管理中心塔吊专项方案Word文件下载.docx
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十二、应急措施18
塔吊基础施工方案
一、工程概述
1、工程概况
拟建的博罗县社会服务管理中心大楼工程,位于博罗县罗阳镇水西村南侧为商业西街,东侧为飞龙大道。
该工程为地下一层地上4~6层办公大楼,总建筑面积28670㎡,总用地面积为6818㎡,结构形式为钢筋混凝土框剪结构。
本工程设2台QTZ5510塔吊和4台高速井架,以提供垂直运输。
塔吊设置在西边2-G-2-H轴与2-3-4轴之间,东边2-16-2-17轴与2-F-G轴之间。
根据现场钻探表明,场地岩土层自上而下由人工填土(Qml)、耕填土(Qmd)、第四系冲积土(Qma)、第四系残积土(Qel)和下伏燕山期花岗岩体组成,根据土的成因、物质成份及工程特性,需开挖场地土层分类自上而下为:
1、人工填土(Qml):
①人工填土黄褐色,松散,稍湿,砂质粘性土混少量强风化岩块填填而成,均匀性及密实度较差。
2、耕填土(Qmd):
②耕填土:
灰褐色,稍湿,土质疏松,由粉质粘土组成,含少量植物根须。
3、第四系冲积土(Qma):
该层土种类较多,厚薄不一,物理力学性质变化较大,根据物质成份/颗粒级配及力学强度可分为五个亚层,分述如下:
③1细砂:
灰黑色,饱和,松散,成份为石英,含较多粘粒。
③2粘土:
灰黄、灰黑色,软塑,干强度、韧性高,光滑,均匀性差,局部为粉质粘土,软塑。
③3粉质粘土:
浅黄、黄红色,可塑,局部硬塑,局部为夹硬塑粘土,干强度、韧性中等。
③4中砂:
黄白、饱和、稍密,成份为石英,亚圆形,级配良好,含少量粘粒。
③5粉质粘土:
黄白色,可塑,干强度、韧性中等。
4、第四系残积土(Qel):
④粘性土:
黄褐,紫红色,硬塑状干强度、韧性中等,原岩组织结构全部破坏,易辨认,遇水易软化、崩解,为花岗岩风化残积物。
本工程的±
0.00标高相当于绝对标高12.5m。
自由高度H=40.5m,臂长56m,截面尺寸1.6m×
1.6m。
塔机独立式工作时,塔机基础的实际承载能力为:
垂直力P=473kN,倾覆弯矩M=1220kN.m,水平力F=24kN,扭矩Mk=185kN.m
用方形承台与4条预应力管桩作塔吊基础。
承台尺寸为5000mm×
5000mm×
1300mm,混凝土强度等级为C30(详见“塔吊基础平面位置示意图”)。
管桩应保证单桩竖向承载力标准值为R'=1000kN;
管桩截面尺寸为外径φ500,内径φ405。
承台面的标高-4.1m,围护挡墙用灰砂砖M7.5水泥砂浆砌筑,顶端面比建筑物外地面高0.3m,承台面及墙体内侧压面抹1:
2水泥砂浆。
选用承台底、面筋配双向Φ20@200mm,垂直支撑筋在承台周边位置Φ14@400mm,在承台中间位置Φ14@1000mm;
在塔吊基座埋节或预留螺栓位置加密垂直支撑筋Φ14@250mm,周围各3个,详见“塔吊基础剖面示意图”。
塔吊基座为埋节时,埋节要与承台面筋焊接。
三、塔吊桩基础的计算书.
1.参数信息
塔吊型号:
QTZ63,自重(包括压重):
F1=450.80kN,最大起重荷载:
F2=60.00kN,塔吊倾覆力距:
M=630.00kN.m,塔吊起重高度:
H=36.00m,塔身宽度:
B=1.60m,桩混凝土等级:
C80承台混凝土等级:
C30,保护层厚度:
50mm,矩形承台边长:
5.0m承台厚度:
Hc=1.300m,承台箍筋间距:
S=200mm,承台钢筋级别:
Ⅱ级桩直径:
d=0.500m,桩间距:
a=4.000m,桩入土深度:
22.00,预制桩桩空心直径:
0.40m。
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=450.800kN
②.塔吊最大起重荷载F2=60.000kN,作用于桩基承台顶面的竖向力F=F1+F2=510.800kN,塔吊的倾覆力矩M=1.4×
630.000=882.000kN.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《建筑桩基础技术规范》JGJ94-2008的第5.1.1条)其中n──单桩个数,n=4Fk──作用于承台顶面的竖向力,Fk=510.800kN;
Gk──桩基承台和承台上土自重标准值,Gk=25.0×
Bc×
Hc+20.0×
D=1562.500kN;
Mxk,Myk──荷载效应标准组合下,作用于承台底面,绕通过桩群形心的x、y轴的力矩xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m);
Nik──荷载效应标准组合偏心竖向力作用下,第i基桩或复合基桩的竖向力(kN)。
经计算得到:
桩顶竖向力设计值:
最大压力:
N=1.2×
(510.800+1562.500)/4+882.000×
(4.000×
1.414/2)/[2×
1.414/2)2]=777.931kN没有抗拔力桩顶竖向力标准值:
N=(510.800+1562.500)/4+630.000×
1.414/2)2]=629.711kN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》JGJ94-2008的第5.9.2条)其中Mx,My──分别为绕X轴和绕Y轴方向计算截面处的弯矩设计值(kN.m);
xi,yi──垂直Y轴和X轴方向自桩轴线到相应计算截面的距离(m);
Ni──在荷载效应基本组合下的第i基桩净反力,Ni=Ni-G/n。
经过计算得到弯矩设计值:
压力产生的承台:
(4.000/2)/[4×
(4.000/2)2]=732.240kNMx1=My1=2×
(732.240-1562.500/4)×
(2.000-0.800)=819.876kN.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7.2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。
承台底面配筋:
s=819.876×
106/(1.000×
1.430×
5000.000×
1250.0002)=0.0073=1-(1-2×
0.0073)0.5=0.0074s=1-0.0074/2=0.9963Asx=Asy=819.876×
106/(0.9963×
1250.000×
300.000)=2194.418mm2,满足顶面和底面配筋要求的同时还应该满足构造要求!
5.矩形承台截面抗剪切计算
依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-2008)的第5.9.14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=1555.861kN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──计算截面的剪跨比,=1.500ft混凝土轴心抗拉强度设计值,ft=1.430N/mm2;
b──承台计算截面处的计算宽度,b=5000mm;
h0──承台计算截面处的计算高度,h0=750mm;
fy──钢筋受拉强度设计值,fy=300.000N/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.桩身承载力验算
桩身承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-2008)的第5.8.2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=777.931kN桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式:
其中c基桩成桩工艺系数,取0.850fc混凝土轴心抗压强度设计值,fc=35.900N/mm2;
Aps──桩身截面面积,Aps=0.0707m2。
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!
构造规定:
预制桩最小配筋率不宜小于0.8%,采用静压法沉桩时,最小配筋率不宜小于0.4%,直径不宜小于14mm七.桩抗压承载力计算桩承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-2008)的第5.2.5和5.3.5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=777.931kN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──基桩竖向承载力特征值;
Ra──单桩竖向承载力特征值;
K─安全系数,取2.0;
fak─承台下土的地基承载力特征值加权平均值;
c─承台效应系数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=1.5708m;
Ap─桩端面积,取Ap=0.071m2;
Ac─计算桩基所对应的承台净面积,去Ac=6.179m2;
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:
序号土厚度(m)土侧阻力标准值(kPa)土端阻力标准值(kPa)土名称223535粘性土由于桩的入土深度为22m,所以桩端是在第1层土层。
最大压力验算:
Ra=1.571×
(22×
35)+35.000×
0.071=1211.987kNR=1211.987/2.0+0.350×
105.000×
6.179=833.083kN
上式计算的R值大于等于最大压力629.711kN,所以满足要求!
四、塔吊基础位置及施工
根据管理中心大楼图纸设计概况及施工实际需求,拟设置二台QTZ5610塔吊,塔吊由长沙中联工程机械厂家生产提供,技术指标及性能详见塔吊使用说明书。
本工程由于+0.000以上楼体高度在21.6米,根据塔吊选型及基础埋深,塔吊为自由式高度,其位置见定位平面布置图。
塔吊平面布置定位图1
塔吊平面布置定位图2
五、编制依据
QTZ5610塔吊使用说明书
《塔式起重机安全规程》GB5114-94
《起重机械用钢丝绳检验和报废实用规范》GB5972-86
《起重吊运指挥信号》GB5082-85
《塔式起重机械使用安全技术规范》ZBG80012-89
《建筑机械使用安全技术规程》JCJ33-2001
《建筑机械技术试验规程》JCJ34-86
《建筑施工高处作业安全技术规范》JCJ89-91
六、塔机位置的选择
根据此工程以上特点,根据施工现场的实际情况,为便于装拆和吊物方便,将在2-16/2-F轴安装QTZ63型塔吊一台,主要用于钢筋的垂直运输,2-3~2-4/2-G~2-H轴安装QTZ63型塔吊一台,主要用于模板、各种材料的垂直运输。
QTZ63型塔式起重机的技术参数指标:
该塔机附着式使用时,起升高度为102m(独立固定式塔吊起升高度为40.5米),最大起重量6.0t,最大回转半径54米,总功率为28.9KW(不包括顶升电机),供电电压为380V±
5%。
七、整机安装(QTZ63型)
1.安装前的准备工作
7.1了解施工现场,清理障碍物。
7.2基础已施工完毕,并养护10—15天。
7.3准备好吊装机械、索具、枕木等常用工具。
(吊装机械的起重量要求16t。
起升高度不小于15m)。
7.2.1浇筑混凝土基础,预埋固定接,位置应正确,用水准仪测平,平面度控制在1/1000。
7.2.2吊装二节标准节Ⅰ并用4个M42螺栓(预紧力为700KN)联结为一体,然后吊装在基础节上面,并紧固。
(注意标准节上有踏步的一面,要垂直于建筑物)。
7.2.3在地面上,爬升架装好液压系统,然后将爬升架吊起,将爬升架套入塔身,注意套架上有油缸的一面要对准塔身上有踏步的一面。
7.2.4在地面上,将上下支座以及回转支撑用24个M22高强螺栓(预紧力为190KN)联结,再同回转机构、平台等装为一体,然后将这一套部件吊起安装在塔身上,用4个φ30的销轴和4个M42的高强螺栓将下支座分别与爬升架和塔身相连。
7.2.5在地面上将塔帽和回转塔身装好,并将平衡臂拉杆的第一节与塔顶用销轴连好,然后吊起,用4个M42的高强螺栓将回转塔身和上支座联接,要注意区分回转塔身的上部耳板哪边是与平衡臂相连,此边安装时应于上支座上的回转限位器处于同一侧。
7.2.6在平地上拼装好平衡臂,并将卷扬机构、配电箱装在平衡臂上,接好各部分所需的电线,然后将平衡臂吊起来与回转塔身用销轴固结完毕后,再抬起平衡臂成一角度至平衡臂拉杆的安装位置,安装好平衡臂拉杆后,再将吊车卸载。
然后吊起一块2t平衡重放最后第二块处。
7.2.7在地面上将司机室内的电气设备检查好以后,将司机室吊起至上支座的上面,然后用销轴固将司机室与上支座连接好。
7.2.8起重臂与起重臂拉杆的安装。
(1)起重臂节和拉杆节配置应按说明书要求配置,次序不得混乱。
(2)按照说明书组合吊臂长度,用相应销轴把它们装配在一起,把第一节臂和第二节臂连接后,安上小车,并把小车固定在吊臂根部,把吊臂搁置在0.5m高左右的支架上,使小车离开地面,装上小车牵引机构。
所有销轴都要装上开口销,并将开口销打开。
(3)组合吊臂拉杆长度,用销轴把它们连接起来,固定在吊臂上弦杆上。
(4)检查吊臂上的电路是否完善,并穿绕小车牵引钢丝绳。
按照说明书绕绳法。
(5)用汽车起重机将吊臂总成平稳提升,提升中必须保持吊臂处于水平位置,使得吊臂能够顺利的安装到回转塔身的吊臂铰点上。
(6)在吊臂与回转塔身连接完毕后,继续提升吊臂,使吊臂头部稍微抬起,并用起升机构钢丝绳通过塔顶和吊臂拉杆上的一组滑轮拉起拉杆,先使短拉杆的连接板能够用销轴连接塔顶的相应拉板上,然后,再调整长拉杆的高度位置,使得长拉杆的连接板也能够用销轴连接到塔顶的相应拉板上。
7.2.9吊装平衡重6.4t。
7.2.10穿绕起升钢丝绳,将起升钢丝绳引经塔顶导向滑轮后,绕过在起重臂根部上的起重量限制器滑轮,再引向小车滑轮与吊钩滑轮穿绕,最后将绳端固定在臂头上。
7.2.11把小车升至最根部,转动小车带有棘轮的小储绳卷筒,把牵引绳尽力张紧。
7.2.12检查整机的机械部分结构连接部分,电气和液压部分等无误后开始顶升工作。
7.3.1由于塔身标准节主弦杆的规格有两种,因此在安装标准节时,应根据标准节Ⅰ、Ⅱ,依次从下到上安装塔身标准节,自下而上顺序为4节标准节Ⅰ,8节标准节Ⅱ。
7.3.2将起重臂旋转至引入塔身标准节的方向,起重臂位于爬升架上外伸引架的正上方,回转机构制动器处于制动状态。
7.3.3放松电缆长度略大于总的爬升高度,并紧固好电缆。
7.3.4调整爬升架导轮与塔身主弦杆间的间隙至3-5mm,吊起一节标准节放入引进梁。
7.3.5再吊起一节标准节或与标准节同重量的重物,调整小车位置,使得塔吊的上部重心落在顶升油缸梁的位置上,小车停止约14m幅度处,实际操作中观察到爬升架上四周16个导轮基本与塔身标准节主弦杆脱开时,即为理想位置。
然后检查爬升架与下支座4个φ30的销轴是否连接好。
最后卸下塔身与支座的4个M42的连接螺栓。
7.3.6将顶升横梁顶在塔身的踏步上,开动液压系统使活塞杆全部伸出,稍缩活塞杆,使爬爪搁在塔身的踏步上。
然后油缸全部缩回,重新使顶升横梁顶在塔身的踏步上,再次全部伸出油缸,此时塔身上方恰好能有装入个标准节的空间,利用引进小车在外伸梁上滚动,把标准节引至塔身的正上方,对准标准节的螺栓连接孔,缩回油缸至上下标准节接触时,用4个M42高强螺栓将上下标准节连接牢固,螺栓预紧力为70t,预紧力矩为5.82KN·
m。
调整油缸的伸缩长度,将下支座与塔身连接牢固,即完成一节标准节的加节工作,若连续加几节标准节,则按照以上步骤连续几次即可。
注意:
(1)顶升过程中自始至终必须利用回转机构制动器将吊臂锁住,严禁吊臂回转,保证起重臂与引入塔身标准节的方向一致。
(2)若要连续加几个标准节,则每加完一节后,用塔机自身起吊下个标准节前,塔身节各主弦杆和下支座必须有个M42螺栓连接牢固。
(3)所加标准节上的踏步必须与已有的塔身节对准。
7.3.7顶升工作完成后,可以将爬升架下降到塔身底部,以降低整个塔机的重心和减少迎风面积。
7.3.8塔机加节完毕,应旋转臂架至不同的角度,检查塔身各接头处高强螺栓的拧紧问题(哪一根塔身主弦杆位于平衡臂正下方时,就把此弦杆上从上到下的所有螺栓拧紧,并保证塔身垂直度4/1000)。
7.3.9调整各种安全装置
(1)起重力矩限制器调整
调整时吊钩采用四倍率,起吊重物离地,小车能够运行即可调整。
臂端点调整:
48m臂长时,吊重1.3t,调整螺杆,开动小车使幅度为32.19-39.22m范围内碰动开关Ⅰ,发出报警信号,中间值较理想。
开回小车,至解除报警为止。
调整螺杆3,把小车往外开,使幅度为37-39.22m范围内碰动开关4、5电路断电,小车不能向外变幅,吊钩不能上升,断电时,幅度接近小值比较理想。
重复上述动作三次,记录下每次报警时和断电时的幅度以检查其重复性能。
调整时起重小车以平稳速度运行。
臂根点校核
48m臂吊重3.6t,自最小幅度把小车往外开,测出报警时的幅度R报,R报应在13.05-13.95m,中间值较为理想。
开回小车至解除报警为止。
重新把小车往外开,测出断电幅度R断,R断应在15-15.9m(接近小值较理想)。
重复上述工作三次,测出R报和R断在上述范围内即可。
调整时起重小车以最低速度运行。
(2)起重量限制器调整
A四倍率滑轮组调整
高速档调整:
吊重1.96t,吊钩以中、高二档速度各升降一次不允许任何一档产生不能升降现象。
再加吊重10Kg,以高速档起升,若能起升,升高约10m高度后再下降放至地面。
重复上述动作,再加吊重直至高速档不能起升时,记录下所吊重物Q高,Q高应在2-2.12t之间,接近小值较为理想。
去掉重物,重复动作两次,三次所得的Q断应基本一致。
低中档调整:
吊重3.92t,吊钩以低中速档提升,若能起升,升高约10m高度后再下降放至地面。
再加吊重20Kg,以低中速档起升,若能起升,升高约10m高度后再下降放至地面。
重复上述动作,直至亮灯报警断电时,记录下此时的起重量Q断应在4-4.24t之间,接近小值较为理想。
去掉若干重物直至报警解除,再重复上述动作两次,三次所得的Q断应基本一致。
B二倍率滑轮组调整
吊重1.96t,吊钩以低、中二档速度提升,但操作中,高速档时应不能动作(幅度不大于21m),再加吊重10Kg,以低中速档起升,若能起升,升高约10m高度后再下降放至地面。
重复上述动作,直至亮灯报警断电时,记录下此时的起重量Q断应在2-2.12t之间,接近小值较为理想。
(3)幅度限位器调整
吊钩空载,当小车行至最大幅度(最小幅度)时,限位开关动作,小车停止运行,再启动时,小车只能往臂架中央运行。
小车运行试动作三次均动作效果一样即可。
(4)起升高度限位器调整
起升高度相同,滑轮组倍率不同时,高度限位器应重新调整。
调整起升卷筒旁边高度限位器中的丝杆,使吊钩达到预定的极限高度(起重机臂架根部铰点减去1.863m,即为预定极限高度)时,限位开关动作,吊钩不能再上升,再启动时只能下降。
吊钩升降试动作三次,效果一样即可。
调整吊钩以中档升降,空钩无负载。
(5)回转制动器调整
根据应用中实际的制动效果,制动力矩不足时,调整螺母使制动压盖和摩擦片之间距缩小,制动力矩过大时,则调整螺母使制动压盖和摩擦片之间距增大,每次调整后,试动作数次,应保证制动器滑动无阻,吸合及脱开动作准确无误。
弹簧件锈蚀厉害时应更换。
7.4.1起重机采用三相四线供电,零线不与机身相接,塔机要用专设的接地线可靠接地,接地电阻不得大于4Ω;
7.4.2塔机臂长范围以外10米应确保无高低压电线杆及架空电线;
7.4.3在塔机安装时,对某些部件接通电源前,或安装完毕,对整机各部接通电源前,应摇测各主电路和控制电路间绝缘电阻,不小于0.5MΩ。
起重机主机结构,电动机底座和所有电器设备的金属外壳、导线的接地电阻,不大于4Ω;
7.4.4起重机电源主电缆截面不小于10mm2;
7.4.5电气线路发生故障时,应切断地面电源,参照电气原理图进行维修;
7.4.6对各接触器、空气开关等电器元件应定期维修,清除铁芯吸合面的污垢,检查电触头接触是否良好,各开关的紧线螺栓是否松动;
7.4.7在操作时,如发现异常,应及时进行调整和维修,恢复正常后才能进行工作,机器严禁带病工作;
7.4.8起升电机在低速运转情况下,每10分钟内满负荷连续运行时间不允许超过2分钟。
5.塔机的顶升
7.5.1在进行顶升作业过程中。
必须有专人指挥,专人照管电源,·
专人操作液压系统和专人紧固螺栓,非有关操作人员,不得登上爬升架的操作平台,更不能擅自启动泵阀开关或其他电器设备。
7.5.2顶升作业应在白天进行,若遇特殊情况,需在夜间作业时,必须备有充足的照明设备。
7.5.3只需在四级风以下进行顶升作业,如在作业过程中突然遇到风力加大,必须停止作业,并紧固连接螺栓,使上下塔身连接成一体。
7.5.4顶升前必须放松电缆,使电缆放松长度略大于总的爬升高度并做好电缆的紧固工作。
7.5.5在顶升过程中,把回转部分紧紧刹住,严禁回转及其他作业。
7.5.6在顶升过程中,如发现故障,必须立即停车检查,非经查明真相和将故障排除,不得继续进行爬升动作。
7.5.7每次顶升前后,必须认真做好准备工作和收尾工作,特别是在顶升以后,各连接螺栓应按规定的预应力紧固,不得松动,操作杆应回到中间位置,液压系统的电源应切断等。
7.5.8塔吊的附着。
塔吊高度超过自由高度(20米),需加附着,其后每12米设一道附着。
附着抱杆与主楼剪力墙暗柱连接,剪力墙暗柱预埋连接件。
7.5.9塔吊安装完毕正式使用前,报泰安市安监部门验收。
八、塔机拆除
塔机的拆除方法与安装方法基本相同,只是工作程序与安装时相反,即后装的先拆,先装的后拆,在拆除过程中不能马虎大意,以防发生人身及设备安全事故。
8.1拆卸前应仔细检查个机构特别是液压顶升机构运转是否正常,各紧固部位螺栓是否齐全完好,各销轴挡板是否齐全完好,各主要受力部件是否完好,一切正常后方可进行拆卸;
8.2将起重臂回转至标准节引进梁上方,使回转制动器处于制动状态;
小车吊起一节标准节或重546Kg的重物。
调整小车使之处于配平位置。
但不卸掉塔身与支座的4个M42的连接螺栓。
8.3一定要将顶升油缸伸出全长的90%左右,顶升横梁放置在标准节2的上踏步上,此时绝不容许将顶升横梁放置在靠近油缸全缩状态附近的踏步上,否则会出现倒塔事故,此时应使顶升油缸不受力(即液压系统压力表读数为零),顶升横梁两端挂板放置在踏