塔吊专项方案.docx
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塔吊专项方案.docx
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塔吊专项方案
附图一《塔吊平面布置图》
附图二《塔吊基础结构图》
附图三《QTZ63塔吊基础配筋图》
附图四《QTZ80B塔吊基础配筋图》
第一章概述
第一节工程简介
东莞市新人民医院位于东莞市新谷涌与滘昌平村交界处,是东莞市2007年由财政投资的市重点工程。
本工程由“门急诊、医技及住院部”、体检中心、行政办公楼、老干部诊疗中心四个单体组成,其中“门急诊、医技及住院部”为地上三至十层、地下一层,其它三个单体各为地上三层。
最大建筑高度44.3米。
该工程设计新颖,结构复杂。
建筑结构类型为框架、框剪结构,建筑总占地面积为32848平方米。
总建筑面积约为186357平方米。
第二节编制依据
1《建设工程安全生产管理条例》
2《东莞市建设工程垂直运输设备安全管理规定》
3本工程地勘报告
4东莞市新人民医院施工图设计
5塔吊说明书
6《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)
7《建筑桩技术规范》JGJ94-94
第二章方案总体设计
第一节设计原则
1满足国家和东莞市相关安全管理规范及法规的原则
2确保安全生产的原则
3根据本工程工期紧,工程量大的特点,尽量满布塔吊,尽量减少盲区,为抢工期创造条件。
第二节塔吊布置总体设计
一、塔吊性能概况
本工程选用三台型号为QTZ80B(6012)和一台QTZ63(5013)的自升塔式起重机。
其中
QTZ80B(6012)自升塔式起重机的主要参数为:
额定起重力矩为80吨·米,
额定起重量:
8吨
最大幅度(60米)额定起重量:
1.2吨
起升高度为:
独立式安装时42米;附着式安装时150米。
工作幅度:
2.5~60米。
塔身标准节2.5×2.5×2.8
其自由高度可达41.5M,首次安装高度35M
塔机重量:
独立式54.2吨(含平衡重12吨,14个标准节)
附着式(120米时)78.6吨(含平衡重14吨,14个标准节)
QTZ63(5013)自升塔式起重机主要参数为:
额定起重力矩:
63吨·米
额定起重量:
6吨
最大幅度(50米)额定起重量:
1.3吨
起升高度:
独立式安装时38米
附着式安装时120米
工作幅度:
2~50米
塔身标准节2.5×2.5×2.8
其自由高度可达35.9M,首次安装高度30 M
塔机重量:
独立式41.8吨(含平衡重12吨,14个标准节)
附着式(120米时)65.16吨(含平衡重12吨,12个标准节)
本工程±0.000上高度最大值为45M,加地下室5 M,共50 M,加塔尖7.2 M,整机安装高度约60M;每台塔吊电功率85KVA,380V,50HZ,配有力距限制器,重量限制器,变幅限位以及各种信号装置。
二总体部署方案
本工程塔吊基础采用钢筋砼独立柱基础,下镶嵌四根Φ500预应力高强管桩,承台为矩形结构, 长、宽皆为5.5米,厚度为1.4米,C35砼(参早强剂)。
上配Φ20HRB@170双向钢筋,下配Φ25HRB@170双向钢筋,中用Φ14HRB@200(每端90°10d弯钩), 钢筋沿长宽方向双向分布将上下层钢筋拉结。
见附图二《塔吊基础结构图》和附图三《QTZ63塔吊基础配筋图》、附图四《QTZ80B塔吊基础配筋图》
本工程选用三台型号为QTZ80B(6012)和一台QTZ63(5013)的自升塔式起重机。
见附图一《塔吊平面布置图》。
4台塔吊都设置在搅拌桩维护的基坑内,承台顶面标高约为-2.2米(地下室底板底面标高)。
其中:
1#塔吊选用型号为QTZ80B(6012)的自升塔式起重机。
塔身最大安装高度40米,安装状态为独立式安装。
塔吊位于A1区采光带内,中心坐标为x=368568.726,y=547599.532。
塔身穿地下室底板处,塔身与地下室底板之间预留50CM间隙,在底板水平中心线处用50mm×50mm的预埋木条留企口止水缝。
让地下室底板的上、下层钢筋均伸出底板外350长,另附加上Φ14HRB@300双向,下Φ14HRB@300双向均伸出梁外180长,等塔吊拆掉后,再按原图设计要求,恢复防水层,支模、焊接钢筋,浇捣比原砼高一等级的微膨胀抗渗砼。
塔身穿地下室顶板处,处理方法同塔身穿地下室底板处做法。
2#塔吊选用型号为QTZ63(5013)的自升塔式起重机。
塔身最大安装高度40米,安装状态为独立式安装。
塔吊位于A2区与B3区交角处。
中心坐标为x=368651.175,y=547678.530。
3#塔吊选用型号为QTZ80B(6012)的自升塔式起重机。
塔身最大安装高度60米,安装状态为附着式安装。
附着位置在30米处。
塔吊位于住院部B座外侧,中心坐标为x=368682.299,y=547548.577.
4#塔吊选用型号为QTZ80B(6012)的自升塔式起重机。
塔身最大安装高度60米,安装状态为附着式安装。
附着位置在30米处。
塔吊位于住院部D座外侧,中心坐标为x=368764.691,y=547652.773。
第三章塔吊基础设计及塔吊稳定性验算
第一节塔吊基础设计
一.参数信息
本工程塔吊的最大安装高度为住院部的3#、4#塔吊,由于采用同样的基础设计,故只选择最大安装高度的塔吊进行设计。
本例以3#塔吊为例进行设计。
该处在地勘报告中的编号为G40
塔吊型号:
QTZ80B(6012)
自重(包括压重)F1=593.19kN,
(注:
标准状态下(含14个标准节,每个标准节2.8米高)自重54T。
最大使用高度设计为60米,再增加7个标准节,每个标准节自重0.927T)。
最大起重荷载F2=80.00kN
塔吊倾覆力距M=800.00kN.m,
塔吊起重高度H=150.00m,
塔身宽度B=2.50m
混凝土强度:
C35,
钢筋级别:
Ⅱ级钢级,
承台长度、宽度Lc=Bc=5.50m
高强预应力管桩直径d=0.50m,桩间距a=4.00m,
承台厚度Hc=1.40m
基础埋深D=1.40m,承台箍筋间距S=200.00mm,
钢筋保护层厚度:
50.00mm
二.塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算
1.塔吊自重(包括压重)F1=593.19kN
2.塔吊最大起重荷载F2=80.00kN
作用于桩基承台顶面的竖向力F=F1+F2=673.19kN
塔吊的倾覆力矩M=800.00kN.m
二.矩形承台弯矩的计算
计算简图:
图中x轴的方向是随机变化的,设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算。
1.桩顶竖向力的计算(依据《建筑桩技术规范》JGJ94-94的第5.1.1条)
其中:
n──单桩个数,n=4;
F──作用于桩基承台顶面的竖向力设计值,F=673.19kN;
G──桩基承台的自重,G=25.0×Bc×Bc×Hc+20.0×Bc×Bc×D=1905.75kN;
Mx,My──承台底面的弯矩设计值(kN.m);
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m);
Ni──单桩桩顶竖向力设计值(kN)。
经计算得到单桩桩顶竖向力设计值:
最大压力:
N=(F+G)/4+M*(a/1.414)/[2*(a/1.414)2](M为塔吊的倾覆力矩,a为桩间距)
N=(673.19+1905.75)/4+800.00×(4.00/1.414)/[2×(4.00/1.414)^2]=786.14kN
2.矩形承台弯矩的计算(依据《建筑桩技术规范》JGJ94-94的第5.6.1条)
其中:
Mx1,My1──计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN.m);
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m);
Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kN),Ni1=Ni-G/n。
经过计算得到弯矩设计值:
Mx1=My1=2×(N-G/n)×(a/1.414)
MX1=MX2=2×(786.14-1905.75/4)×(4.00/1.414)=1752.21KN.m
四.矩形承台截面主筋的计算
依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.5条受弯构件承载力计算。
其中M──计算截面处的弯矩设计值(kN.m);
K──安全系数,取1.4;
h0──承台计算截面处的计算高度,h0=1350.00mm;
fy──钢筋受拉强度设计值,fy=300.00N/mm2。
弯矩设计值Mx1=1752.21kN.m,配筋面积Asx=(1.4×1752210000.00)/(0.9×1350.00×300.00)=6730.02mm2
弯矩设计值My1=1752.212558.27kN.m,配筋面积Asx=(1.4×1752210000.00)/(0.9×1350.00×300.00)=6730.02
结合以上计算进行承台钢筋配置,详见附图3《塔吊基础配筋图》
五.矩形承台截面抗剪切计算
依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-94)的第5.6.8条和第5.6.11条。
根据第二步的计算方案可以得到XY方向桩对矩形承台的最大剪切力,考虑对称性,
记为V=786.14kN
我们考虑承台配置箍筋的情况,斜截面受剪承载力满足下面公式:
其中
0──建筑桩基重要性系数,取1.0;
──剪切系数,
=0.05;
fc──混凝土轴心抗压强度设计值,fc=16.70N/mm2;
b0──承台计算截面处的计算宽度,b0=5500.00mm;
h0──承台计算截面处的计算高度,h0=1350.00mm;
fy──钢筋受拉强度设计值,fy=300.00N/mm2;
S──箍筋的间距,S=200.00mm。
经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋!
六.桩承载力验算
桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-94)的第4.1.1条
根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值,取其中最大值N=786.14kN
桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式:
其中
0──建筑桩基重要性系数,取1.0;
fc──混凝土轴心抗压强度设计值,fc=N/mm2;
A──桩的截面面积,A=16.70m2。
七.桩竖向极限承载力验算及桩长计算
桩承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-94)的第5.2.8条
根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值,取其中最大值N=kN
桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式:
最大压力:
其中R──最大极限承载力,最大压力时取Nmax=786.14kN;
qsik──桩侧第i层土的极限侧阻力标准值,取值如下表;
qpk──桩侧第i层土的极限端阻力标准值,取值如下表;
u──桩身的周长,u=1.57m;
Ap──桩端面积,取Ap=0.13m2;
sp──桩侧阻端综合阻力分项系数,取1.60;
li──第i层土层的厚度,取值如下表;
第i层土层厚度及侧阻力标准值表如下:
序号
土层
描述
土厚度(m)
桩侧摩阻力特征值(kPa)
桩端阻力特征值(kPa)
1
淤泥
6.2
8
0
2
细砂
3.1
12
0
3
中粗砂
4.1
35
0
4
强风化泥岩
2.0
100
0
5
中风化泥岩
7.5
100
4200
由于桩的入土深度为16.40m,所以桩端是在第5层土层。
最大压力验算:
(1.57×530.30+0.13×4200)/1.6=861.61
上式计算的R的值大于最大压力786.14kn,所以满足要求!
第二节塔吊稳定性验算
塔吊稳定性验算可分为无荷载时和有荷载时两种状态。
一、塔吊无荷载时稳定性验算
塔吊无荷载时,计算简图:
塔吊无荷载时,稳定安全系数可按下式验算:
式中:
K2──塔吊无荷载时稳定安全系数,允许稳定安全系数最小取1.15;
G1──后倾覆点前面塔吊各部分的重力,G1=80.00(kN);
c1──G1至旋转中心的距离,c1=0.50(m);
b──起重机旋转中心至倾覆边缘的距离,b=3.00(m);
h1──G1至支承平面的距离,h1=6.00(m);
G2──使起重机倾覆部分的重力,G2=20.00(kN);
c2──G2至旋转中心的距离,c2=3.50(m);
h2──G2至支承平面的距离,h2=30.00(m);
W3──作用有起重机上的风力,W3=5.00(kN);
P3──W3至倾覆点的距离,P3=15.00(m);
──起重机的倾斜角(轨道或道路的坡度),
=2.00(度)。
经过计算得到k2=2.48
由于K2>=1.15,所以当塔吊无荷载时,稳定安全系数满足要求!
二、塔吊有荷载时稳定性验算
塔吊有荷载时分三种工况验算:
1塔吊最大工作荷载Q=80.00(kN);起重机旋转中心至悬挂物重心的水平距a=15M时:
计算简图:
塔吊有荷载时,稳定安全系数可按下式验算:
式中:
K1──塔吊有荷载时稳定安全系数,允许稳定安全系数最小取1.15;
G──起重机自重力(包括配重,压重),G=593.19(kN);
c──起重机重心至旋转中心的距离,c=0.50(m);
h0──起重机重心至支承平面距离,h0=6.00(m);
b──起重机旋转中心至倾覆边缘的距离,b=2.50(m);
Q──最大工作荷载,Q=80.00(kN);
g──重力加速度(m/s2),取9.81;
v──起升速度,v=0.50(m/s);
t──制动时间,t=20.00(s);
a──起重机旋转中心至悬挂物重心的水平距离,a=15.00(m);
W1──作用在起重机上的风力,W1=5.00(kN);
W2──作用在荷载上的风力,W2=1.00(kN);
P1──自W1作用线至倾覆点的垂直距离,P1=8.00(m);
P2──自W2作用线至倾覆点的垂直距离,P2=2.50(m);
h──吊杆端部至支承平面的垂直距离,h=28.00(m);
n──起重机的旋转速度,n=1.00(r/min);
H──吊杆端部到重物最低位置时的重心距离,H=30.00(m);
──起重机的倾斜角(轨道或道路的坡度),
=2.00(度)。
经过计算得到 K1=1.57
由于K1>=1.15,所以当塔吊有荷载时,稳定安全系数满足要求!
2塔吊最大工作荷载Q=40.00(kN);起重机旋转中心至悬挂物重心的水平距a=30M时:
计算简图及计算公式同工况1
经过计算得到 K1=1.43
由于K1>=1.15,所以当塔吊有荷载时,稳定安全系数满足要求!
3塔吊最大工作荷载Q=12.00(kN);起重机旋转中心至悬挂物重心的水平距a=60M时:
计算简图及计算公式同工况1
经过计算得到 K1=2.30
由于K1>=1.15,所以当塔吊有荷载时,稳定安全系数满足要求!
第四章塔吊的安装和拆卸
第一节安装人员组织机构
安装总指挥:
熊运黄
塔机安装施工负责人:
陈远彬
安装施工技术负责人:
丁怡农
安装施工安全负责人:
况起元
厂家施工技术负责人:
参加塔机安装作业人员:
第二节塔吊安装机具配备
配备以下仪器及机具、劳保用品:
1、50吨吊车一台
2、经纬仪二台
3、活络板手12"2把、18"4把
4、万用表一只
5、兆欧表一只
6、接地摇表一只
7、螺丝刀一套
8、各种索具配套
9、安全帽每人一只、安全带带、手套30付,工具包2只
10、手拉辘轳2吨2只
11、大、小锤:
橄榄冲配套
12、棕绳30M/根:
2根
第三节塔机安装程序及要求
一、承台基础:
基础砼分二层浇捣,第一层浇700厚,上面700,等固定支脚安装校正后,基础面钢筋绑扎完后再浇捣。
施工顺序为:
塔基放线——→塔基坑土方开挖——→100厚C10素砼垫层、基坑护壁——→用水准仪在坑壁四周测设标高线(700高处和1400高处均打水平桩)——→基础底钢筋网绑扎——→支马凳及纵横向临时固定钢筋——→竖向拉钩钢筋绑扎——→浇捣第一层700厚砼——→找平压实(用水准仪)——→注意养护——→投点放线——→安固定支脚(校正后,与钢垫板焊接牢靠)——→基础面钢筋绑扎——→浇捣基础面700厚砼(第二层)[用经纬仪二台, 从两个相互垂直的方向观测固定支脚有没有偏移]——→注意养护。
二、塔吊安装
1安装前校对砼基础结构,检查砼试验报告,确保砼标号不低于厂方设计要求。
2固定支脚:
需要4个700高的固定支脚和8根销轴;1个固定框和8根销轴;1个塔身标准节;1个铅垂铊和一台水平仪。
a、 固定支脚必须按砼基础中心线对称安装,下垫40厚钢板;
b、塔身采用∠200×20角钢和600×600见方钢板等构件组成固定支脚;
c、必修保证鱼尾板的安装尺寸150mm;
d、固定支脚应按电气要求正确接地;
e、将固定支脚和固定框装在一起(固定框仅供临时埋设固定支脚用);
f、将固定支脚和固定框安放在加强钢筋上,并在固定支脚支板下用木楔块调整固定支脚的位置;
g、塔身标准节在固定框上安装完毕后,从两个方向检查其垂直度;
h、浇注塔吊基础砼,待其干硬后,拆下固定框和塔身标准节。
3、安装基础及第二节,注意爬爪方向,装上套架,并装上套架上的操作平台。
4、在地面上将回转机构、司机室和操作平台连成整体,并装好可能安装的电气,然后将此组件吊到塔身上用锁轴连好打上保险锁,在此过程中还得注意方向。
5、吊装塔顶:
吊装前在地面先把塔顶上的平台扶梯装好,然后把塔顶装到回转盘上,用销轴及螺栓固定。
6、拼装平衡臂及上面的拉杆起升机构。
并把主卷扬的电线接好,将平衡臂主件吊起,用销轴将平衡臂拉杆与塔顶点连接好,接好电源。
7、在塔机的正方向(根据现场情况)拼装吊臂及拉杆滑轮组,小车牵引机构,维修吊栏,用汽车吊将吊臂与塔帽前根部连接好,用主卷扬将拉杆拉起与塔顶点连接好。
8、装配重,按图纸要求不能错位,最后用螺杆将配重块固定。
9、接小车电源,穿绕起钢丝绳。
10、主塔完毕,检查各处结构是否牢靠,传动机构(包括钢丝绳、滑轮)是否正常。
对电气及安全装置进行调试,确认无误后方可加节。
三、塔机顶升程序及要求
1、顶升前的准备:
(1)将标准节吊至塔机的正方向排立,对标准节的销孔销轴进行清理,擦油,对液压站进行清洗加油试验。
(2)换上顶升吊钩, 吊下引进小车,吊起第一节塔身,注意方向,装入引进轨道,打掉回转盘与塔身的连接销轴,回转处于制动状态。
顶起15CM用小车引进平衡,使平衡点落在顶升横梁上,15分钟后看油缸有无下滑现象。
(3)在顶升中,应从两个侧面检查塔身的垂直度,以避免塔身与建筑物间的距离出现偏差。
2、顶作业:
(1)各部正常后,开始顶升,将顶升横梁两端的棘爪落在塔身的凸耳上,顶起塔头部分0.8米,把套梁上的棘爪落在塔身凸耳上。
收回油缸顶升横梁挂到上一对凸耳上,再顶起塔头部分,拉起套架棘爪,当油全部伸完时约1米再上套架棘爪。
再收回油缸顶升横梁拉到上对凸耳上,再顶起塔头部分,拉起套架棘爪,当油缸全部伸完1.5米。
这时注意不能让套架滚轮冲出塔身,套架顶空拉进引进小车使标准节就位,将操纵杆拨到下降位子,标准节落入鱼尾板内,用销轴连接好,并插上安全销锁定标准节。
(2)吊下引进小车装上标准节吊入轨道。
将小车开至平衡点拿掉保险销,重复每
(1)小节,直至所需高度。
用8个销轴将回转盘与标准节连接好方可运转。
(3)顶升过程应有专人开液压站,看棘爪及凸耳。
风速大于4级不得进行顶升。
在顶升过程中若液压系统出现异常,应立即停止顶升,将塔头部分落在塔身上销好,超过自由高度应提前埋好预埋件,并附着。
四、塔身附着
1本塔机由厂方提供固定附着框组成,撑杆及预埋件由厂方提供图纸自行加工。
2本工程预计安装高度70米,只需一道附着,确定在30m高处。
3塔身中心到建筑物的垂直距离3.5-5M视实际情况而定。
4附着杆的水平面误差不得超过200MM。
五、塔吊拆装安全技术
㈠、拆装前的技术检查
在拆装作业开始前,应进行一次全面检查,以防止由于疏忽而使任何隐患存在,确保安全作业。
1、检查路基和混凝土固定基础是否符合技术要求。
2、对塔吊的各机构、各部位、结构焊缝、重要部位螺栓、肖轴、卷扬机构和钢丝绳、吊钩、吊具以及电气设备、线路等进行仔细检查,发现问题应立即解决。
3、对顶升液压系统的液压缸和油管、顶升套架结构、导向轮、挂靴爬爪等进行检查,发现问题及时处理。
4、对旋转塔身法拆装的主副地锚架、起落塔卷扬钢丝绳,以及起升机构制动系统等进行检查,确认无误后方可使用。
5、对拆装人员所使用的工具、安全带、安全帽等进行全面检查,不合格者立即更换。
6、检查拆装作业中的辅助机械,如起重机、运输汽车等必须性能良好,技术要求能保证拆装作业需要。
7、检查拆装现场有关情况,如电源、运输道路、作业场地等是否已具备拆装作业的条件。
8、安全监督岗的设置及安全措施的贯彻落实已符合要求。
㈡、拆卸方案
a1#塔吊采用150T汽车吊拆除。
b2#、3#、4#塔吊采用自落式拆除。
第五章技术检验
第一节安装过程中的技术检验
应检查固定基础其表面平整度、混凝土强度、预埋件位置、排水沟设置等,均应符合要求。
1、行走底架、基础节、压重安装完毕后应重点检查:
(1)夹轨钳的夹紧程度应牢固可靠。
(2)行走机构制动器应齐全完整,外观情况良好。
(3)水平拉杆、斜拉杆和固定销轴应安装齐全,位置正确,符合规定。
(4)基础节和底架的安装位置(包括水平和垂直偏差)在允许范围内,螺栓或销轴齐全,紧固符合规定。
(5)压重安装位置正确,重量符合原厂说明书规定。
2、标准节、顶升套架、回转平台安装完毕后应重点检查;
(1)标准节的型号(指有加强节或多种标准节的)是否符合原厂说明书的规定;标准节和基础节螺栓的预紧力应附合技术规定。
(2)顶升套架和标准节相对位置是否符合安装工艺要求;引进小车的方向是否正确。
顶升套架和回转平台的连接应牢固可靠,连接螺栓的预紧力应符合技术规定。
3、驾驶室节、塔帽安装完毕后,应重点检查:
(1)塔帽和驾驶室之间、驾驶室和回转平台之间连接应牢固可靠,连接螺栓的预紧力应符合技术规定。
(2)检测行走台车各行走轮和轨道支承点所组成的平面,对行走底架安装回转支承平面的不平行度应不大于1/1000。
(3)检测塔身轴心和支承面的垂直度误差应不大于4/1000。
4、平衡臂、起重臂、平衡重安装完毕后应重点检查:
(1)平衡臂、起重臂和塔身之间连接是否紧固可靠,连接销轴应无窜动,紧固符合技术要求。
(2)平衡臂、起重臂各节之间连接是否紧固可靠,紧固应符合技术规定。
(3)护栏、护圈等安全装置是否齐全,牢固可靠。
(4)平衡臂、起重臂的拉索(或拉杆)安装是否正确,受力均匀,连接紧固应符合技术规定。
(5)平衡重的重量、安装位置和固定情况是否符合技术规定。
(6)检测驾驶室供电电压,其值应为380%±5%。
(7)对起升、变幅、回转、行走(必要时)等工作机构进行试运转,应平稳无异响,制动
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