塔吊方案弘阳.docx
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塔吊方案弘阳
目录
一、编制依据1
二、概况1
2.1场地概况1
三、塔吊基础设计3
3.1、13#房、1#房、3#房、15#房、7#房塔吊QTZ80(LY5710)3
3.2、12#房(基础、主体、装饰阶段使用)的塔吊(QTZ63(5610))13
四、塔吊施工技术、安全措施19
4.1塔吊基础19
4.2塔机安装与拆除20
4.3塔机升降作业22
五、附件22
一、编制依据
1、上海岩土工程勘察设计研究院有限公司出具的本工程“弘阳2016-WG-64号地块项目岩土工程勘察报告”
2、南京绿野建筑机械制造有限公司提供QTZ80(LY5710)塔吊使用说明书
3、南京绿野建筑机械制造有限公司提供QTZ63(5610)塔吊使用说明书
4、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009
5、简明施工计算手册
6、工程设计图纸
二、概况
2.1场地概况
2.1.1苏州地2016-WG-64地块工程由苏州第一建筑集团有限公司承建,主要包括1#-18#楼、门卫1、2、燃气调压站、一区地下车库、二区地下车库,本工程位于苏州市高新区浒墅关镇桑园路东、规划区间路南,建筑面积约为96388㎡,工期580天,计划2017年3月10日开工,2018年10月10日竣工。
2.1.2本工程地库±0.000相当于85国家高程基准+4.15m。
2.2塔吊布置
2.2.1为满足施工运输之需要,本工程基础施工采用6台塔吊,主体施工阶段采用6台塔吊,具体塔吊布置参数见下表:
13#房塔吊(1#)(用于基础、主体、装饰施工阶段)
塔吊布置
13#房6轴往东4350mm,A轴往南4600mm
塔吊选型
QTZ80(LY5710)
有效臂长M
57
塔吊基础底标高-7.4米(国家高程-3.25米)
实际臂长M
57.8
塔中距扶着点距离
4.6M
扶着部位
/
自由高度
吊钩40米;全高48.29米;大臂高度41.69米
基础持力层
6勘探点
(②2粉质粘土)
②1粘土(国1.42~-1.38m)2.8m厚
承载力
(kpa)
200
②2粉质粘土(国-1.38~--4.88m)3.5m厚
160
③1粉质粘土夹粉土(国-4.88~-9.38m)4.5m厚
120
基础牵连
不牵连底板
机房层高
48.1M
1#房塔吊(2#)(用于基础、主体、外装饰施工阶段)
塔吊布置
1#房1轴往东4350mm,B轴往南4600mm;
塔吊选型
QTZ80(LY5710)
有效臂长M
57
塔吊基础底标高-7.4米(国家高程-3.25米)
实际臂长M
57.09
塔中距扶着点距离
4.6M
自由高度
吊钩40米;全高48.29米;大臂高度41.69米
基础持力层
GC14勘探点
(②2粉质粘土)
②1粘土(国1.46~-154m)3.0m厚
承载力
(kpa)
200
②2粉质粘土(国-1.54~--4.04m)4.5m厚
160
③1粉质粘土夹粉土(国-4.04~-8.54m)4.5m厚
120
基础牵连
不牵连底板
机房层高
48.1M
3#房塔吊(3#)(用于基础、主体、外装饰施工阶段)
塔吊布置
塔吊中心居于3#房13轴,G轴往北3700mm;地库底板厚350mm,面标高-4.95米
塔吊选型
QTZ80(LY5710)
有效臂长M
57
塔吊基础顶平底板面
塔吊基础底标高-6.35米(国家高程-2.2米)
实际臂长M
57.8
塔中距扶着点距离
3.6M
扶着部位
/
自由高度
吊钩40米;全高48.29米;大臂高度41.69米
基础持力层
21勘探点
(②2粉质粘土)
②1粘土(国0.05~-1.65m)1.7m厚
承载力
(kpa)
200
②2粉质粘土(国-1.65~--4.55m)2.9m厚
160
③1粉质粘土夹粉土(国-4.55~-8.45m)4.5m厚
120
基础牵连
牵连底板
机房层高
36.4米
15#房塔吊(4#)(用于基础、主体、外装饰施工阶段)
塔吊布置
15#房13轴往东4100mm,C轴往北600mm
塔吊选型
QTZ80(LY5710)
有效臂长M
57
塔吊基础底标高-7.4米(国家高程-3.23米)
实际臂长M
57.8
塔中距扶着点距离
4.6米
自由高度
吊钩40米;全高48.29米;大臂高度41.69米
基础持力层
C32勘探点
(②2粉质粘土)
②1粘土(国1.04~-1.86m)2.9m厚
承载力
(kpa)
200
②2粉质粘土(国-1.86~--5.26m)3.4m厚
160
③1粉质粘土夹粉土(国-5.26~-9.26m)4.0m厚
120
基础牵连
不牵连底板
机房层高
36.4米
12#房塔吊(5#)(用于基础、主体、外装饰施工阶段)
塔吊布置
12#房1轴往东6350mm,A轴往南4600mm;
塔吊选型
QTZ63(5610)
有效臂长M
56
塔吊基础底标高-7.4米(国家高程-3.25米)
实际臂长M
56.8
塔中距扶着点距离
4.6米
自由高度
吊钩40米;大臂高度42.49米
基础持力层
C60勘探点
(②2粉质粘土)
②1粘土(国0.90~-1.2m)2.1m厚
承载力
200
②2粉质粘土(国-1.2~--3.7m)2.5m厚
160
③1粉质粘土夹粉土(国-3.7~9.4m)5.7m厚
120
基础牵连
不牵连底板
机房层高
28.8米
7#房塔吊(6#)(用于基础、主体、外装饰施工阶段)
塔吊布置
7#房1轴往西9891mm,D轴往北11293mm;
塔吊选型
QTZ80(LY5710)
有效臂长M
57
塔吊基础底标高-5.3米(国家高程-1.2米)
实际臂长M
57.8
塔中距扶着点距离
/
自由高度
吊钩40米;全高48.29米;大臂高度41.69米
基础持力层
43勘探点
(②1粘土)
②1粘土(国-0.26~-2.26m)2m厚
承载力
(kpa)
200
②2粉质粘土(国-2.26~--5.96m)3.7m厚
160
③1粉质粘土夹粉土(国-5.96~-8.76m)2.8m厚
120
基础牵连
不牵连底板
机房层高
28.8米
塔吊基础具体定位详见附图;
由于地质勘察孔位置与塔吊基础部位土质分层情况不精确,为安全起见,本工程塔吊基础承载力计算全部选用地基承载力120kpa计算。
2.2.2塔吊扶墙表
房号
基础塔吊高度
主体塔吊高度
扶墙层数
13#房
40米
68米
6层、12层、屋面层
1#房
35米
63米
6层、12层、屋面层
3#房
30米
58米
6层、屋面层
15#房
25米
51.1米
6层、屋面层
12#房
30米
31.8米
/
7#房
40米
36.1米
/
扶墙最终构造、数量和楼层由安装单位确定,其布置必须满足塔吊说明书中有关悬升高度的限值。
在塔吊基础完成后附上扶墙计算说明书。
2.2.3本方案塔吊的布置综合考虑了主体结构的关键特点塔身升级时机和塔吊拆除程序等重大安全因素,为免发生结构受损甚至塔身倾覆事故,项目部必须严格按本方案及附图施工,不得随意更改。
2.2.4结合工程地质情况,塔吊基础采用钢筋砼整体基础,垫层为100mm厚C15砼,基础采用C30砼(3#房塔吊基础另要求抗渗等级P6)。
2.2.3#房塔吊基础配筋验算不包含底板钢筋,塔吊基础钢筋绑扎与底板钢筋分别绑扎,底板钢筋按照规范要求采用机械套筒连接,连接等级二级,连接区域设置于塔基基础边缘出1.5米、2.5米,按照50%接头搭接,另塔基与承台同时施工,四周加设一道钢板止水带。
三、塔吊基础设计
3.1、13#房、1#房、3#房、15#房、7#房塔吊QTZ80(LY5710)
3.1.1塔机属性
塔机型号
QTZ80(LY571)
塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)
40
塔机独立状态的计算高度H(m)
44.99
塔身桁架结构
方钢管
塔身桁架结构宽度B(m)
1.6
3.1.2塔机荷载
1、塔机传递至基础荷载标准值
工作状态
塔机自重标准值Fk1(kN)
480
起重荷载标准值Fqk(kN)
75
竖向荷载标准值Fk(kN)
555
水平荷载标准值Fvk(kN)
32
倾覆力矩标准值Mk(kN·m)
1220
非工作状态
竖向荷载标准值Fk'(kN)
480
水平荷载标准值Fvk'(kN)
68
倾覆力矩标准值Mk'(kN·m)
1530
2、塔机传递至基础荷载设计值
工作状态
塔机自重设计值F1(kN)
1.35Fk1=1.35×480=648
起重荷载设计值FQ(kN)
1.35Fqk=1.35×75=101.25
竖向荷载设计值F(kN)
648+101.25=749.25
水平荷载设计值Fv(kN)
1.35Fvk=1.35×32=43.2
倾覆力矩设计值M(kN·m)
1.35Mk=1.35×1220=1647
非工作状态
竖向荷载设计值F'(kN)
1.35Fk'=1.35×480=648
水平荷载设计值Fv'(kN)
1.35Fvk'=1.35×68=91.8
倾覆力矩设计值M'(kN·m)
1.35Mk=1.35×1530=2065.5
3.1.3、基础验算
基础布置图
基础布置
基础长l(m)
5.4
基础宽b(m)
5.4
基础高度h(m)
1.4
基础参数
基础混凝土强度等级
C30
基础混凝土自重γc(kN/m3)
25
基础上部覆土厚度h’(m)
0.2
基础上部覆土的重度γ’(kN/m3)
19
基础混凝土保护层厚度δ(mm)
50
地基参数
修正后的地基承载力特征值fa(kPa)
120
软弱下卧层
基础底面至软弱下卧层顶面的距离z(m)
0.79
地基压力扩散角θ(°)
20
软弱下卧层顶地基承载力特征值fazk(kPa)
120
软弱下卧层顶面处修正后的地基承载力特征值faz(kPa)
188.096
基础及其上土的自重荷载标准值:
Gk=bl(hγc+h'γ')=5.4×5.4×(1.4×25+0.2×19)=1131.408kN
基础及其上土的自重荷载设计值:
G=1.35Gk=1.35×1131.408=1527.401kN
荷载效应标准组合时,平行基础边长方向受力:
Mk''=1530kN·m
Fvk''=Fvk'/1.2=68/1.2=56.667kN
荷载效应基本组合时,平行基础边长方向受力:
M''=2065.5kN·m
Fv''=Fv'/1.2=91.8/1.2=76.5kN
基础长宽比:
l/b=5.4/5.4=1≤1.1,基础计算形式为方形基础。
Wx=lb2/6=5.4×5.42/6=26.244m3
Wy=bl2/6=5.4×5.42/6=26.244m3
相应于荷载效应标准组合时,同时作用于基础X、Y方向的倾覆力矩:
Mkx=Mkb/(b2+l2)0.5=1530×5.4/(5.42+5.42)0.5=1081.873kN·m
Mky=Mkl/(b2+l2)0.5=1530×5.4/(5.42+5.42)0.5=1081.873kN·m
1、偏心距验算
(1)、偏心位置
相应于荷载效应标准组合时,基础边缘的最小压力值:
Pkmin=(Fk+Gk)/A-Mkx/Wx-Mky/Wy
=(480+1131.408)/29.16-1081.873/26.244-1081.873/26.244=-27.186<0
偏心荷载合力作用点在核心区外。
(2)、偏心距验算
偏心距:
e=(Mk+FVkh)/(Fk+Gk)=(1530+68×1.4)/(480+1131.408)=1.009m
合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离:
a=(5.42+5.42)0.5/2-1.009=2.81m
偏心距在x方向投影长度:
eb=eb/(b2+l2)0.5=1.009×5.4/(5.42+5.42)0.5=0.713m
偏心距在y方向投影长度:
el=el/(b2+l2)0.5=1.009×5.4/(5.42+5.42)0.5=0.713m
偏心荷载合力作用点至eb一侧x方向基础边缘的距离:
b'=b/2-eb=5.4/2-0.713=1.987m
偏心荷载合力作用点至el一侧y方向基础边缘的距离:
l'=l/2-el=5.4/2-0.713=1.987m
b'l'=1.987×1.987=3.948m2≥0.125bl=0.125×5.4×5.4=3.645m2
满足要求!
2、基础底面压力计算
荷载效应标准组合时,基础底面边缘压力值
Pkmin=-27.186kPa
Pkmax=(Fk+Gk)/3b'l'=(480+1131.408)/(3×1.987×1.987)=136.069kPa
3、基础轴心荷载作用应力
Pk=(Fk+Gk)/(lb)=(480+1131.408)/(5.4×5.4)=55.261kN/m2
4、基础底面压力验算
(1)、修正后地基承载力特征值
fa=120.00kPa
(2)、轴心作用时地基承载力验算
Pk=55.261kPa≤fa=120kPa
满足要求!
(3)、偏心作用时地基承载力验算
Pkmax=136.069kPa≤1.2fa=1.2×120=144kPa
满足要求!
5、基础抗剪验算
基础有效高度:
h0=h-δ=1400-(50+20/2)=1340mm
X轴方向净反力:
Pxmin=γ(Fk/A-(Mk''+Fvk''h)/Wx)=1.35×(480.000/29.160-(1530.000+56.667×1.400)/26.244)=-60.562kPa
Pxmax=γ(Fk/A+(Mk''+Fvk''h)/Wx)=1.35×(480.000/29.160+(1530.000+56.667×1.400)/26.244)=105.007kPa
假设Pxmin=0,偏心安全,得
P1x=((b+B)/2)Pxmax/b=((5.400+1.600)/2)×105.007/5.400=68.060kPa
Y轴方向净反力:
Pymin=γ(Fk/A-(Mk''+Fvk''h)/Wy)=1.35×(480.000/29.160-(1530.000+56.667×1.400)/26.244)=-60.562kPa
Pymax=γ(Fk/A+(Mk''+Fvk''h)/Wy)=1.35×(480.000/29.160+(1530.000+56.667×1.400)/26.244)=105.007kPa
假设Pymin=0,偏心安全,得
P1y=((l+B)/2)Pymax/l=((5.400+1.600)/2)×105.007/5.400=68.060kPa
基底平均压力设计值:
px=(Pxmax+P1x)/2=(105.007+68.06)/2=86.533kPa
py=(Pymax+P1y)/2=(105.007+68.06)/2=86.533kPa
基础所受剪力:
Vx=|px|(b-B)l/2=86.533×(5.4-1.6)×5.4/2=887.833kN
Vy=|py|(l-B)b/2=86.533×(5.4-1.6)×5.4/2=887.833kN
X轴方向抗剪:
h0/l=1340/5400=0.248≤4
0.25βcfclh0=0.25×1×14.3×5400×1340=25868.7kN≥Vx=887.833kN
满足要求!
Y轴方向抗剪:
h0/b=1340/5400=0.248≤4
0.25βcfcbh0=0.25×1×14.3×5400×1340=25868.7kN≥Vy=887.833kN
满足要求!
6、软弱下卧层验算
基础底面处土的自重压力值:
pc=dγm=1.5×19=28.5kPa
下卧层顶面处附加压力值:
pz=lb(Pk-pc)/((b+2ztanθ)(l+2ztanθ))
=(5.4×5.4×(55.261-28.5))/((5.4+2×0.79×tan20°)×(5.4+2×0.79×tan20°))=21.858kPa
软弱下卧层顶面处土的自重压力值:
pcz=zγ=0.79×19=15.01kPa
软弱下卧层顶面处修正后地基承载力特征值
faz=fazk+ηbγ(b-3)+ηdγm(d+z-0.5)
=120.00+0.30×19.00×(5.40-3)+1.60×19.00×(0.79+1.50-0.5)=188.10kPa
作用在软弱下卧层顶面处总压力:
pz+pcz=21.858+15.01=36.868kPa≤faz=188.096kPa
满足要求!
3.1.4、基础配筋验算
基础底部长向配筋
HRB400Φ20@150
基础底部短向配筋
HRB400Φ20@150
基础顶部长向配筋
HRB400Φ18@150
基础顶部短向配筋
HRB400Φ18@150
1、基础弯距计算
基础X向弯矩:
MⅠ=(b-B)2pxl/8=(5.4-1.6)2×86.533×5.4/8=843.441kN·m
基础Y向弯矩:
MⅡ=(l-B)2pyb/8=(5.4-1.6)2×86.533×5.4/8=843.441kN·m
2、基础配筋计算
(1)、底面长向配筋面积
αS1=|MⅡ|/(α1fcbh02)=843.441×106/(1×16.7×5400×13402)=0.005
ζ1=1-(1-2αS1)0.5=1-(1-2×0.005)0.5=0.005
γS1=1-ζ1/2=1-0.005/2=0.997
AS1=|MⅡ|/(γS1h0fy1)=843.441×106/(0.997×1340×360)=1753mm2
基础底需要配筋:
A1=max(1753,ρbh0)=max(1753,0.0015×5400×1340)=10854mm2
基础底长向实际配筋:
As1'=11618mm2≥A1=10854mm2
满足要求!
(2)、底面短向配筋面积
αS2=|MⅠ|/(α1fclh02)=843.441×106/(1×16.7×5400×13402)=0.005
ζ2=1-(1-2αS2)0.5=1-(1-2×0.005)0.5=0.005
γS2=1-ζ2/2=1-0.005/2=0.997
AS2=|MⅠ|/(γS2h0fy2)=843.441×106/(0.997×1340×360)=1753mm2
基础底需要配筋:
A2=max(1753,ρlh0)=max(1753,0.0015×5400×1340)=10854mm2
基础底短向实际配筋:
AS2'=11618mm2≥A2=10854mm2
满足要求!
(3)、顶面长向配筋面积
基础顶长向实际配筋:
AS3'=9410.58mm2≥0.5AS1'=0.5×11618=5809mm2
满足要求!
(4)、顶面短向配筋面积
基础顶短向实际配筋:
AS4'=9410.58mm2≥0.5AS2'=0.5×11618=5809mm2
满足要求!
(5)、基础竖向连接筋配筋面积
基础竖向连接筋为双向Φ10@500。
3、1.5、配筋示意图
基础配筋图
3.2、12#房(基础、主体、装饰阶段使用)的塔吊(QTZ63(5610))
3.2.1塔机属性
塔机型号
QTZ63(5610)
塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)
40
塔机独立状态的计算高度H(m)
46
塔身桁架结构
方钢管
塔身桁架结构宽度B(m)
1.6
3.2.2、塔机荷载
1、塔机传递至基础荷载标准值
工作状态
塔机自重标准值Fk1(kN)
447
起重荷载标准值Fqk(kN)
70
竖向荷载标准值Fk(kN)
517
水平荷载标准值Fvk(kN)
32
倾覆力矩标准值Mk(kN·m)
920
非工作状态
竖向荷载标准值Fk'(kN)
447
水平荷载标准值Fvk'(kN)
68
倾覆力矩标准值Mk'(kN·m)
1530
2、塔机传递至基础荷载设计值
工作状态
塔机自重设计值F1(kN)
1.35Fk1=1.35×447=603.45
起重荷载设计值FQ(kN)
1.35Fqk=1.35×70=94.5
竖向荷载设计值F(kN)
603.45+94.5=697.95
水平荷载设计值Fv(kN)
1.35Fvk=1.35×32=43.2
倾覆力矩设计值M(kN·m)
1.35Mk=1.35×920=1242
非工作状态
竖向荷载设计值F'(kN)
1.35Fk'=1.35×447=603.45
水平荷载设计值Fv'(kN)
1.35Fvk'=1.35×68=91.8
倾覆力矩设计值M'(kN·m)
1.35Mk=1.35×1530=2065.5
3.2.3、基础验算
基础布置图
基础布置
基础长l(m)
5.4
基础宽b(m)
5.4
基础高度h(m)
1.4
基础参数
基础混凝土强度等级
C30
基础混凝土自重γc(kN/m3)
25
基础上部覆土厚度h’(m)
0
基础上部覆土的重度γ’(kN/m3)
19
基础混凝土保护层厚度δ(mm)
50
地基参数
修正后的地基承载力特征值fa(kPa)
120
软弱下卧层
基础底面至软弱下卧层顶面的距离z(m)
0.45
地基压力扩散角θ(°)
20
软弱下卧层顶地基承载力特征值fazk(kPa)
120
软弱下卧层顶面处修正后的地基承载力特征值faz(kPa)
177.76
基础及其上土的自重荷载标准值:
Gk=blhγc=5.4×5.4×1.4×25=1020.6kN
基础及其上土的自重荷载设计值:
G=1.35Gk=1.35×1020.6=1377.81kN
荷载效应标准组合时,平行基础边长方向受力:
Mk''=1530kN·m
Fvk''=Fvk'/1.2=68/1.2=56.667kN
荷载效应基本组合时,平行基础边长方向受力:
M''=2065.5kN·m
Fv''=Fv'/1.2=91.8/1.2=76.5kN
基础长宽比:
l/b=5.4/5.4=1≤1
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