51.3~625400m~500m2.9~12.51.552.51.7~7.529500m以上
5
30.6
由以上分析统计,按照三类构件各自所占比例可计算出每吊装一次所需时间为:
32.6×
11.5%+41.6×
67.0%+22.6×
21.5%=36.5(min3.塔吊运输能力核算
本工程地下结构施工工期为120个日历天,地上结构施工时工期仅为645个日历天,其中塔吊需爬升27次,扣除27个日历天。
地上结构施工是塔吊选择的重要因素,下表以地上结构吊次分析满足施工的塔吊台数需求量。
序号计算公式与说明计算数据
计算结果1Ni=Qi×
K/(qi×
Ti×
biNi=Qi×
K/(qi×
bi=26000×
1.3/(13×
618×
2.8台(选择3台塔吊满足需要
2
Ni—某期间机械需用量
序号计算公式与说明
计算数据
计算结果
3Qi—某期间需完成的工程量地上结构吊次为26000余次
4qi—机械的产量指标,塔吊每个吊次平均需36.5分钟,每个台班按8小时考虑,可完成13次;
Ti—某期间(机械施工的天数扣除塔吊爬升时间,618天;
6
bi—工作班次
单班为1,双班为2,按12小时计,取1.5;
7K—不均衡系数
一般取1.1~1.4,吊装(装卸作业取1.3。
(二施工电梯垂直运输分析
1.垂直运输概况
本工程塔楼部分按计划2011年2月开始投入劳动力,并根据施工阶段需要,投入的劳动力逐月加大,直到2013年2月达到顶峰3196人,其后按照施工任务需求,开始减少施工人员,于2015年结束。
材料垂直运输从2012年初开始,到2013年10月达到顶峰,于2014年10月结束。
按电梯投入时间和数量,对运输阶段进行划分,共分7个阶段:
第一阶段:
2011年6月15日至2011年9月10日,拟投入3台单笼施工电梯;
第二阶段:
2011年9月10日至2012年1月30日,拟投入3台单笼和2台双笼电梯;
第三阶段:
2012年2月1日至2012年7月30日,拟投入3台单笼和4台双笼电梯;
第四阶段:
2012年8月1日至2013年2月28日,拟投入3台单笼和4台双笼电梯,并提前运行3台永久电梯;
第五阶段:
2013年3月1日至2013年7月30日,拟投入4台双笼电梯,并提前运行5台永久电梯;
第六阶段:
2013年8月1日至2014年2月28日,拟投入4台双笼电梯,并提前运行12台永久电梯;
第七阶段:
2014年3月1日至2014年3月15日,提前运行12台永久电梯。
垂直运输人数0
5001000
1500
2000
2500
300035002
3
45678910
1112131415
161718
1920212223242526
2728293031
32
年份2011年
2012年
2013年
2014年
2015年
阶段区间
无电梯阶段
第一阶段第二阶段第三阶段第四阶段
第五阶段第六阶段第七阶段
说明:
本阶段划分以施工电梯投入时间为依据,因为电梯安装和拆除时间受到施工总进度计划制约,包括中后期提前投入使用的正式电梯,经分析,选配足够数量的施工电梯和相应的电梯型号,是本章节的主要任务。
塔楼材料按阶段运次需求线状图
材料运次量
1000
3000
4000
5000
6000
2345
678910
111213141516
171819202122232425262728
2930313233
年份2012年
第三阶段第四阶段
塔楼电梯运输劳动力能力核算
阶段划分时间段施工电
梯笼数
正式电梯数高峰运输月高峰运输人数平均运输高度(m
计算式{人数/(人次×
电梯数×
(往返×
高
度/速度+进出时间=所需时间}
核算结果及措施
第一阶段2011.06.15-2011.09.10302011年9月1569601569/(20×
3×
(2×
60/96+2=85min85/3=28.3<
30min三班错峰,满足第二阶段2011.09.10-2012.01.30702012年1月19361401936/(20×
7×
140/96+2=68min68/3=22.7<
30min三班错峰,满足
第三阶段2012.02.01-2012.07.3011(有
效8
02012年7月22532602253/(20×
8×
260/96+2=105min108/4=27.0<
30min四班错峰,满足
第四阶段2012.08.01-2013.02.3011(有
3(高度100m,速度
取200m/min
2013年2月3196
440
100
1519/(20×
440/96+2=106min
1677/(20×
100/200+2=84min
106/4=26.5<
第五阶段2013.03.01-2013.07.3085(有效52013年3月3067480
190
1063/(20×
480/96+2=80min
2004/(20×
5×
190/200+2=78min
80/3=26.7<
第六阶段2013.08.01-2014.02.30812(有效62013年8月2661460
380
1089/(20×
460/96+2=79min
1572/(20×
6×
380/200+2=76min
79/3=26.3<
第七阶段2014.03.01-2015.03.15012(有效62014年3月20084602008/(20×
460/200+2=72min72/3=24.0<
30min三班错峰,满足说明单次运输人数按20人考虑,人员进电梯和下电梯按2分钟考虑。
5.材料运输核算
塔楼电梯运输材料能力核算
阶段划分时间段施工电梯笼数正式电梯数高峰运输量月高峰需求运次平均运输高度
(m
计算式{月天数×
(日工作小时×
60分钟-运人时
间×
2×
运料笼数/(往返×
高度/速度+装卸时
间=月度运次}
第三阶段2012.02.01-2012.07.3011(有效8部,
运材料6部
02012年6-7月1544100
30×
(8×
60-105×
6/(2×
100/96+6=6012
次>
1544次
满足
第四阶段2012.08.01-2013.02.3011(有效8部,
3(主要运人2012年12月3096170
60-106×
170/96+6=5055
3096次
第五阶段2013.03.01-2013.07.308(运材料6部5(主要运人2013年6-7月448038030×
60-80×
380/96+6=4138
次<
4480次
不满足,安排加班(30+2.5×
60-80
×
380/96+6=44838次>
4480
次不满足,每月需加班2.5天×
8=20小时
第六阶段2013.08.01-2014.02.308(运材料6部12(主要运人2013年10月490842030×
60-79×
420/96+6=3929
4908次
不满足,安排加班(30+7.5×
60-79
420/96+6=4911次>
4908
次不满足,每月需加班7.5天×
8=60小时
第七阶段2014.03.01-2015.03.15012(有效6,
2014年3-6月675490
60-72×
4/(2×
490/200+6=2487
675次
说明人员运输时间考虑早晚上下班时间段,中间时段预留两个专用施工电梯笼上下运输人员。
装卸材料时间按6分钟考虑。
第二节塔楼塔吊方案
一.塔吊定制要求
在选择垂直运输设备时需要考虑以下因素:
塔楼最高吊装高度530m,与普通高层施工相比,塔吊在起重要求方面有诸多不同,需要针对性地解决;
塔吊不仅要满足钢构件和钢筋吊装的要求,同时还需完成玻璃幕墙以及大型机电设备的吊装任务。
塔楼所选用的塔吊与常规工程的不同之处以及我们的处理方式如下表。
序号使用特点处理方式
1
塔楼高度为530m,考虑构件重量、塔吊
双绳起重能力、塔吊大臂长度以及卷扬机限位
钢丝绳长度,塔吊钢丝绳选择不得少于850m,
为保证塔吊使用安全、充分发挥塔吊起重
能力,兼顾经济性,塔吊选择850m钢丝绳,
850m钢丝绳双绳限位起重高度为330m,330m
以上高度构件吊装时必须采用单绳进行吊装。
2构件从地面到高空就位时间长。
采用快速卷扬机系统。
3卷扬机容绳量增加后,引擎驱动效率降低。
加大引擎功率。
4构件单件重量大。
采用起重能力大的卷扬机。
二.钢丝绳的选择对塔吊性能参数的影响
3台塔吊均选择64.2m臂长,有效作业半径60m,M1280D塔吊双绳最大起重量为100t,单绳最大起重量为50t;
M440D双绳最大起重量为50t,单绳最大起重量为25t。
因M1280D塔吊需要负责核心筒外框巨型钢柱和桁架层超重节点的吊装任务,起重性能要求较高,现针对M1280D塔吊在使用不同倍率吊装时性能参数对比如下。
塔吊倍率1015202530354045505560M1280D
双绳10010010098.079.065.555.548.041.836.631.0
单绳50.050.050.050.050.050.050.048.041.836.631.0(一塔吊定位
塔楼采用3台动臂式塔吊,分别以1#、2#、3#按顺时针方向进行编号。
其中1#、3#塔吊型号为M1280D,2#塔吊型号为M440D。
塔吊准确定位及相应编号如下图所示。
2#M440D
3#M1280D
1#M1280D
塔吊定位图
(二塔吊平面布置
塔吊平面布置根据核心筒墙体形式和吊装工作量划分为三个阶段,具体如下所述。
1.第一阶段
地下室结构施工阶段。
安装1#、2#塔吊,负责地下室工程的吊装,平面图如下所示:
2.第二阶段
地上结构施工至结构封顶阶段。
3台塔吊同时进行吊装作业。
2#塔吊所处区域的核心筒结
3#
2#
构形式在L68发生变化,位于T.D轴~T.3\T.4轴上的核心筒墙体消失,在原剪力墙的位置处搭设临时钢梁,作为2#塔吊的临时支撑梁。
平面图如下所示:
3.第三阶段
塔楼屋顶至530m高度施工阶段。
3#塔吊拆除,保留1#、2#塔吊进行吊装作业。
2#M440D三.支撑框架设计
(一附着架及加固梁
附着架及加固梁材料及截面见下表所示。
结构
材质
构件截面
主梁
次梁
斜撑M1280D塔吊附着架
Q345B
B1300×
400×
50B400×
200×
20×
30
P299×
16M1280D附着架加固梁Q345B
50—
—M440D塔吊附着架Q345BB800×
16×
20
P203×
8M440D附着架加固梁
B1000×
300×
50
—
(二附着架有限元模型
根据本项目的工程特点,以及ANSYS单元的基本特征和适用范围,在实际分析中,附着架构件需选择合理的单元进行建模。
塔吊荷载由附着架上的抓板承担,抓板将荷载传递至附着架的大梁上,附着架每侧大梁有
3块抓板,抓板共有6块。
见下图所示。
M1280D塔吊附着架计算模型M440D塔吊附着架计算模型
(三附着架计算结果
塔吊工作时,采用上下两层附着架进行固定牢靠,其中上层附着架提供水平支承力,下层
附着架提供水平及竖向支承力,上下两层附着架截面形式相同。
附着架采用箱型截面和圆管截面的型钢构件组成,随塔吊爬升作业轮流循环使用。
本次计算以下层附着架作为计算对象,验算构件及埋件的受力性能,详细计算过程见塔吊计算章节。
由计算结果可知,该塔吊附着架设计满足要求。
四.塔吊安装方案
(一塔吊安装总体概述
塔楼塔吊安装分为两个阶段进行。
第一阶段为1#塔吊、2#塔吊的安装,第二阶段为3#塔吊的安装。
塔吊安装情况一览表如下。
安装阶段安装时间安装部位安装使用机械第一阶段地下结构开始施工前大底板基础300t汽车吊和1#塔吊
第二阶段
地上核心筒结构L3层施工
完成后
两道爬升梁分别设置于核心筒B2层和L2层楼位置
1#塔吊
(二塔吊基础施工方案1.1#、3#塔吊基础施工
1#、3#塔吊基础位置现场均已设置有M900D塔吊基础,该基础不能满足M1280D塔吊的安装要求,3#M1280D塔吊直接安装为爬升式,基础无需使用。
1#塔吊安装前按照M1280D塔吊基础设置要求,对原有1#塔吊基础进行改造,塔吊基础施工定位及安装方法按下图进行。
1#
1#塔吊基础定位
基础底板
植入底板锚筋
新做基础已完成楼板面
塔吊基础安装方法
2.2#塔吊基础施工
2#M440D塔吊基础施工直接安装塔吊使用说明书要求进行。
(三设备相关参数1.M1280D相关参数(1M1280D性能参数
(2M1280D各部件重量
序号
部件名称尺寸(m数量重量(t说明1
提升油缸5.03×
0.33×
0.3322.42标准节4.00×
3.60×
3.601411.0单件重量3爬升节4.35×
3.40×
3.40115.0扣除爬升系统
4回转4.55×
3.76×
2.51110.25
单轨横梁和台车7.53×
1.68×
1.4011.6
6机械平台13.00×
3.65×
2.74131.5可拆分,最大部件16.0t7
驾驶室1.70×
1.19×
2.1011.6含驾驶室支架0.4t
8配重3.24×
2.17×
4.0015116总重量9
起重臂缓冲器
4.80×
0.2210.4
10A架15.04×
2.07×
0.90116.2含A架梯、A架平台0.6t
11
回转支承3.40×
0.2012.812起重臂64.20×
3.20117.2总重量13动力包4.45×
3.25×
3.20
113.
214
钢丝绳
850m
12.4
2.M440D相关参数
(1M440D性能参数
(2M440D各部件重量
序号部件名称尺寸(m数量重量(t说明
1提升油缸5.03×
0.29×
0.29
21.5
2标准节4.00×
3.00×
3.00145.0单件重量
3爬升节4.00×
1.71×
2.7219.1扣除爬升系统
4回转3.20×
2.41×
1.8115.1
5单轨横梁和台车7.43×
1.4011.7
6机械平台9.83×
3.32×
1.49112.5可拆分,最大部件8.6t
7驾驶室1.70×
1.10×
2.1011.5含驾驶室支架0.3t
8配重2.39×
0.20×
2.00538总重量
9起重臂缓冲器3.52×
0.23×
2.8110.3
10A架14.00×
0.80×
3.2216.3含A架梯、A架平台0.5t
11回转支承3.40×
0.2012.8
12起重臂64.20×
2.40110.1总重量
13动力包4.25×
2.60×
2.25113.5
14钢丝绳850m16.53.300t汽车吊性能参数
全车长18.51m,宽3.00m,高4.00m,纵向支腿距离9.2m,横向支腿距离8.7m,配重98.2t
臂长(m
幅度(m
35.941.146.251.356.461
2824.62420.718.81715.4
30222219.317.515.914.4
321920.41816.314.913.4
3418.516.915.31412.6
3616.515.814.413.111.8
(四安装工况
1.1#塔吊安装
1#塔吊安装时,B区土方尚未开挖,使用300t汽车吊直接站位于B区进行1#塔吊的安装,汽车支腿打开前,在支腿下方铺设路基箱。
为减小汽车吊吊装时对地下室桩基结构的影响,站位时支腿距地下室斜坡边线最近距离为3m。
1#塔吊最大部件重量为16t,汽车吊作业时选择32m作业半径;
2#塔吊最大部件重量为13.5t,使用1#塔吊进行安装。
1#塔吊安装时汽车吊站位如下图所示。
标准路基箱
4000×
1200×
200
300t汽车吊
2.2#塔吊安装
1#塔吊安装并调试完成后使用1#塔吊安装2#塔吊。
3.3#塔吊安装
地上核心筒3层施工完成后使用1#塔吊安装3#塔吊,如下图所示:
塔吊
3#塔吊安装示意图
五.塔吊爬升方案
(一塔吊爬升规划
3台内爬式塔吊尤其是2台M1280D塔吊,是核心筒结构施工的主要垂直运输设备,是该工程的生命线,因此,塔吊的爬升显得格外重要。
核心筒结构时用的整体顶升钢平台模板体系(简称:
顶模系统,其爬架本身的高度、爬架系统的爬升高度、爬升的频率直接制约塔吊的爬升,因此,在塔吊爬升时需考虑顶模系统与塔吊爬升之间的关系。
当2#塔吊所处部位核心筒消失时,在墙体位置搭设临时钢梁,作为2#塔吊的临时支撑梁。
按照塔吊说明书要求,塔吊两道爬升梁之间距离为12~24m,其中12m时为最不利工况。
考虑到超高层施工流水线作业及施工工况复杂等因素,3台塔吊爬升保持同步,每次爬升高度均控制在16~20m,最小爬升高度为17.5m,最高爬升高度19.7m,则3台塔吊共需爬升27次,最后一道座梁顶标高为+486.750m。
每台塔吊,配备附墙架系统3套、爬升框3套和爬梯1套,通过安装、拆除和倒运,循环使用;
通过塔吊内爬系统,完成塔吊爬升工作。
塔吊爬升规划如下图所示。
六.塔吊拆除方案
(一塔吊拆除流程
1.屋面结构施工完成后,使
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