温州市核心片区会昌河单元B03地块塔吊专项施工方案.docx
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温州市核心片区会昌河单元B03地块塔吊专项施工方案
温州市核心片区会昌河单元B-03地块塔吊施工方案
一、工程概况
温州市核心片区会昌河单B-03地块规划用面积25720.88㎡,总建筑面积97110.33㎡,其中地下室建筑面积28950㎡。
主要由6幢23-26F及多层建筑(配套用房)组成。
全场设有地下一层(局部为二层地下室)拟采用框剪结构、多层采用框架,设计均采用桩基础。
本工程±0.000相当绝对标高5.80m。
西侧紧邻翠微大道,道路标高4.80m(相对标高-1.00m),其余位置施工围墙范围内现状场地标高为4.50(相对标高-1.30m),地下室底板、承台底均为100mm厚C15素混凝土找平,其下150mm厚石灌砂夯实垫层。
基坑支护延长米约为737m(不含坑中坑支护延长米)。
基坑开挖深度分别为:
1、-1F部分:
自然地坪至底板垫层底为4.35-4.65m,至筏板垫层底为5.05-5.15m,至坑中坑底为6.2-7.2m;
2、-2F部分:
自然地坪至底板垫层为7.85-8.35m,至筏板垫层为7.95-9.15m,至坑中坑底为9.8-11.10m。
建设单位:
温州市弘麟房地产开发有限公司
设计单位:
浙江天然建筑设计有限公司
勘察单位:
温州市工程勘察有限公司
监理单位:
温州市林鸥工程建设监理有限公司
施工单位:
浙江正立高科建设有限公司
为了本工程建设的需要,在土方开挖前,计划投入6台附着式塔
式起重机,型号为QTZ80(6010)型,具体布置详见塔吊总平面布置图。
1、塔吊功率:
34.7KW;
2、塔吊臂长:
45m;
3、塔吊自重:
33.5t(不含配重);
4、塔吊最大起重量:
6t;最大幅度:
45m;
5、塔吊标准节尺寸:
1.765m×1.74m×2.80m;
6、塔吊平衡配重:
11.3t;
7、塔吊最大独立高度:
40m
8、塔吊安装高度:
89m。
二、编制依据
1、建筑桩基技术规范(JGJ94-94)
2、施工图设计文件
3、温州市核心片区会昌河单元B-03地块工程详细勘察报告
4、塔吊厂家说明书
5、混凝土结构设计规范(GB50010-2002)
6、建筑施工安全检查标准(JGJ59-99)
7、PKPM建筑施工安全软件
三、塔吊基本性能及外观尺寸如下表:
塔机工作级别
A4
塔机利用等级
U4
塔机载荷状态
Q2
机构工作级别
起升机构
M5
回转机构
M4
牵引机构
M3
起升高度m
倍率
独立式
附着式
a=2
40
200
a=4
40
100
最大起重重量t
6
工作幅度m
最小幅度
2.5
最大幅度
60
起升机构
倍率
2
4
起重量t
1.5
3
3
3
6
6
速度m/min
80
40
8.6
40
20
4.3
电机功率KW
24/24/5.4
回转机构
回转速度r/min
0.6
电机功率KW
2×2.2
牵引机构
牵引速度m/min
40/20
电机功率KW
3.3/2.2
顶升机构
顶升速度m/min
0.6
电机功率KW
5.5
工作压力MPa
20
总功率KW
34.7(不含顶升机构电机)
平衡重重量
起重臂长m
57
55
52
50
47
45
重量t
13.06
12.26
12.04
11.24
11.02
10.22
工作温度
-20~40℃
设计风压Pa
顶升工况
工作工况
非工作工况
最高处
100
最高处
250
0~20m
800
20~100m
1100
大于100m
1300
四、塔吊定位及施工
根据所定的塔吊位置、建筑结构条件和地质条件以及各项技术
参数确定:
塔吊基础采用四桩承台基础,-2F地下室3、4、5、6#楼塔吊基础4m(长)X4m(宽)X1.45m(高),塔吊承台顶面与地下室顶板结
构面低1.1m,-1F地下室1、2#楼基础3.5m(长)X3.5m(宽)X1.1m(高),塔吊承台顶面高出地坪面0.1m,具体详见塔吊基础结构图(附图1)。
-2F地下室3、4、5、6#楼塔吊桩基采用Φ800钻孔灌注桩,有效桩长53米,桩配筋为12根Ⅲ级18钢筋通长配置,Φ8@100、@250螺旋箍筋,每隔2米加1根Ⅲ级12加劲箍筋。
-1F地下室1、2#楼塔吊桩基采Φ700钻孔灌注桩,有效桩长60米,桩配筋为12根Ⅲ级18钢筋通长配置,Φ8@100、@250螺旋箍筋,每隔2米加1根级12加劲箍筋,具体详见塔吊桩基结构图(附图2)。
1#楼附着杆自塔吊基础16.3米(标高15m)设置附墙拉杆,上部每间隔15.0米(标高15.0m、30.0m、45.0m、60.0m、69.0m)均设附墙拉杆,具体详见塔塔机与建筑物立面图(附图3)。
2#楼附着杆自塔吊基础16.3米(标高15m)设置附墙拉杆,上部每间隔15.0米(标高15.0m、30.0m、45.0m、60.0m、72.0m)均设附墙拉杆,具体详见塔塔机与建筑物立面图(附图4)。
3#楼附着杆自塔吊基础顶(-3.05)18.05米(标高15.0m)设置附墙拉杆,上部每间隔15.0米(标高30.0m、45.0m、60.0m、75.0m)均设附墙拉杆,具体详见塔塔机与建筑物立面图(附图5)。
4#楼附着杆自塔吊基础顶(-3.05)18.55米(标高15.5m)设置附墙拉杆,上部每间隔15.0米(标高30.50m、45.50m、60.50m、75.50m)均设附墙拉杆,具体详见塔塔机与建筑物立面图(附图6)。
5#楼附着杆自塔吊基础顶(-3.05)18.5米(标高15m)设置附墙拉杆,上部每间隔15.0米(标高30.0m、45.0m、60.0m、75.0m)均设附墙拉杆,具体详见塔塔机与建筑物立面图(附图7)。
6#楼附着杆自塔吊基础顶(-3.05)18.55米(标高15.5m)设置附墙拉杆,上部每间隔15.0米(标高30.50m、45.50m、60.50m、75.50m)均设附墙拉杆,具体详见塔塔机与建筑物立面图(附图8)。
塔吊基础施工应向有关作业人员作如下几方面的技术交底:
混凝土强度等级、钢筋配置图、塔吊基础与建筑平面图、塔吊基础剖面图、塔吊基础表面平整度要求、预埋螺栓误差要求等,交底双方履行签字手续。
塔吊基础施工应由塔机部门派专人监督整个施工过程,同时做好各项隐蔽验收纪录,现场作业人员施工完毕做好砼的养护,砼强度达到要求后方可安装塔吊。
五、塔机安拆
(一)施工准备
1、配置12T汽车吊1台,以及各类吊具、吊索等。
2、人员配置:
指挥1名,塔机司机1名,电工1名,安装人员数名。
3、留出塔吊进出堆放场地及吊车、汽车进出通道,路基必须压实、平整。
4、塔吊安拆范围上空所有临时施工电线必须拆除或改道。
5、塔吊安拆必须由专业的安拆人员进行操作。
(二)组装
1、把第一节标准节吊装在中间四根锚柱上,标准节有踏步的一面在进出面,并应与建筑物垂直。
2、将第二节标准节装在第一节标准节上,注意踏步应上下对准。
3、组装套架,套架上有油缸的面应对准标准节上有踏步的面,并架套上的爬爪搁在基础节最下面的一个踏步上。
4、组装上、下支座、回转机构、回转支承、平台等成为一体,然后整体安装在套架上,并连接牢固。
5、安装塔帽,用销轴与上支座连接,塔帽的倾斜面与吊臂在同一侧。
6、吊装平衡臂,用销轴与上支座连接,吊一块2T的配重设于从平稳臂尾部往前数的第三位置上。
7、吊装司机室,接通电源。
8、在地面拼装起重臂、小车、吊篮,吊臂拉杆连接后应固定在吊臂上弦杆的支架上。
9、用汽车吊把吊臂整体平稳地吊起就位,用销轴和上支座连接。
10、穿绕起升钢丝绳,安装短拉杆和长拉杆与塔帽顶连接,松弛起升机钢丝绳,把起重臂缓慢放平,使拉杆处于张紧状态,并松脱滑轮组上的起重钢丝绳。
11、安装平衡配重。
按说明书规定放置平衡重5块,共8t。
12、张紧变幅小车钢丝绳。
(三)升塔(液压顶升机构)
1、将起重臂转到引入塔身标准节的方向(即引进横梁的正方向)。
2、调整好爬升架导轮与塔身立柱之间的间隙,以3-5mm为宜,当标准节放到安装上、下支座下部的引进小车后,用吊钩在吊一个标准节上升到高处,移动小车的位置(小车约在距回转中心20m处),具体位置可根据平衡状况确定,使塔机套架以上部分的中心落在顶升油缸上铰点的位置,然后卸下支座与标准节相连的8个高强度连接螺栓。
3、将塔机套架顶升,使塔身上方恰好出现一个能装一标准节的空间。
4、拉动引进小车,把标准节引到塔身的正上方,对准连结螺栓孔,缩回油缸使之与下部标准节压紧,并用螺栓连接起来。
5、以上为一次顶升加节过程,当需连续加节时,可重复上述步骤,但在安装完3个标准节后,必须安装下部4根加强斜撑,并调整使4根撑杆均匀受力,方可继续升塔和吊装。
6、在加节过程中,严禁起重臂回转,塔机下支座与标准节之间的螺栓应连结,但可不拧紧,有异常情况应立即停止顶升。
(四)调试
待升塔完毕后,调试好塔机小车限位、吊钩高度限位、力矩限位、起重限位、回转限位,保证各限位灵敏、可靠,具体由电工负责调试。
(五)拆除
1、调整爬升架导轮与塔身立柱的间隙为3-5mm为宜,吊一节标准节移动小车位置至大约离塔机中心10m处,使塔吊的重心落在项升油缸上的铰点位置,然后卸下支座与塔身连接的8个高强度螺栓。
2、将活塞杆全部伸出,当顶升横梁挂在塔身的下一级踏步上,卸下塔身与塔身的连接螺栓,稍升活塞杆,使上、下支座与塔身脱离,推出标准节至引进横梁外端,接着缩会全部活塞杆,使爬爪搁在塔身的踏步上,然后再伸出全部活塞杆,重新将顶升横梁挂在塔身的上一级踏步上,缩回全部活塞,使上、下支座与塔身连接,并插上螺栓。
3、以上为一次塔身下降过程,连续降塔时,重复以上过程。
4、拆除时,必须按先降后拆附墙的原则进行拆除。
5、当塔机降至地面(基本高度)时,用汽车吊辅助拆除,具体步骤如下:
配重吊离(留一块配重,即平衡从尾部数起的第三个位置)平衡臂—拆除起重臂(整体)至地面—吊离最后一块配重—拆除平衡臂—拆除塔帽—上、下支座拆除(包括拆除电源和司机室)—爬升套、斜撑杆拆除—拆除第三节标准节。
(六)附墙装置的安拆原则
1、在升塔之前,要严格执行先装后升的原则,即先安装附墙装置,在进行升塔作业,当自由高度超过规定高度时,先加装附墙装置,然后才能升塔。
2、上下两道附着杆布置应交叉错开。
3、附着杆件与墙面的夹角应控制在450~600之间。
4、在降塔拆除,也必须严格遵守先降后拆的原则,即当爬升套降到附墙不能在拆塔时,才能拆除附墙,严禁先拆附墙后降塔。
六、塔机沉降、垂直度测定及偏差校正
1、塔机沉降观测应定期进行,一般为半月一次,垂直度的测定当塔机在独立高度以内时应半月一次,当安装附墙后,应每月观测一次(安装附墙时就要观测垂直度状况,以便于附墙的调节)。
2、当塔机出现沉降不均,垂直度偏差超过塔高的2/1000时,应对塔机进行偏差校正,在附墙未设之前,在最低节与塔机基脚螺栓间加垫钢片校正,校正过程中,用高吨位的千斤顶顶起塔身,为保证安全,塔身用大缆绳四面、缆紧,且不能将基脚螺栓拆下来,只能松动螺栓上的螺母,具体长度根据加垫钢片的厚度确定,当有多道附墙架设后,塔机的垂直度校正,在保证安全的前提下,可通过调节附墙拉杆的长度来实现。
七、塔机的操作维护
1、机操人员必须持证上岗,熟悉机械的保养和安全操作规程,无关人员未经许可不得攀登塔机。
2、塔机的正常工作气温为-20~+40℃,风速低于13m/s。
3、塔机每次转场安装使用都必须进行空载、静载实验,动载实验。
静载实验吊重为额定荷载的125%,动在实验吊重为额定载荷的110%。
4、夜间工作时,除塔机本身自有的照明外,施工现场应有充足的照明设备。
5、塔吊的操作必须落实三项制度,司机的操作按塔机操作规程严格执行。
处理电气故障时,须有维修人员两人以上。
6、司机应高度集中注意力,避免塔机相互碰撞,注意塔机周围的建筑物。
7、塔机应当经常检查、维护、保养,传动部件应有足够的润滑油,对易损件应经常检查、维修或更换,对连接螺栓,特别是经常振动的零件,应检查是否松动,如有松动则必须及时拧紧。
8、检查和调整制动瓦和制动轮的间隙,保证制动灵敏可靠,其间隙在0.5~1mm之间,摩擦面上不应有油污等污物。
9、钢丝绳的维护和保养严格按GB5144-85规定执行,发现有超过有关规定,必须立即换新。
10、塔机的各结构、焊缝及有关构件是否有损坏、变形、松动、锈蚀、裂缝,如有问题应及时修复。
11、各电器线路也应及时修复和保养。
八、安全措施
1、塔机的安拆工作时,风速超过13m/s和雨雪天,应严禁操作。
2、操作人员应戴好必要的安全装置,保证安全生产。
3、注意周围环境,如高压线、地面承载力的,确保拆装安全。
4、安装拆卸塔机派专门人员警戒,严禁无关人员在作业区内穿行。
5、拆装塔机的整个过程,必须严格按操作规程和施工方案进行,严禁违规。
6、基础平面与水平面倾斜度<1/1000。
7、标准节垂直度控制在<1/1000。
8、在塔吊安装前,必须向操作人员进行安全、技术交底。
9、上岗前对上岗人员进行安全教育,作业人员进入现场必须戴安全帽,穿防滑鞋,高空作业必须系安全带。
10、塔吊操作须有专人指挥,全体作业人员集中精力、相互配合,在指挥人员指挥下安全作业。
11、对所有的起重工具如索具、夹具等进行全面检查并计算、验算方可使用。
12、塔吊安装后必须经主管部门检查验收合格后,挂牌方可使用。
13、塔吊司机必须持有效操作证上岗。
14、严格执行“十个不准吊”。
15、塔吊电箱必须上锁,专人保管,工作完毕切断电源、上锁。
16、经常对塔吊进行保养维修,特别是对五限位(超高、变幅、超重、力矩、升空室)上保险;吊钩、钢丝绳、滚筒要经常检查并准备配件。
九、塔吊桩基础的计算
(一)1、桩基竖向抗压承载力计算
桩身周长:
u=πd=3.14×0.8=2.513m
桩端面积:
Ap=πd2/4=3.14×0.82/4=0.503m2
承载力计算深度:
min(b/2,5)=min(5/2,5)=2.5m
fak=(2.5×90)/2.5=225/2.5=90kPa
承台底净面积:
Ac=(bl-nAp)/n=(4×4-4×0.503)/4=3.497m2
复合桩基竖向承载力特征值:
Ra=ψuΣqsia·li+qpa·Ap+ηcfakAc=0.8×2.513×(7.5×50+12.83×15+2.28×100)+0×0.503+0.26×90×3.497=1680.1kN
Qk=292.235kN≤Ra=1680.1kN
Qkmax=476.861kN≤1.2Ra=1.2×1680.1=2016.12kN
满足要求!
2、桩基竖向抗拔承载力计算
Qkmin=107.609kN≥0
不需要进行桩基竖向抗拔承载力计算!
3、桩身承载力计算
纵向普通钢筋截面面积:
As=nπd2/4=12×3.142×202/4=3770mm2
(1)、轴心受压桩桩身承载力
荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值:
Q=Qmax=618.916kN
桩身结构竖向承载力设计值:
R=8223.433kN
满足要求!
(2)、轴心受拔桩桩身承载力
Qkmin=107.609kN≥0
不需要进行轴心受拔桩桩身承载力计算!
4、桩身构造配筋计算
As/Ap×100%=(3769.911/(0.503×106))×100%=0.75%≥0.2%
满足要求!
5、裂缝控制计算
Qkmin=107.609kN≥0
不需要进行裂缝控制计算!
6、软弱下卧层验算
(1)、修正后地基承载力特征值
fa=fak+ηbγ(ab+d-3)+ηdγm(lt+t-0.5)
=280+2×20×(3.4+0.8-3)+3×18×(22.61+6-0.5)=1845.94kPa
(2)、作用于软弱下卧层顶面的附加应力
σz=[(Fk+Gk)-3/2(al+ab+2d)·Σqsikli]/[(al+d+2t·tanθ)(ab+d+2t·tanθ)]
=[(543.94+625)-3/2×(3.4+3.4+2×0.8)×795.45]/
[(3.4+0.8+2×6×tan30°)×(3.4+0.8+2×6×tan30°)]
=-71.495kPa
因为附加应力小于0kPa,故取附加应力为0kPa
(3)、软弱下卧层验算
σz+γm(lt+t)=0+18×(22.61+6)=514.98kPa≤fa=1845.94kPa
满足要求!
(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=328.30kN
2.塔吊最大起重荷载F2=58.8.00kN
作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2×(F1+F2)=387.10kN
塔吊的倾覆力矩M=1.4×387.10=541.94kN.m
(三)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《建筑桩基础技术规范》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=1.2×600.00=720kN;G──桩基承台的自重,G=1.2×(25.0×Bc×Lc×Hc+20.0×Bc×Lc×D)=1252.8kN;
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=(720.00+1252.8)/4+541.94×1.0/(4x1.0x1.0)=628.7kN
没有抗拔力!
2.矩形承台弯矩的计算(依据《建筑桩基础技术规范》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:
N=(720.00+1252.8)/4+541.94×1.0/(4x1.0x1.0)=628.7kN
Mx1=My1=2×(720-1252.8/4)×(1.45-0.80)=264.4kN.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7.2条受弯构件承载力计算。
式中
1──系数,当混凝土强度不超过C50时,
1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时,
1取为0.94,期间按线性内插法确定;
fc──混凝土抗压强度设计值;
h0──承台的计算高度。
fy──钢筋受拉强度设计值,fy=300N/mm2。
经过计算得
s=425.84×106/(1.00×14.30×4900.00×
1150.002)=0.005
=1-(1-2×0.005)0.5=0.005
s=1-0.005/2=0.998
Asx=Asy=425.84×106/(0.998×1150.00×300.00)=1237.17mm2。
配筋见附图二。
(五)矩形承台截面抗剪切计算
依据《建筑桩基础技术规范》(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=606.68kN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,
=0.20;
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=4000mm;
h0──承台计算截面处的计算高度,h0=1450mm;
fy──钢筋受拉强度设计值,fy=400.00N/mm2;
S──箍筋的间距,S=130mm。
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《建筑桩基础技术规范》(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=606.68kN,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=14.30N/mm2;
A──桩的截面面积,A=0.5m2。
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!
(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5.2.2-3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=606.68kN,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;
Qsk──单桩总极限侧阻力标准值:
Qpk──单桩总极限端阻力标准值:
Qck──相应于任一复合基桩的承台底地基土总极限阻力标准值:
qck──承台底1/2承台宽度深度范围(≤5m)内地基土极限阻力标准值;
s,
p──分别为桩侧阻群桩效应系数,桩端阻群桩效应系数;
c──承台底土阻力群桩效应系数;按下式取值:
s,
p,
c──分别为桩侧阻力分项系数,桩端阻抗力分项系数,承台底土阻抗力分项系数;
qsk──桩侧第i层土的极限侧阻力标准值,按下表取值;
qpk──极限端阻力标准值,按下表取值;
u──桩身的周长,u=2.512m;
Ap──桩端面积,取Ap=0.28m2;
li──第i层土层的厚度,取值如下表;
厚度及侧阻力标准值表如下:
序号 标高 土层厚度 (m)岩性 钻孔灌注桩
qskqpk
1-7.26~-13.508.7
2淤泥60
2-20.65~-28.126.9
1粘土20300
3-24.96~-26.421.46
11含粘土角砾22350
4-22.73~-31.588.85
2粘土15250
5-31.59~-36.124.53
21粉砂22400
6-28.35~-43.389.3
1粉质粘土20350
7-32.65~-47.7814.2
2粘土19300
8-29.12~-53.24
21粉砂22400
9-33.85~-53.924.2
32含粘土角砾270
10-31.22~-57.6210.3
1粉质粘土24400
11-45.57~-61.79.4
2粘土22350
12-45.15~-63.964.9
31圆砾320
由于桩的入土深度为53m,所以桩端是在第6层土层。
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