塔吊安拆专项方案剖析.docx
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塔吊安拆专项方案剖析
瑞龙科技（杭州）有限公司工业厂房工程
塔
吊
基
础
专
项
方
案
编制:
审核:
审批:
杭州浙鼎建设有限公司
2016年11月
目录
一、工程概况……………………………………………………………2
二、塔吊桩基布置及基础施工…………………………………………2
三、场地准备及机械配备………………………………………………2
四、安装人员配备………………………………………………………2
五、安装及拆卸顺序……………………………………………………3
六、塔吊技术性能及维护保养…………………………………………3
七、安全措施……………………………………………………………3
八、塔吊的操作使用……………………………………………………4
九、塔吊的沉降、垂直度测定及偏差校正……………………………4
十、塔吊桩基础计算书…………………………………………………5
一、工程概况
瑞龙科技（杭州）有限公司工业厂房工程位于位于杭州下沙经济技术开发区18号大街100号。
由1幢5层的多层工业厂房及一层地下室组成。
结构形式为框架结构，基础形式为桩基础。
本工程总建筑面积11907㎡，地下室建筑面积为1984.5㎡，地上总建筑面积为9922.5㎡。
地上5层，地下1层，总高度为23.85m；总工期200天。
本工程由瑞龙科技（杭州）有限公司投资建设，杭州铭扬景观设计有限公司设计，浙江省工程物探勘察院，浙江鑫润工程管理有限公司监理，杭州浙鼎建设有限公司施工；
二、塔吊基础定位及基础施工
1、因施工需要，工程共配置QTZ63塔吊1台，根据现场地质情况，采用ф600预应力管桩，作为塔吊的桩基；每台塔吊设4根预应力管桩，承担塔吊的竖向承载力和倾覆距，详见计算书及附图。
2、QTZ63桩基承台为5000×5000×1200mm。
3、塔吊基础必须按塔吊生产厂家出的图纸施工，具体做法详见附图。
4、基础顶面要用水泥砂浆找平，用水准仪校水平，倾斜度和平整度误差不超过1/500。
5、机脚螺杆位置、尺寸要绝对正确，应特别注意做好复核工作，尺寸误差不超过±0.5㎜。
螺纹部位必须抹上黄油，在砼施工时注意保护。
三、场地准备及机械配备
1、在塔基周围，清理出场地，要求平整、无障碍物。
1、留出塔吊进出场堆放场地及吊车、汽车进出道路，路基必须压实、平整。
2、塔吊安拆范围内上空所有临时施工电线必须拆除或改道。
3、机械配备：
安装、拆卸时采用25T汽车吊一辆。
四、安装人员配备（每台）
开机人员1人，安拆人员4～6人，电工2人，指挥1人。
五、安装及拆卸顺序
1、安装顺序：
底架（用水准仪校平）→套架（内装基础节、塔身第一节架）→回转机构→驾驶室→塔顶→平衡臂→平衡块→大臂→平衡块→调试→验收合格→使用。
2、拆卸顺序：
按安装、顶升的反过程进行。
六、塔吊技术性能及维护保养
1、技术性能：
QTZ63塔吊最大附着高度140米，独立高度39.3m；最大起重量6T，最大幅度55米，55米处最大起重量1T。
2、维修与保养：
（1）机械的制动器应经常进行检查和调整制动瓦和制动轮的间隙，以保证制动的灵活可靠，其间隙在0.5～1㎜之间，在摩擦面上不应有污物存在，遇有异物即用汽油洗净。
（2）减速箱、变速箱、外啮合齿轮等部分的润滑按照润滑指标进行添加或更换。
（3）要注意检查各部钢丝绳有无断股和松股现象，如超过有关规定，必须立即更换。
（4）经常检查各部位的联结情况，如有松动，应予拧紧，塔身联结螺栓应在塔身受压时检查松紧度，所有联结销轴必须带有开口销，并需张开。
（5）安装、拆卸和调整回转机械时，要注意保证回转机械与行星减速器的中心线与回转大齿圈的中心线平行，回转小齿轮与大齿圈的啮合面不小于70%，啮合间隙要合适。
（6）在运输中尽量设法防止构件变形及碰撞损坏；必须定期检修和保养；经常检查结构联结螺栓，焊缝以及构件是否损坏、变形和松动。
七、安全措施
1、上岗前必须对上岗人员进行安全教育，必须带好安全帽，严禁酒后上班。
2、塔吊的安拆工作严禁在台风来临或雨天进行。
3、严禁非专业人员上场操作，违者罚款50元，责令退出施工现场。
4、未经验收合格，塔吊司机不准上台操作，工地现场不得随意自升塔吊、拆除塔吊及其他附属设备。
5、严禁违章指挥，严禁超载和风力较大情况下起吊。
塔吊司机必须坚持“十个”不准吊。
6、夜间施工必须有足够的照明，如不能满足要求，司机有权停止操作。
八、塔吊的操作使用
1、塔吊的操作人员必须经过训练，持证上岗，了解机械的构造和使用方法，必须熟知机械的保养和安全操作规程，非安装维护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20m/S。
3、在夜间工作时，除塔机本身备有照明外，施工现场应备有充足的照明设备。
4、在司机室内禁止存放润滑油、油棉纱及其他易燃易爆物品，冬季用电炉取暧时更要注意防火，原则上不许使用。
5、塔吊必须定机定人，专人负责，非机组人员不得进入司机室擅自进行操作。
在处理电气故障时，须有维修人员2人以上。
6、司机操作必须严格按“十不吊”规则执行。
九、塔吊的沉降、垂直度测定及偏差校正
1、塔吊基础沉降观测半月一次，垂直度在塔吊自由高度时半月一次测定，当架设附墙后，每月一次（在安装附墙时必测）。
2、当塔机出现沉降，垂直度偏差超过规定范围时，须进行偏差校正，在附墙未设之前，在最低节与塔吊基脚螺栓间加垫钢片校正，校正过程用高吨位千斤顶顶起塔身，顶塔身之前，塔身用大缆风绳四面缆紧，在确保安全的前提下才能起顶塔身。
当附墙安装后，则通过调节附墙杆长度，加设附墙的方法进行垂直度校正。
十塔吊桩基础计算书
（1）塔吊位置及桩基简介：
塔吊计划安装1台，设置4根ф600预应力管桩，共同承担塔吊的竖向荷载和倾覆力距，塔吊承台尺寸为5000×5000×1200。
（2）工程地质情况
根据浙江省工程物探勘察院供的《瑞龙科技（杭州）有限公司工业厂房岩土工程勘察报告（详勘阶段）》，1台塔吊桩基涉及的土质情况如下：
勘察表明，场地勘探深度土（岩）层中：
①杂填土：
杂色，稍湿，松散。
主要为粉性土，含少量碎石、角砾及砂石，局部含砖块。
个别孔上部20cm为水泥路面。
该层全场分布。
层顶标高5.81～5.87m，层厚0.50～1.10m。
②-1粘质粉土：
灰～灰黄色，湿，松散～稍密。
上部稍密，下部呈松散状态。
含氧化铁锰质斑点，干强度低，韧性差，摇震反应迅速。
全场分布。
层顶标高4.71～5.37m，层厚3.60～4.20m。
②-2砂质粉土：
灰色，湿，中密。
含云母碎屑，干强度低，韧性低，无光泽，摇震反应迅速。
全场分布。
层顶高程1.04～1.07m，层厚7.20～7.90m。
②-3砂质粉土：
灰色，湿，中密。
含云母碎屑干强度低，韧性低，无光泽，摇震反应迅速。
全场分布。
层顶高程-6.76～-6.14m，层厚9.00～11.80m。
③粉质粘土夹粘质粉土：
灰色，流塑，局部软塑。
切面较光滑，层理明显，夹薄层粉土，含腐殖质和贝壳碎屑，干强度中等，韧性中等。
全场分布。
层顶标高-17.94～-15.33m，揭露层厚0.6～3.80m。
勘察期间测得地下水水位埋深在2.10～2.30m。
水位高程在3.77～3.75之间（1985国家高程），年变化幅度在1.0～1.5m。
根据本场地分析成果判定：
本场地地下水在干湿交替Ⅱ类腐蚀环境下对混凝土结构具微腐蚀性，在对地层渗透性（B类）腐蚀环境下对混凝土结构具微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋在干湿交替及长期浸水的条件下具微腐蚀性。
（3）塔吊矩形板式桩基础计算书
计算依据：
1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009
2、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
3、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008
4、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
5、《关于加强建筑起重机械租赁、安装拆卸和使用安全管理的若干意见》杭建监总[2010]33号
6、《关于加强组合式塔机基础制作、安装和使用的若干要求》杭建监总[2012]13号
7、《关于加强组合式塔机基础制作、安装和使用的若干要求》部分条文释义
8、《固定式塔式起重机基础技术规程》DB33/T1053-2008
9、《建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程》JGJ196-2010
10、《关于加强建筑起重机械安全管理的若干要求的通知》2013年1月9日
一、塔机属性
塔机型号
QTZ63（5510）
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）
40
塔身桁架结构
方钢管
塔身桁架结构宽度B（m）
1.6
二、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）
258
起重荷载标准值Fqk（kN）
15
竖向荷载标准值Fk（kN）
273
水平荷载标准值Fvk（kN）
22.5
倾覆力矩标准值Mk（kN·m）
1211
非工作状态
竖向荷载标准值Fk'（kN）
258
水平荷载标准值Fvk'（kN）
66.2
倾覆力矩标准值Mk'（kN·m）
1628
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＝1.35×258＝348.3
起重荷载设计值FQ（kN）
1.35Fqk＝1.35×15＝20.25
竖向荷载设计值F（kN）
348.3+20.25＝368.55
水平荷载设计值Fv（kN）
1.35Fvk＝1.35×22.5＝30.375
倾覆力矩设计值M（kN·m）
1.35Mk＝1.35×1211＝1634.85
非工作状态
竖向荷载设计值F'（kN）
1.35Fk'＝1.35×258＝348.3
水平荷载设计值Fv'（kN）
1.35Fvk'＝1.35×66.2＝89.37
倾覆力矩设计值M'（kN·m）
1.35Mk＝1.35×1628＝2197.8
三、桩顶作用效应计算
承台布置
桩数n
4
承台高度h（m）
1.2
承台长l（m）
5
承台宽b（m）
5
承台长向桩心距al（m）
4
承台宽向桩心距ab（m）
4
承台参数
承台混凝土等级
C35
承台混凝土自重γC（kN/m3）
25
承台上部覆土厚度h'（m）
0
承台上部覆土的重度γ'（kN/m3）
19
承台混凝土保护层厚度δ（mm）
50
配置暗梁
否
承台底标高d1（m）
-1.6
基础布置图
承台及其上土的自重荷载标准值：
Gk=bl（hγc+h'γ'）=5×5×（1.2×25+0×19）=750kN
承台及其上土的自重荷载设计值：
G=1.2Gk=1.2×750=900kN
桩对角线距离：
L=（ab2+al2）0.5=（42+42）0.5=5.657m
1、荷载效应标准组合
轴心竖向力作用下：
Qk=（Fk+Gk）/n=（258+750）/4=252kN
荷载效应标准组合偏心竖向力作用下：
Qkmax=（Fk+Gk）/n+（Mk+FVkh）/L
=（258+750）/4+（1628+66.2×1.2）/5.657=553.836kN
Qkmin=（Fk+Gk）/n-（Mk+FVkh）/L
=（258+750）/4-（1628+66.2×1.2）/5.657=-49.836kN
2、荷载效应基本组合
荷载效应基本组合偏心竖向力作用下：
Qmax=（F+G）/n+（M+Fvh）/L
=（348.3+900）/4+（2197.8+89.37×1.2）/5.657=719.553kN
Qmin=（F+G）/n-（M+Fvh）/L
=（348.3+900）/4-（2197.8+89.37×1.2）/5.657=-95.403kN
四、桩承载力验算
桩参数
桩类型
预应力管桩
预应力管桩外径d（mm）
600
预应力管桩壁厚t（mm）
110
桩混凝土强度等级
C80
桩基成桩工艺系数ψC
0.75
桩混凝土自重γz（kN/m3）
25
桩混凝土保护层厚度б（mm）
35
桩底标高d2（m）
-12.6
桩有效长度lt（m）
12
桩端进入持力层深度hb（m）
5
桩配筋
桩身预应力钢筋配筋
65013Φ12.6
桩身承载力设计值
4255
地基属性
地下水位至地表的距离hz（m）
14
自然地面标高d（m）
-0.3
是否考虑承台效应
是
承台效应系数ηc
0.6
土名称
土层厚度li（m）
侧阻力特征值qsia（kPa）
端阻力特征值qpa（kPa）
抗拔系数
承载力特征值fak（kPa）
杂填土
1.10～0.50
粘质粉土
4.20～3.60
12
110
砂质粉土
7.90～7.20
22
200
砂质粉土
11.80～9.00
25
（28）
1200
（1800）
210
粉质粘土夹粘质粉土
3.80～0.60
10
90
1、桩基竖向抗压承载力计算
桩身周长：
u=πd=3.14×0.6=1.884m
hb/d=1×1000/600=1.67<5
λp=0.16hb/d=0.16×1.67=0.27
空心管桩桩端净面积：
Aj=π[d2-（d-2t）2]/4=3.14×[0.62-（0.6-2×0.11）2]/4=0.169m2
空心管桩敞口面积：
Ap1=π（d-2t）2/4=3.14×（0.6-2×0.11）2/4=0.113m2
承载力计算深度：
min（b/2,5）=min（5/2,5）=2.5m
fak=（2.5×110）/2.5=275/2.5=110kPa
承台底净面积：
Ac=（bl-n（Aj+Ap1））/n=（5×5-4×（0.135+0.062））/4=6.054m2
复合桩基竖向承载力特征值：
Ra=ψuΣqsia·li+qpa·（Aj+λpAp1）+ηcfakAc=0.8×1.571×（6.3×13+5.6×18+0.1×24）+1000×（0.135+0.32×0.062）+0.6×110×6.054=786.623kN
Qk=252kN≤Ra=786.623kN
Qkmax=553.836kN≤1.2Ra=1.2×786.623=943.947kN
满足要求！
2、桩基竖向抗拔承载力计算
Qkmin=-49.836kN<0
按荷载效应标准组合计算的桩基拔力：
Qk'=49.836kN
桩身的重力标准值：
Gp=（（d1-d+hz）γz+（lt-（d1-d+hz））（γz-10））Aj=（（（-1.6）-（-0.3）+14）×25+（12-（（-1.6）-（-0.3）+14））×（25-10））×0.135=41.376kN
Ra'=ψuΣλiqsiali+Gp=0.8×1.571×（0.7×6.3×13+0.7×5.6×18+0.7×0.1×24）+41.376=204.198kN
Qk'=49.836kN≤Ra'=204.198kN
满足要求！
3、桩身承载力计算
纵向预应力钢筋截面面积：
Aps=nπd2/4=13×3.142×12.62/4=1621mm2
（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=719.553kN
桩身结构竖向承载力设计值：
R=4255kN
Q=719.553kN≤4255kN
满足要求！
（2）、轴心受拔桩桩身承载力
荷载效应基本组合下的桩顶轴向拉力设计值：
Q'=-Qmin=95.403kN
fpyAps=（650×1620.968）×10-3=1053.629kN
Q'=95.403kN≤fpyAps=1053.629kN
满足要求！
五、承台计算
承台配筋
承台底部长向配筋
HRB400Φ20@190
承台底部短向配筋
HRB400Φ20@190
承台顶部长向配筋
HRB400Φ20@190
承台顶部短向配筋
HRB400Φ20@190
1、荷载计算
承台有效高度：
h0=1200-50-20/2=1140mm
M=（Qmax+Qmin）L/2=（719.553+（-95.403））×5.657/2=1765.363kN·m
X方向：
Mx=Mab/L=1765.363×4/5.657=1248.3kN·m
Y方向：
My=Mal/L=1765.363×4/5.657=1248.3kN·m
2、受剪切计算
V=F/n+M/L=348.3/4+2197.8/5.657=475.595kN
受剪切承载力截面高度影响系数：
βhs=（800/1140）1/4=0.915
塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离：
a1b=（ab-B-d）/2=（4-1.6-0.5）/2=0.95m
a1l=（al-B-d）/2=（4-1.6-0.5）/2=0.95m
剪跨比：
λb'=a1b/h0=950/1140=0.833，取λb=0.833；
λl'=a1l/h0=950/1140=0.833，取λl=0.833；
承台剪切系数：
αb=1.75/（λb+1）=1.75/（0.833+1）=0.955
αl=1.75/（λl+1）=1.75/（0.833+1）=0.955
βhsαbftbh0=0.915×0.955×1.57×103×5×1.14=7818.391kN
βhsαlftlh0=0.915×0.955×1.57×103×5×1.14=7818.391kN
V=475.595kN≤min（βhsαbftbh0，βhsαlftlh0）=7818.391kN
满足要求！
3、受冲切计算
塔吊对承台底的冲切范围：
B+2h0=1.6+2×1.14=3.88m
ab=4m>B+2h0=3.88m，al=4m>B+2h0=3.88m
角桩内边缘至承台外边缘距离：
cb=（b-ab+d）/2=（5-4+0.5）/2=0.75m
cl=（l-al+d）/2=（5-4+0.5）/2=0.75m
角桩冲跨比：
：
λb''=a1b/h0=950/1140=0.833，取λb=0.833；
λl''=a1l/h0=950/1140=0.833，取λl=0.833；
角桩冲切系数：
β1b=0.56/（λb+0.2）=0.56/（0.833+0.2）=0.542
β1l=0.56/（λl+0.2）=0.56/（0.833+0.2）=0.542
[β1b（cb+alb/2）+β1l（cl+all/2）]βhp·ft·h0=[0.542×（0.75+0.95/2）+0.542×（0.75+0.95/2）]×0.967×1570×1.14=2297.179kN
Nl=V=475.595kN≤[β1b（cb+alb/2）+β1l（cl+all/2）]βhp·ft·h0=2297.179kN
满足要求！
4、承台配筋计算
（1）、承台底面长向配筋面积
αS1=My/（α1fcbh02）=1248.3×106/（1.03×16.7×5000×11402）=0.011
ζ1=1-（1-2αS1）0.5=1-（1-2×0.011）0.5=0.011
γS1=1-ζ1/2=1-0.011/2=0.994
AS1=My/（γS1h0fy1）=1248.3×106/（0.994×1140×360）=3059mm2
最小配筋率：
ρ=0.15%
承台底需要配筋：
A1=max（AS1,ρbh0）=max（3059,0.0015×5000×1140）=8550mm2
承台底长向实际配筋：
AS1'=8582mm2≥A1=8550mm2
满足要求！
（2）、承台底面短向配筋面积
αS2=Mx/（α2fcbh02）=1248.3×106/（1.03×16.7×5000×11402）=0.011
ζ2=1-（1-2αS2）0.5=1-（1-2×0.011）0.5=0.011
γS2=1-ζ2/2=1-0.011/2=0.994
AS2=Mx/（γS2h0fy1）=1248.3×106/（0.994×1140×360）=3059mm2
最小配筋率：
ρ=0.15%
承台底需要配筋：
A2=max（3059,ρlh0）=max（3059,0.0015×5000×1140）=8550mm2
承台底短向实际配筋：
AS2'=8582mm2≥A2=8550mm2
满足要求！
（3）、承台顶面长向配筋面积
承台顶长向实际配筋：
AS3'=8582mm2≥0.5AS1'=0.5×8582=4291mm2
满足要求！
（4）、承台顶面短向配筋面积
承台顶长向实际配筋：
AS4'=8582mm2≥0.5AS2'=0.5×8582=4291mm2
满足要求！
（5）、承台竖向连接筋配筋面积
承台竖向连接筋为双向Φ10@500。
六、配筋示意图
承台配筋图
桩配筋图
基础立面图
根据以上计算分析，本工程塔吊桩基设计满足要求。
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