塔吊安装施工方案已审批.docx

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塔吊安装施工方案已审批

五华区经济适用住房配建廉租房

建设项目施工一标段

塔吊安装

专项施工方案

编制：

审核：

审批：

江西省抚州建设集团有限公司

第一节工程概况

五华区经济适用住房配套廉租房建设项目一标段工程，工程建设地点：

羊仙坡北路；地上32层；地下2层；建筑高度：

93.1m；标准层层高：

2.9m；总建筑面积：

34623平方米；总工期：

370天。

第二节塔吊平面布置

考虑方便施工，充分发挥设备利用率，提高工作效率，兼顾工地全面工作，考虑塔机作业时，起重臂最大限度全回转的空间无障碍物，塔机安拆时起重臂与平衡臂所经过的空间不应有空中障碍物，经分析研究，我公司处承建范围内设置一台塔吊，位于1栋与2栋之间。

见“附图1”《塔吊总平面布置图》所示。

第三节塔吊选型及其基本参数

1、塔吊高度的确定

塔身高度计算简图

H吊=H1+H2+H3+H4+H房

式中：

H1——最短吊索高度。

一般取1～1.5m；

H2——构件高度。

钢筋混凝土结构按3m计算；

H3——安全操作距离。

按2m计；

H4——脚手架或其它设施高度。

若有出屋楼梯间或电梯机房，按5.2米计；

H房——建筑物总高加筏板至±0.000

则塔吊的安装高度为：

H吊=1.5+3+2+5.2+102.1=113.8m，取H吊=120m。

2、塔吊型号的选择

根据上述情况，选择1台C5613（QTZ80）塔吊能满足施工要求。

3、塔吊主要技术参数

塔吊型号：

C5613（QTZ80），塔吊起升高度H：

120.000m，

塔身宽度B：

1.6m，基础埋深D：

1.350m，

自重F1：

620kN，基础承台厚度Hc：

1.350m，最大起重荷载F2：

60kN，基础承台宽度Bc：

5.300m，

钢筋级别:

HRB400管桩直径：

0.500m，

桩间距a：

4.0m，承台钢筋间距S：

32φ20@165

承台混凝土的保护层厚度：

50mm，基础承台混凝土强度：

C40商品砼空心桩的空心直径：

0.30m。

额定起重力矩是：

800kN·m，基础所受的水平力：

30kN标准节长度：

2.5m

主弦杆材料：

角钢/方钢宽度/直径c：

12mm，

所处城市：

云南昆明市基本风压ω0：

0.3kN/m2，

地面粗糙度类别为：

B类田野乡村风荷载高度变化系数μz：

2.09。

第四节塔吊基础设计计算书

本计算书主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制：

《塔式起重机设计规范》（GB/T13752-1992）、《地基基础设计规范》（GB50007-2002）、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）、《建筑安全检查标准》（JGJ59-99）、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）等编制。

一、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算

塔吊自重（包括压重）F1=620.00kN，

塔吊最大起重荷载F2=60.00kN，

作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2×（F1+F2）=816kN，

1、塔吊风荷载计算

依据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）中风荷载体型系数：

地处云南昆明市，基本风压为ω0=0.30kN/m2；

查表得：

荷载高度变化系数μz=2.09；

挡风系数计算：

φ=[3B+2b+（4B2+b2）1/2]c/（Bb）=[（3×1.6+2×2.65+（4×1.62+2.652）0.5）×0.012]/（1.6×2.65）=0.053；

因为是角钢/方钢，体型系数μs=2.9；

高度z处的风振系数取：

βz=1.0；

所以风荷载设计值为：

ω=0.7×βz×μs×μz×ω0=0.7×1.00×2.9×2.38×0.3=1.449kN/m2；

2、塔吊弯矩计算

风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：

Mω=ω×φ×B×H×H×0.5=1.449×0.053×1.6×120×120×0.5=777.243kN·m；

Mkmax＝Me＋Mω＋P×hc＝800＋777.243＋30×1.35＝1617.743kN·m；

3、塔吊抗倾覆稳定验算

基础抗倾覆稳定性按下式计算：

e=（M+Fh.H）/（Fv+Fg）≤b/3

式中e——偏心距，即地面反力的合力至基础中心的距离；

M——作用在基础上的弯矩；

Fv——作用在基础上的垂直载荷；

Fg——混凝土基础重力，Gk=25×5.3×5.3×1.35=948.1KN；

b——为基础的底面宽度；

计算得：

e=1617.143/（751.2+948.1）=0.925<5.3/3=1.767M;

基础抗倾覆稳定性满足要求！

二、承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算

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，在实际情况中x、y轴是随机变化的，所以取最不利情况计算。

Ni=（F+G）/n±Mxyi/∑yi2±Myxi/∑xi2

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=751.2kN；

G──桩基承台的自重：

G=1.2×（25×Bc×Bc×Hc）=1.2×（25×5.3×5.3×1.35）=948.04kN；

Mx,My──承台底面的弯矩设计值，取1437.98kN·m；

xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/20.5=2.12m；

Ni──单桩桩顶竖向力设计值；

经计算得到单桩桩顶竖向力设计值，

最大压力：

Nmax=（751.2+948.04）/4+1917.03×1.20/（2×1.202）=763.95kN。

最小压力：

Nmin=（751.2+948.04）/4-1917.03×1.20/（2×1.202）=85.67kN。

2.承台弯矩的计算

依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-94）的第5.6.1条。

Mx=∑Niyi

My=∑Nixi

其中Mx,My──计算截面处XY方向的弯矩设计值；

xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离取a/2-B/2=0.70m；

Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值，Ni1=Ni-G/n=515.94kN；

经过计算得到弯矩设计值：

Mx=My=2×515.94×0.70=722.31kN·m。

三、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。

αs=M/（α1fcbh02）

ζ=1-（1-2αs）1/2

γs=1-ζ/2

As=M/（γsh0fy）

式中，αl──系数，当混凝土强度不超过C50时，α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，α1取为0.94,期间按线性内插法得1.00；

fc──混凝土抗压强度设计值查表得16.70N/mm2；

ho──承台的计算高度：

Hc-50.00=1280.00mm；

fy──钢筋受拉强度设计值，fy=360.00N/mm2；

经过计算得：

αs=722.31×106/（1.00×16.70×5300.00×1280.002）=0.005；

ξ=1-（1-2×0.004）0.5=0.505；

γs=1-0.005/2=0.998

Asx=Asy=722.31×106/（0.998×1280.00×360.00）=1570.65mm2。

由于最小配筋率为0.15%,所以构造最小配筋面积为:

5300.00×1350.00×0.15%=10732.5mm2。

配筋值：

HRB400钢筋，20@165。

承台底面单向根数32根。

四、承台斜截面抗剪切计算

依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-94）的第5.6.8条和第5.6.11条，斜截面受剪承载力满足下面公式：

γ0V≤βfcb0h0

其中，γ0──建筑桩基重要性系数，取1.00；

b0──承台计算截面处的计算宽度，b0=5300mm；

h0──承台计算截面处的计算高度，h0=1280mm；

λ──计算截面的剪跨比，λ=a/h0此处，a=（4000.00-1600.00）/2=1200.00mm；当λ<0.3时，取λ=0.3；当λ>3时,取λ=3，得λ=0.938；

β──剪切系数，当0.3≤λ＜1.4时，β=0.12/（λ+0.3）；当1.4≤λ≤3.0时，β=0.2/（λ+1.5），得β=0.15；

fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；

则，1.00×1231.87=1231.871kN≤0.15×16.70×5300×1280/1000=16993.92kN；

经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！

五、桩竖向极限承载力验算

依据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）的第5.2.2-3条，单桩竖向承载力设计值按下面的公式计算：

R=ηsQsk/γs+ηpQpk/γp+ηcQck/γc

Qsk=u∑qsikli

Qpk=qpkAp

Qck=qckAc/n

其中R──单桩的竖向承载力设计值；

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（≤5.3m）内地基土极限阻力标准值，qck=200.000kPa；

Ac──承台底地基土净面积，Ac=5.300×5.300-4×0.283=26.958m2；

n──桩数量，n=4；

ηc──承台底土阻力群桩效应系数，ηc=ηciAci/Ac+ηceAce/Ac

ηs,ηp,ηc──分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数，承台底土阻力群桩效应系数；

γs,γp,γc──分别为桩侧阻抗力分项系数，桩端阻抗力分项系数，承台底土阻抗力分项系数；

qsik──桩侧第i层土的极限侧阻力标准值；

qpk──极限端阻力标准值；

u──桩身的周长，u=1.571m；

Ap──桩端面积,取Ap=0.283m2；

li──第i层土层的厚度；

各土层厚度及阻力标准值如下表:

序号土厚度（m）土侧阻力标准值（kPa）土端阻力标准值（kPa）抗拔系数土名称

12.5025.00825.000.80粘性土

216.00127.003150.000.70全风化玄武岩

由于桩的入土深度为12.00m,所以桩端是在第2层土层。

单桩竖向承载力验算:

R=1.57×（2.50×25.00×0.84+9.50×127.00×1.15）/1.65+1.30×3150.00×0.283/1.65+0.60×（250.000×23.869/4）/1.700=2.29×103kN>N=763.95kN；

上式计算的R的值大于最大压力763.95kN,所以满足要求!

第五节塔吊附着设计计算书

塔机安装位置至附墙或建筑物距离超过使用说明规定时，需要增设附着杆，附着杆与附墙连接或者附着杆与建筑物连接的两支座间距改变时，必须进行附着计算。

主要包括附着支座计算、附着杆计算、锚固环计算。

参数信息：

塔吊高度：

按本工程安装最高的为120米；

附着塔吊边长：

1.60米

附着杆件选用：

［16a槽钢

附着塔吊最大倾覆力距：

500kN·m；

附着节点位置分别为每隔20米即：

30.0m，50m，70m，90m

一、支座力计算

塔机按照说明书与建筑物附着时，最上面一道附着装置的负荷最大，因此以此道附着杆的负荷作为设计或校核附着杆截面的依据。

附着式塔机的塔身可以简化为一个带悬臂的刚性支撑连续梁，其内力及支座反力计算如下:

风荷载标准值应按照以下公式计算：