塔吊桩基础设计及安装施工方案12.docx
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塔吊桩基础设计及安装施工方案12.docx
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塔吊桩基础设计及安装施工方案12
一、工程概况
本工程为珠海格力电器股份有限公司六期生活区工程,我公司负责承建7-15栋,其中的第9栋、10栋工程,该工程单栋设计为地面以上十一层,建筑物总高度为40.6m。
为了便于施工,现拟在9栋及10栋之间设置一台外爬式塔式起重机,安装总高度约为50m。
二、设备概况
本工程选用的塔式起重机为四川建筑机械厂自行设计生产的C5015式塔式起重机,其截面尺寸为1.6×1.6m,工作自由高度为39.8m,臂长达50m,最大额定起重量8t,臂端额定起重量1.5t,塔吊基础设计采用静压预应力砼管桩基础(详见附图)。
三、编制依据:
1、《QT-60A塔式起重机说明书》
2、格力六期生活区施工现场平面布置图
3、中国建筑工业出版社《建筑机械工程师常用规范选》
4、中国建筑工业出版社《简明结构吊装手册》
5、《建筑地基基础设计规范》DBJ15-31-2003,
6、《建筑桩基技术规范》JGJ94-94)
四、地质条件
根据建筑单位提供的地质勘察资料ZK87钻孔柱状图分析,塔吊所处位置的岩层分布自上而下为:
(1)素填土层,层厚约2.5m;
(2)砾质粘性土层,层厚约2.3m;(3)强风化花岗岩层。
五、塔吊基础设计
塔吊基础选用四条Φ500×125型管桩,桩基持力层位于强风化岩层并入岩层约100cm。
承台基础为C30钢筋混凝土基础,其截面尺寸为4.5×4.5×1.40m。
六、桩基础设置及极限承载力验算,桩承台计算(计算依据:
《建筑地基基础设计规范》DBJ15-31-2003,《建筑桩基技术规范》JGJ94-94)
1、验算
塔吊桩基竖向承载力设计值计算
由于塔吊桩基础采用4根Φ500预应力管桩(静压桩)桩长约6m,持力层为强风化岩层。
因此其桩基竖向承载力设计值为:
R=ηspQck/γsp+ηcQck/γc
根据地质资料确定该工程承台底以下存在可液化土及新填土等,取ηc为0,因此桩基竖向承载力设计值为:
R=ηspQuk/γsp
1、群桩竖向极限承载力计算
(A)群桩及承台承载力计算(计算依据《建筑桩基技术规范》JGJ94-94)
单桩承载力:
Quk=μΣqsikLi+qRkAp
=3.14×0.5×(2.5×24+2.3×50+80×1)+2400×1/4×3.14×(0.52-0.252)
=400.35+353.25=753.6(KN)
复合基桩的竖向承载力:
(ηsp=0.99γsp=1.65)
R=ηspQuk/γsp=0.99×753.6/1.65=452.16KN
复合基桩4根群桩总竖向承载力:
Pa=4R=4×452.16=1808.64KN
N压wax=Fv+G1+G0=431+708.75+4×22.08=1228.07KN
[其中]:
Fv(塔吊自重)=431KN
G1(承台自重)=4.5×4.5×1.40×25=708.75KN
G0(桩身自重)=(0.252-0.1252)×3.14×6×25=22.08KN
Pa>N压max(满足要求)
(B)按桩身强度验算(C80砼强度fc=35.9×106ψc=1.0)根据《035G409》
Q≤ψcfcAp=1×35.9×106×π(0.252-0.1252)=5284.03KN
Nv=(Fv+G1)/4=(431+708.75)/4=284.94KN
Q>Nv(符合要求)
2、群桩抗拔验算:
单桩Vgk=∑λiqsikLi+G0
=(π×0.5)×[2.5×24+2.3×50+80×1]×0.7+22.08
=294.41>N压wax/4=284.94KN
4、承台计算
1)承台尺寸选定
塔吊基础承台尺寸为a=4500b=4500H=1400h0=1320
F1=Fv+abHVc
=431+4.5×4.5×1.4×25=1139.75KN
基础砼采用C30,Ⅱ钢,取ft=1.43×103KN/m2
2)承台斜截面抗剪强度验算
FL≤0.7βnpftah0
≤0.7×0.9458×1.43×103×4.5×1.32
≤5623.67KN
FL>F1(满足要求)
3)承台底配筋计算
As=
=(1668.5+50×1.4)×106/0.9×300×1320=5063mm2
每向实配钢筋Φ22@200(As=5321mm2),采用上下双层双向配置,其它配筋按构造Φ12@400(A-A剖面图)。
4)管桩填芯混凝土强度等级采用≥C30,灌注深度不少于1.5m,管桩用4Ф22与承台连接,插入桩顶填芯混凝土长度不小于1.5m,锚入承台长度不少于1000mm。
5、抗倾覆验算
由于本塔吊基础采用桩基受力,因此进行抗倾覆验算时考虑桩基抗拔。
b
3
M+Fhh
Fv+Fg+4Vk
e=≤
=(1668.5+50×1.4)/(1139.75+4×22.08)
=1.42m≤4.5/3=1.5m
七、塔吊的安装
(一)安装人员及机具配备
1、人员配备
塔吊安装时,现场成立安装指挥部,下设如下成员:
安装总指挥:
1人,塔机安装施工负责人1人,安装施工技术负责人1人,安装施工施工员2人,安全检查员1人,参加塔机安装作业人员10人
2、机具配备
配备以下仪器及机具、劳保用品:
1、40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
(二)安装技术控制措施
1、固定支脚安装
基础浇筑混凝土前,请按照说明书上地脚螺栓安装布置图进行施工,固定好地脚螺栓后方浇筑混凝土。
并在浇筑混凝土过程中,防止地脚螺栓产生位移,要求混凝土基础面水平偏差小于1/1000。
塔身采用∠200×20角钢和600×600见方钢板等构件组成固定支脚;固定支脚必须按砼基础中心线对称安装,下垫40厚钢板,固定支脚的4个支脚的同一高度尺寸的4个销孔的中心线应在同一平面内,允许公差≤0.3mm,每两个孔之间的绝对公差值≤0.3mm。
固定支脚安装准确后,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,待基础混凝土干硬后拆除);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楔块调整固定支脚的位置;将塔身标准节或塔身第一节在固定框上安装完毕后,用线锤从两个方向检查其垂直度,要求其垂直度不大于1/1000。
浇注塔吊基础砼,待其干硬后,拆下固定框和塔身标准节。
2、下塔身安装
安装下塔身:
在地面先将一节基节,二节下塔身用高强度螺栓组装好。
然后将组装好的下塔身吊装到基础节上,同样用高强螺栓连接起来。
注意下塔身有踏步的一方要对着电缆卷线器方向。
3、塔吊主体安装
安装爬升架:
在地面将液压泵站组装在爬升架上,将爬升架吊起来套在已装好的一节基节一节下塔身上,注意装有油缸的一方要对应下塔身有踏步的一方。
安装回转部份:
在地面将平台、司机室、回转塔身安装在上下支座上,使之成为一个整体,然后吊起回转部份与已装好的下塔身连接起来。
安装塔顶:
把已安装好梯子和平台的塔顶吊起,用销轴与回转塔身连接好。
平衡臂的组装:
把两节平衡臂架用销轴连接起来,装上
防护栏杆、走台,然后将起升机构电气柜、起升机构安装在臂上,将平衡臂拉杆用销轴连接好,并用麻绳固定在左右栏杆上,最后将挡风板(厂标铭牌)装在尾部两侧栏杆上。
安装平衡臂及平衡重:
⑴用吊车吊起平衡臂并用销轴联接到回转塔身的对应接头上,将平衡臂尾部稍稍提起,把平衡臂上放置的拉杆与塔顶用销轴连接起来,再将平衡臂慢慢放至水平,使平衡臂拉杆张紧。
⑵用吊车起第一块平衡重安装到平衡臂上。
安装起重臂及拉杆:
a、按所需长度拼接起重臂。
b、将起重臂根部垫高,安装好变幅小车并在根部使其固定。
c、在起重臂上安装好拉杆;把拉杆与起重臂上弦点连接,并用托架固定,以防止拉杆横向移动。
d、把小车牵引机构安装在起重臂的第一节上,并用螺栓固定好。
e、穿绕起升钢丝绳。
f、起重臂组装完毕后,用吊车慢速将其吊起,当到达与回转塔身连接的铰点位置时,用销轴将两者连接起来。
g、用汽车吊将起重臂吊至倾斜位置,把拉杆与塔顶用销轴联接起来。
h、慢慢放下臂架,张紧拉杆,拆除吊索。
吊装平衡重:
按照起重臂长度的不同,补齐不同重量的平衡重,将其逐块
吊装到平衡臂上并固定好。
按使用说明书的方法穿绕牵引小车钢丝绳及起升机构钢丝绳。
接通塔机电源,并调试各操作部位是否正常。
检查整机安装联接是否正确牢固。
检测塔身轴线对支承面的侧向垂直度,在无风状态不超过4/1000。
试运转:
起升机构吊钩空载上下运动三次,小车变幅前后三次,回转运动三次,每次一圈。
4、塔机顶升
将起重臂旋转至塔身节引入的方向,回转制动,锁住起重臂。
调整好爬升架上导轮与塔身主弦杆之间的间隙,一般以2~5毫米为宜。
吊起一节塔身节,并将小车开到引进框架的上方,再将四个引进滚轮分别安装到塔身节下方的四个角上,将塔身节落到引进梁的轨道上。
调整小车位置,使小车的上部重心落在顶升油缸的位置上,实际操作中,观察爬升架上的四个滚轮基本上与塔身标准节不接触,即为理想位置。
操纵手柄,开动液压泵升油缸横两端销轴在塔身的踏步槽内并慢慢顶升爬升架。
将爬升架用1螺栓与下支座连接好,然后松开下支座与塔身的连接螺栓。
操纵液压泵站手柄,使油缸动作,将塔机下支座以上部分顶起10mm左右,观察下支座定位销孔偏移标准节定位销轴距离,调整小车位置使销孔对中然后继续爬升。
当油缸活塞杆伸出,爬升架从初始位置向上爬升1.5米时,油泵停止工作。
将爬升架下方的两个爬爪搁在塔身踏步上,然后油缸活塞杆全部缩回,重新使顶升横梁顶在塔身的踏步上,再次将活塞杆伸出使下支座以上部分顶起1.5米。
此时,下支座与塔身之间恰好能有一个标准节的空间,推进引进梁轨道上的标准节对准塔身中心位置,并用8个螺栓将该标准节与塔身连接。
卸下引进滚轮,即完成一节塔身节的加节工作,同时下支座与塔身连接的每一个角上至少用一个螺栓连接好后,方能进行下一个塔身节的加节工作。
加节完毕,调整油缸的伸缩长度,将下支座落到塔身上并用螺栓连接好,可将爬升架落到地面,以减轻上部自重和迎风面积。
顶升作业时,风速应于13m/s,注意顶升前后油箱中加足液压油。
顶升作业完成后,活塞杆收回,顶升横梁搁在此踏步内(但与槽底相距5mm)。
5、附着安装
本塔吊安装一道附着,安装位置在30m高处。
塔吊附着在建筑物上,其受力强度必须满足塔吊的附着要求。
根据本工程建筑施工的总高度、以及建筑结构特点及施工进度要求安排如下附着方案:
布设二道锚固,附着支座的间距为1500m,采用角钢附着杆系及相应的附着工艺。
在装设附着框架和附着杆件时,要用经纬仪进行观测,并通过附着杆件的调整以保证塔身的垂直度。
附着框架应尽可能设置在塔身标准节的节点连接处,箍紧塔身,塔架对角处应设斜撑加固。
在进行超高建筑施工需要设置多道锚固装置时,下部锚固装置可转达移至上部使用。
但第一道锚固装置与塔吊基础之间的距离不得超过50m。
各道锚固装置的布设,应符合使用说明书中的有关规定。
布设附着支座处必须加配钢筋并适当提高混凝土的标号。
附着时,附着支座处的结构强度必须达到设计强度。
附着支座设于现浇混凝土内墙板上,在墙板与墙板之间(本跨和邻跨)必须设支撑加固。
(附着支座固定于楼板上时,应在两层楼板之间设置加固支撑。
)附着支座应固定牢靠,其与建筑结构之间的间隙应嵌塞紧密。
6、塔机使用前检查调试
检查主电缆是否顺畅,以防损坏;检查爬梯是否安装好,及其他各项安全检查工作。
安装好各个电气安全装置并做好调试,按安全规范进行试吊。
塔机安装好后,调整塔身垂直度不大于4‰。
自检合格后报经质量技术监督局检查,验收合格后方可投入正式使用。
八、塔吊基础施工及安装质量保证措施
1、混凝土基础应根据本机说明书的基础设计要求,由土建施工单位负责设计、施工,并经施工监理验收合格,同时出具验收合格证书存档。
2、基础平面的平面度偏差≤1/1000。
3、固定支脚的安装十分重要,必须保证:
1)首先将塔吊的四支固定支腿在浇筑桩芯砼时,锚固在桩芯中;
2)固定支腿周围的钢筋数量不得减少和切断;
3)主筋通过支腿有困难时,允许主筋避让;
4)装配好的固定支脚和标准节连成整体,在标准节的两个方向的中心线上挂铅垂线,保证预埋后标准节中心线和水平面的垂直度≤1/1000;
5)固定支腿周围混凝土充填率必须达95%以上。
4、塔吊防雷采用一条Φ16钢筋与塔吊基础钢筋焊接,外通至建筑物防雷网。
5、基础四周作硬地化处理并设置截水沟,确保基础不会因雨水浸泡对地基承载力产生影响。
6、安装,运行必须待基础砼强度达到100%后方能进行。
九、安全保证措施
使用汽车式起重机时,严格执行有关安全使用规范。
参加工作的全体人员必须精神集中,进入施工现场必须戴安全帽,高空作业要系好安全带。
班前不得饮酒。
吊装时物件要绑扎稳当,并设专人指挥,吊物不得碰撞电线、房屋等物,遇大风雨时应停止作业。
当遇到6级以上风力,应停止高空作业,塔吊爬升允许风速最大为4级。
现场全体人员不得站在悬挂重物之下。
在顶升作业过程中,如突然遇到风力加大(大于4级),必须停止工作,并紧固联接螺栓,使上下塔身联接成一体;进行顶升工作时起重臂不允许旋转。
顶升过程中,把回转部分紧紧刹住,严禁回转及其它作业。
在顶升过程中,如发现故障,必须立即停车检查,非经查明
真相和故障排除,不得继续进行
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