子胥台花园工程塔吊基础施工.docx
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子胥台花园工程塔吊基础施工
子胥台花园工程
塔
吊
施
工
方
案
钟祥第一建筑公司
二0一0年六月二十日
塔吊施工方案审批表
施工单位:
钟祥第一建筑公司2010年月日
工程名称
建筑面积
层数
结构型式
方案
针对性
设计
计算
方案图
安全技术
措施
设备人员
工序安排
操作
防护
施工单位验收
方案编制人
职务
方案执行人
职务
方案审核人
审核意见
职务
方案审批人
审核意见
职务
方案审定人
审核意见
职务
验收意见
监理单位审批
工程总监
执行监理
审批意见
主管部门备案验收
主管部门签收意见
主管部门签收人
目录
一、工程概况2
二、施工现场垂直运输方案2
三、塔吊基础的确定2
四、塔吊基础施工3
五、计算书4
六、塔吊安装9
七、塔吊拆除11
八、质量要求13
九、安全要求13
十、附图:
13
塔吊的设置及基础设计方案
一、工程概况
子胥台花园工程工程,由武汉鑫武祥房地产开发有限公司投资兴建,荆门市建筑设计研究院设计。
本工程位于钟祥市石城大道东段南侧,建筑面积为约14212m2,建筑物为一至十六层,框架剪力墙结构,主体建筑为十六层。
二、施工现场垂直运输方案
1、起重机选型:
按施工组织设计总体部署,为了满足施工要求,布置1台塔吊。
根据本工程特点、项目布局,拟采用1台QTZ4510型上回转自升式塔式起重机,位于A-C/6轴西侧:
主要满足建筑物垂直及平面运输;塔吊最大高度为54m。
具体位置详见施工现场布置平面图。
施工中可根据实际情况略作调整。
2、塔吊位置的确定
具体详见施工现场布置平面图。
三、塔吊基础的确定
根据所定的塔吊位置、建筑结构条件、地质条件以及塔吊各项技术参数确定:
45#塔吊基础采用人工挖孔桩,桩径Φ800,桩长16m(有效桩长),桩数4根,桩顶嵌入承台100mm,桩钢筋笼锚入承台35d。
基础承台平面尺寸为4.5×4.5m,厚度1.1m,配筋按二级钢Φ14@220双向设置,暗梁500*1000,28根Φ20钢筋8Φ12腰筋Φ8箍筋@200四支箍,C30砼,钢筋保护层100mm。
塔吊基础设计详见计算书。
塔吊基础结构详见附图2。
附表1:
土层设计计算参数表
土层序号
土层名称
土层层厚(m)
单桩第i层土极限侧阻力标准qsik(Kpa)
单桩极限端
阻力标准值
qpk(Kpa)
1
杂填土
1.5~4
2
淤泥
2.3~5.4
3
粉质粘土
0.0~2.8
15
4
粉质粘土
0.0~4.6
20
5
圆砾
0.0~2.2
40
6
强风化砂岩
0.5~7.8
30
7
中风化砂岩
60
1500
四、塔吊基础施工
1、基础施工顺序
桩基施工→基础放线→土方开挖→浇注砼垫层→钢筋绑扎→模板支设→固定支腿预埋安装→浇筑砼→养护
2、桩基施工
塔吊基础人工挖孔桩,将由在现场施工工程桩的施工队伍施工,并按其专项施工方案进行操作。
3、基础钢筋施工
按照塔吊说明书的要求进行配筋,即上下层钢筋网均为Ⅱ级钢Φ14@220,并按照实际平面形式进行钢筋加工和安装。
当预埋固定支腿与主筋交叉时,主筋位置可作相应调整,但主筋数量不得减少和切断(详见附图二:
塔吊基础配筋图)。
钢筋保护层厚度为40mm。
4、基础模板施工
基础模板采用砖模,模板内边线不得超过承台外边线。
5、固定支腿预埋安装
固定支腿的预埋安装十分重要,安装时可按以下程序进行:
⑴将4只固定支腿与一个塔身标准节装配在一起;
⑵为便于施工,当钢筋绑扎到一定程度时,将固定支腿和一个塔身基础节整体吊于钢筋网内;
⑶固定支腿周围的钢筋数量不得减少和切断;
⑷吊起装配好的固定支腿和基础节整体,浇筑砼,并在基础节的两个方向中心线上挂铅垂线,保证预埋后基础节中心线与水平面的垂直度≤1.5/1000。
6、基础砼浇筑
基础砼强度等级为C30,使用商品砼,采用砼泵车输送、插入式振动棒振捣。
浇筑时,必须分层进行,按每层500mm连续浇筑。
浇捣必须密实,不得留施工缝。
砼浇筑完后浇水养护7天,方可进行塔吊安装。
7、基坑防水措施
为了不影响日后地下管线埋设及绿化土覆盖厚度不足等因素,塔吊基础已作加深1米处理,为此在塔吊基础边缘做150厚1.5米高砼板墙,坑内用潜水泵不定期抽水,以免集水。
五、计算书
(一)QTZ4510型塔吊桩基础计算书
1、参数信息
塔吊型号:
QTZ4510,自重(包括压重)F1=261kN,最大起重荷载F2=40.00kN
塔吊倾覆力距M=730kN.m,塔吊起重高度H=54m,塔身宽度B=1.60m
混凝土强度:
C30,钢筋级别:
Ⅱ级,承台长度Lc或宽度Bc=4.50m
桩直径或方桩边长d=0.80m,桩间距a=2.80m,承台厚度Hc=1.10m
4根人工挖孔桩,桩长15.5m,孔径800㎜、壁厚240㎜,承台顶不覆土。
2、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=261kN
2).塔吊最大起重荷载F2=40.00kN
作用于桩基承台顶面的竖向力:
F=1.2×(F1+F2)=361.2kN
塔吊的倾覆力矩M=1.4×730=1022kN.m
3、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=361.2kN;
G——桩基承台的自重,
G=25.0×4.5×4.5×1.1=556.875kN;
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=(361.2+556.875)/4+1022×
(3.80/1.414)/[2×(3.80/1.414)2]
=420.25kN
(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×(420.25-556.8/4)(3.80/1.414)=1510.594kN.m
4、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度,h0=1250mm;
fy——钢筋受拉强度设计值,fy=360N/mm2。
弯矩设计值:
Mx1=1094.72kN.m
配筋面积:
Asx=1.4×1094.72×106/(0.9×1250×360)=3784.22mm2
弯矩设计值:
My1=1094.72kN.m
配筋面积:
Asx=1.4×1094.72×106/(0.9×1250×360)=3784.22mm2
选配22φ14@200,实际钢筋面积:
AS=22×3.14/4×20×14=4835.6mm2>Asx满足要求!
5、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=406.6kN
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:
γ0——建筑桩基重要性系数,取1.0;
β——剪切系数,β=0.09;
fc——混凝土轴心抗压强度设计值,fc=14.30N/mm2;
b0——承台计算截面处的计算宽度,b0=4500mm;
h0——承台计算截面处的计算高度,h0=1100mm;
fy——钢筋受拉强度设计值,fy=360.00N/mm2;
S——箍筋的间距,S=200mm。
经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋!
6、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条规定。
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=406.6kN
桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式:
其中:
γ0——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=14.30N/mm2;
A——桩的截面面积,A=0.5024m2。
经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋!
7、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=406.6kN
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=406.6kN;
qsik——桩侧第i层土的极限侧阻力标准值,取值如下表;
qpk——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=2.512m;
Ap——桩端面积,取Ap=0.5024m2;
γsp——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:
土层序号
土层名称
土层层厚(m)
单桩第i层土极限侧阻力标准qsik(Kpa)
单桩极限端
阻力标准值
qpk(Kpa)
1
杂填土
1.5~4
2
淤泥
2.3~5.4
3
粉质粘土
0.0~2.8
15
4
粉质粘土
0.0~4.6
20
5
圆砾
0.0~2.2
40
6
强风化砂岩
0.5~7.8
30
7
中风化砂岩
60
1500
由于桩的入土深度为16m,所以桩端是在第6层土层。
最大压力验算:
R=[2.512×(1.2×16+2.3×16+5.85×30)+1500×0.5024]/1.6=834.455kN
计算的R的值大于最大压力406.6kN,所以满足要求!
塔吊固定支脚预埋件埋设按塔吊说明书规定,本方案不作说明。
六、塔吊安装
1、安装前的准备工作:
1)向当地劳动部门递交开工报告,并获得批准。
2)编制安装方案。
3)向安装人员进行技术交底,使所有参加作业人员均熟知安装工作内容及安全注意事项,以及主要部件的重量。
4)编制施工机具、器具计划。
5)清理塔吊安装现场,并将现场整平夯实、便于堆放塔吊构件。
6)测量地基承载力,做好记录。
2、塔吊安装程序:
安装前的准备工作→安装底架→塔身底节→压重→加强节→顶升套架→支座及回转支承→塔尖→平衡臂→臂架平衡重→穿绕钢丝绳→电气控制及调试→顶升标准节→清理现场→验收。
3、塔吊安装
根据工程需要及塔吊实际情况,塔机安装高度为32m。
由2节基础节,9节标准节和塔尖组成。
臂架长度为45m
4、安装步骤
1)把底架十字梁连成整体,然后将其吊放在砼基础上,用水平仪调整使十字梁上的4个基础节连接座孔水平,再紧固螺栓。
2)用4根水平拉杆把十字梁四角拉住,吊装基础节用螺栓使其与十字梁连接,将第一层压重6块12.5t吊装上,搁在基础节两侧。
3)松开底架与地基连接螺栓,安装4根斜撑杆,使基础节与十字梁连成整体,再紧固底架与地基连结螺栓。
4)把其余压重搁在第一层压重上,每边各8块,共重约65t。
5)将三个2.5m的加强节串好吊到基础节上(注意:
带有踏步的一面应与建筑物垂直),用高强度螺栓固定。
6)把液压顶升系统调整好,将爬升套架套在底节外面,调节套架上的导向滚轮使四周间隙均匀,保证爬升落入塔身踏步的槽内。
7)在地面将上、下支座和回转支承连成整体,然后将此组件吊到塔身上,下端用高强度螺栓将其爬升架及底节固定。
8)吊装塔顶,吊装前在地面先把塔顶上的平台扶梯装好,平衡重拉杆先销住塔顶,并且用铁丝把拉杆捆在塔顶上,把塔顶与回转塔身用螺栓连成整体,驾驶室内的所有电气设备安装齐全,然后将此组件吊到上支座上用螺栓固定.
9)在地上拼好平衡臂,将起升机构装在平衡臂上,然后将平衡臂吊起,用销轴与旋转塔架连接,以塔顶上放下平衡臂拉杆,将平衡臂拉住.
10)在塔机附近平整的枕木拼装臂架,装上载重小车,小车牵引机构,穿牵引钢丝绳,并与载重小车连接.
11)安装臂架。
将臂吊起把臂根绞点与旋转塔支撑点用销轴连接,然后再将臂头,逐渐抬高,用手动葫芦或起升机构钢丝绳将吊臂拉杆逐一与塔顶销住。
两个吊臂拉杆在吊装前搁在吊臂上弦杆上,与吊臂起吊装。
12)吊装平衡重,臂长36m时,臂上4块共重为9.32t,放在平衡臂尾部。
13)穿绕起升钢丝绳,起升钢丝绳从起升机构的卷筒拉出,经过塔顶上的导向滑轮,进入吊臂根部安装的起重量限制器的测力装置滑轮再绕至载重小车和吊钩滑轮组上,最后将绳端固定在吊臂头部。
14)电气安装及调试,将主电缆固定好,接能电源,进行试运转,各机构正常后,进行安全保护装置调试正常后,进行标准节顶升。
5、标准节安装:
1)将臂架旋转至沿套架牵引标准节的方向。
2)调整好套架、滚转和边准界主弦杆之间的间隙在2—5mm之间。
同时应保证爬升时爬升能搁到塔身踏步的槽内。
3)吊起一节标准节,放入引进系统轨道,调整小车位置放在17.25m处,使顶升部分重量平衡,即使得塔身所受的不平衡力矩近乎最小值。
4)开动液压顶升系统油泵,操作手柄,使顶升油缸横梁两端的销轴顶入标准节踏步的槽内。
5)检查套架和塔身之间有无障碍,套架前侧半片行架与套架连接是否牢靠,在各部无误时,再拆下下支座与塔身标准节间的连接螺栓。
6)操作手柄使油缸将上部结构顶起,升高一个踏步节距(1.25m),这时套架底部的自动爬升支承在油缸横梁下一个踏步上。
7)操作手柄使活塞杆收回,这时横梁也提升一个踏步,再次爬升待活塞杆再次伸出全长后,即可引入轨道上的标准节。
8)对标准节、操作油缸,使标准节慢慢放下,装上并拧紧与塔身连接的螺栓,拧时要用专用扳手,预紧力矩为80——100kg·m,至此完成了加高一节标准节全部工作。
9)用吊钩重新吊标准节放在引进轨道上,必须注意的是在吊标准节之前,塔身每主弦杆和下支座至少应接上一个塔身连接螺栓,在调整小车位置,使顶升部分重量平衡后,再卸去螺栓。
10)按以上步骤逐节加高至第9节时,在套架平台和下支座平台之间加设一扶梯供人员上下。
七、塔吊拆除
塔吊的拆除要用有经验的操作工人严格按照塔吊说明书上的步骤进行拆除。
1、拆卸前的准备工作
1)编制拆卸方案及安全技术交底。
2)向拆卸操作人员进行技术交底,使所有参加作业人员均熟知拆卸工作内容及安全注意事项,以及主要部件的重量(重量见附表1)。
3)编制施工机具、器具计划。
4)清理塔吊周边现场,并将现场整平夯实、便于堆放塔吊构件。
2、塔吊拆卸程序
塔吊的拆卸程序与安装时相反,方法相同。
拆卸前的准备工作→电气控制系统检查→降落标准节→拆除钢丝绳→拆除平衡重→吊臂→平衡臂→塔尖→支座及回转支承→顶升套架→加强节→压重→塔身底节→拆除底架→清理现场→回运。
3、塔吊拆除
4、标准节拆卸
1)将臂架旋转至沿套架牵引标准节的方向。
2)调整好套架、滚轮和边界主弦杆之间的间隙在2—5mm之间。
3)开动液压顶升系统油泵,操作手柄,使活塞杆收回,将顶升油缸横梁两端的销轴提出标准节踏步槽,再开动顶升油泵,使顶升油缸横梁两端的销轴顶入下一个标准节踏步槽内。
4)检查套架和塔身之间有无障碍,套架前侧半片行架与套架连接是否牢靠,在各部无误时,再拆下下支座与塔身标准节间的连接螺栓。
并将顶部标准节固定在引进系统轨道滑车上,拆除顶部标准节与下部标准节之间的连接螺栓。
5)操作手柄使油缸将上部结构顶起至活塞全程,将顶部标准节提起,然后将标准节引出塔身外。
6)开动吊升装置使小车靠近塔身,并将吊钩起至标准节顶部,用钢丝绳连接顶部标准节,挂钩后拆除标准节与滑车的连接钢丝绳,然后起吊,将标准节吊至地面指定位置。
7)重复以上操作,至塔身标准节拆完。
5、塔顶系统拆除
1)钢丝绳拆除:
开动起吊系统,将吊钩放至地面,拆除吊钩,再将钢丝绳卷回卷筒。
2)吊臂平衡臂拆除:
采用25吨汽车吊先将平衡重吊至地面,再拆吊臂。
拆吊臂时需用8T汽车吊配合抬吊,采用三点起吊,平衡绑扎钢丝绳,其中,25T吊车两点起吊、8T吊车一点起吊,吊车吊钩挂上并带紧钢丝绳后,再拆除与塔尖连接的拉杆及吊臂与塔身连接的螺栓,然后将吊臂吊至地面。
地面应用枕木等垫平地,以防吊臂变形;最后拆平衡臂,平衡臂拆除采用两点绑扎,方法同吊臂。
6、塔顶拆除:
塔顶拆除前必须断电,电动系统线缆先予拆除,然后按照设定的吊点绑扎钢丝绳,起动吊车带紧钢丝绳后,再拆除与塔身的连接螺栓,将塔顶平地稳吊至地面。
7、塔身底座、套架等拆除
按安装的反顺序进行。
八、质量要求
钢筋、模板及砼工程的质量要求遵照规范执行,其它要求如下:
⑴固定支腿上表面平面度误差小于1/500;
⑵固定支腿周围砼充填率必须达到95%以上;
⑶预埋后基础节中心线与水平面的垂直度≤1.5/1000。
九、安全要求
1、塔吊基础施工危险源识别
⑴吊车吊装固定支腿
潜在危险源:
违章操作
可能产生危害:
物体打击、机械伤害、交通事故。
⑵砼振捣
潜在危险源:
漏电、防护不到位、违章操作
可能产生危害:
电伤害、物体打击、机械伤害、交通事故。
2、安全措施
⑴机动车辆必须遵守交通规则,在施工场地内限速行驶;
⑵吊车、砼泵车就位后其支腿必须用枕木等垫实牢固,进场临时道路必须用道碴铺设,以防车辆下陷,吊车吊装支腿时必须由专人指挥,起重臂下严禁站人;
⑶砼振动设备接线必须执行“一机一闸一漏一箱”原则,振动棒操作人员必须穿戴好防护用具。
十、附图
塔吊桩位布置图(附图一)
塔吊承台配筋平面图(附图二)
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