塔吊专项方案.docx

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塔吊专项方案

附图一《塔吊平面布置图》

附图二《塔吊基础结构图》

附图三《QTZ63塔吊基础配筋图》

附图四《QTZ80B塔吊基础配筋图》

第一章概述

第一节工程简介

东莞市新人民医院位于东莞市新谷涌与滘昌平村交界处，是东莞市2007年由财政投资的市重点工程。

本工程由“门急诊、医技及住院部”、体检中心、行政办公楼、老干部诊疗中心四个单体组成，其中“门急诊、医技及住院部”为地上三至十层、地下一层，其它三个单体各为地上三层。

最大建筑高度44.3米。

该工程设计新颖，结构复杂。

建筑结构类型为框架、框剪结构，建筑总占地面积为32848平方米。

总建筑面积约为186357平方米。

第二节编制依据

1《建设工程安全生产管理条例》

2《东莞市建设工程垂直运输设备安全管理规定》

3本工程地勘报告

4东莞市新人民医院施工图设计

5塔吊说明书

6《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）

7《建筑桩技术规范》JGJ94-94

第二章方案总体设计

第一节设计原则

1满足国家和东莞市相关安全管理规范及法规的原则

2确保安全生产的原则

3根据本工程工期紧，工程量大的特点，尽量满布塔吊，尽量减少盲区，为抢工期创造条件。

第二节塔吊布置总体设计

一、塔吊性能概况

本工程选用三台型号为QTZ80B（6012）和一台QTZ63（5013）的自升塔式起重机。

其中

QTZ80B（6012）自升塔式起重机的主要参数为：

额定起重力矩为80吨·米，

额定起重量：

8吨

最大幅度（60米）额定起重量：

1.2吨

起升高度为：

独立式安装时42米；附着式安装时150米。

工作幅度：

2.5～60米。

塔身标准节2.5×2.5×2.8

其自由高度可达41.5M，首次安装高度35M

塔机重量：

独立式54.2吨（含平衡重12吨，14个标准节）

附着式（120米时）78.6吨（含平衡重14吨，14个标准节）

QTZ63（5013）自升塔式起重机主要参数为：

额定起重力矩：

63吨·米

额定起重量：

6吨

最大幅度（50米）额定起重量：

1.3吨

起升高度：

独立式安装时38米

附着式安装时120米

工作幅度：

2~50米

塔身标准节2.5×2.5×2.8

其自由高度可达35.9M，首次安装高度30 M

塔机重量：

独立式41.8吨（含平衡重12吨，14个标准节）

附着式（120米时）65.16吨（含平衡重12吨，12个标准节）

本工程±0.000上高度最大值为45M，加地下室5 M，共50 M，加塔尖7.2 M，整机安装高度约60M；每台塔吊电功率85KVA，380V，50HZ，配有力距限制器，重量限制器，变幅限位以及各种信号装置。

二总体部署方案

本工程塔吊基础采用钢筋砼独立柱基础，下镶嵌四根Φ500预应力高强管桩，承台为矩形结构， 长、宽皆为5.5米，厚度为1.4米，C35砼（参早强剂）。

上配Φ20HRB@170双向钢筋，下配Φ25HRB@170双向钢筋，中用Φ14HRB@200（每端90°10d弯钩）, 钢筋沿长宽方向双向分布将上下层钢筋拉结。

见附图二《塔吊基础结构图》和附图三《QTZ63塔吊基础配筋图》、附图四《QTZ80B塔吊基础配筋图》

本工程选用三台型号为QTZ80B（6012）和一台QTZ63（5013）的自升塔式起重机。

见附图一《塔吊平面布置图》。

4台塔吊都设置在搅拌桩维护的基坑内，承台顶面标高约为－2.2米（地下室底板底面标高）。

其中：

1＃塔吊选用型号为QTZ80B（6012）的自升塔式起重机。

塔身最大安装高度40米，安装状态为独立式安装。

塔吊位于A1区采光带内，中心坐标为x=368568.726，y=547599.532。

塔身穿地下室底板处，塔身与地下室底板之间预留50CM间隙，在底板水平中心线处用50mm×50mm的预埋木条留企口止水缝。

让地下室底板的上、下层钢筋均伸出底板外350长，另附加上Φ14HRB@300双向，下Φ14HRB@300双向均伸出梁外180长，等塔吊拆掉后，再按原图设计要求，恢复防水层，支模、焊接钢筋，浇捣比原砼高一等级的微膨胀抗渗砼。

塔身穿地下室顶板处，处理方法同塔身穿地下室底板处做法。

2＃塔吊选用型号为QTZ63（5013）的自升塔式起重机。

塔身最大安装高度40米，安装状态为独立式安装。

塔吊位于A2区与B3区交角处。

中心坐标为x=368651.175，y=547678.530。

3＃塔吊选用型号为QTZ80B（6012）的自升塔式起重机。

塔身最大安装高度60米，安装状态为附着式安装。

附着位置在30米处。

塔吊位于住院部B座外侧，中心坐标为x=368682.299，y=547548.577.

4＃塔吊选用型号为QTZ80B（6012）的自升塔式起重机。

塔身最大安装高度60米，安装状态为附着式安装。

附着位置在30米处。

塔吊位于住院部D座外侧，中心坐标为x=368764.691，y=547652.773。

第三章塔吊基础设计及塔吊稳定性验算

第一节塔吊基础设计

一.参数信息

本工程塔吊的最大安装高度为住院部的3＃、4＃塔吊，由于采用同样的基础设计，故只选择最大安装高度的塔吊进行设计。

本例以3＃塔吊为例进行设计。

该处在地勘报告中的编号为G40

塔吊型号:

QTZ80B（6012）

自重（包括压重）F1=593.19kN,

（注：

标准状态下（含14个标准节，每个标准节2.8米高）自重54T。

最大使用高度设计为60米，再增加7个标准节，每个标准节自重0.927T）。

最大起重荷载F2=80.00kN

塔吊倾覆力距M=800.00kN.m,

塔吊起重高度H=150.00m,

塔身宽度B=2.50m

混凝土强度:

C35,

钢筋级别:

Ⅱ级钢级,

承台长度、宽度Lc=Bc=5.50m

高强预应力管桩直径d=0.50m,桩间距a=4.00m,

承台厚度Hc=1.40m

基础埋深D=1.40m,承台箍筋间距S=200.00mm,

钢筋保护层厚度:

50.00mm

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=593.19kN

2.塔吊最大起重荷载F2=80.00kN

作用于桩基承台顶面的竖向力F=F1+F2=673.19kN

塔吊的倾覆力矩M=800.00kN.m

二.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=673.19kN；

G──桩基承台的自重，G=25.0×Bc×Bc×Hc+20.0×Bc×Bc×D=1905.75kN；

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=（F+G）/4+M*（a/1.414）/[2*（a/1.414）2]（M为塔吊的倾覆力矩，a为桩间距）

N=（673.19+1905.75）/4+800.00×（4.00/1.414）/[2×（4.00/1.414）^2]=786.14kN

2.矩形承台弯矩的计算（依据《建筑桩技术规范》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：

Mx1=My1=2×（N-G/n）×（a/1.414）

MX1=MX2=2×（786.14-1905.75/4）×（4.00/1.414）=1752.21KN.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7.5条受弯构件承载力计算。

其中M──计算截面处的弯矩设计值（kN.m）；

K──安全系数，取1.4；

h0──承台计算截面处的计算高度,h0=1350.00mm；

fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2。

弯矩设计值Mx1=1752.21kN.m,配筋面积Asx=（1.4×1752210000.00）/（0.9×1350.00×300.00）=6730.02mm2

弯矩设计值My1=1752.212558.27kN.m,配筋面积Asx=（1.4×1752210000.00）/（0.9×1350.00×300.00）=6730.02

结合以上计算进行承台钢筋配置，详见附图3《塔吊基础配筋图》

五.矩形承台截面抗剪切计算

依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-94）的第5.6.8条和第5.6.11条。

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=786.14kN

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,

=0.05；

fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；

b0──承台计算截面处的计算宽度，b0=5500.00mm；

h0──承台计算截面处的计算高度，h0=1350.00mm；

fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；

S──箍筋的间距，S=200.00mm。

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=786.14kN

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=N/mm2；

A──桩的截面面积，A=16.70m2。

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5.2.8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=kN

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,最大压力时取Nmax=786.14kN；

qsik──桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，取值如下表；

qpk──桩侧第i层土的极限端阻力标准值，取值如下表；

u──桩身的周长，u=1.57m；

Ap──桩端面积,取Ap=0.13m2；

sp──桩侧阻端综合阻力分项系数,取1.60；

li──第i层土层的厚度,取值如下表；

第i层土层厚度及侧阻力标准值表如下:

序号

土层

描述

土厚度（m）

桩侧摩阻力特征值（kPa）

桩端阻力特征值（kPa）

1

淤泥

6.2

8

0

2

细砂

3.1

12

0

3

中粗砂

4.1

35

0

4

强风化泥岩

2.0

100

0

5

中风化泥岩

7.5

100

4200

由于桩的入土深度为16.40m,所以桩端是在第5层土层。

最大压力验算:

（1.57×530.30+0.13×4200）/1.6=861.61

上式计算的R的值大于最大压力786.14kn,所以满足要求!

第二节塔吊稳定性验算

塔吊稳定性验算可分为无荷载时和有荷载时两种状态。

一、塔吊无荷载时稳定性验算

塔吊无荷载时，计算简图:

塔吊无荷载时,稳定安全系数可按下式验算:

式中：

　K2──塔吊无荷载时稳定安全系数，允许稳定安全系数最小取1.15；

G1──后倾覆点前面塔吊各部分的重力,G1=80.00（kN）；

c1──G1至旋转中心的距离,c1=0.50（m）；

b──起重机旋转中心至倾覆边缘的距离,b=3.00（m）；

h1──G1至支承平面的距离,h1=6.00（m）；

G2──使起重机倾覆部分的重力,G2=20.00（kN）；

c2──G2至旋转中心的距离,c2=3.50（m）；

h2──G2至支承平面的距离,h2=30.00（m）；

W3──作用有起重机上的风力,W3=5.00（kN）；

P3──W3至倾覆点的距离,P3=15.00（m）；

──起重机的倾斜角（轨道或道路的坡度），

=2.00（度）。

经过计算得到k2=2.48

由于K2>=1.15,所以当塔吊无荷载时，稳定安全系数满足要求!

二、塔吊有荷载时稳定性验算

塔吊有荷载时分三种工况验算：

1塔吊最大工作荷载Q=80.00（kN）；起重机旋转中心至悬挂物重心的水平距a=15M时：

计算简图:

塔吊有荷载时,稳定安全系数可按下式验算:

式中：

　K1──塔吊有荷载时稳定安全系数，允许稳定安全系数最小取1.15；

G──起重机自重力（包括配重，压重）,G=593.19（kN）；

c──起重机重心至旋转中心的距离,c=0.50（m）；

h0──起重机重心至支承平面距离,h0=6.00（m）；

b──起重机旋转中心至倾覆边缘的距离,b=2.50（m）；

Q──最大工作荷载,Q=80.00（kN）；

g──重力加速度（m/s2）,取9.81；

v──起升速度,v=0.50（m/s）；

t──制动时间,t=20.00（s）；

a──起重机旋转中心至悬挂物重心的水平距离,a=15.00（m）；

W1──作用在起重机上的风力,W1=5.00（kN）；

W2──作用在荷载上的风力,W2=1.00（kN）；

P1──自W1作用线至倾覆点的垂直距离,P1=8.00（m）；

P2──自W2作用线至倾覆点的垂直距离,P2=2.50（m）；

h──吊杆端部至支承平面的垂直距离,h=28.00（m）；

n──起重机的旋转速度,n=1.00（r/min）；

H──吊杆端部到重物最低位置时的重心距离，H＝30.00（m）；

──起重机的倾斜角（轨道或道路的坡度），

=2.00（度）。

经过计算得到　K1=1.57

由于K1>=1.15,所以当塔吊有荷载时，稳定安全系数满足要求!

2塔吊最大工作荷载Q=40.00（kN）；起重机旋转中心至悬挂物重心的水平距a=30M时：

计算简图及计算公式同工况1

经过计算得到　K1=1.43

由于K1>=1.15,所以当塔吊有荷载时，稳定安全系数满足要求!

3塔吊最大工作荷载Q=12.00（kN）；起重机旋转中心至悬挂物重心的水平距a=60M时：

计算简图及计算公式同工况1

经过计算得到　K1=2.30

由于K1>=1.15,所以当塔吊有荷载时，稳定安全系数满足要求!

第四章塔吊的安装和拆卸

第一节安装人员组织机构

安装总指挥：

        熊运黄

塔机安装施工负责人：

 陈远彬

安装施工技术负责人：

 丁怡农

安装施工安全负责人：

 况起元

厂家施工技术负责人：

参加塔机安装作业人员：

第二节塔吊安装机具配备

配备以下仪器及机具、劳保用品：

1、50吨吊车一台

2、经纬仪二台

3、活络板手12＂2把、18＂4把

4、万用表一只

5、兆欧表一只

6、接地摇表一只

7、螺丝刀一套

8、各种索具配套

9、安全帽每人一只、安全带带、手套30付，工具包2只

10、手拉辘轳2吨2只

11、大、小锤：

橄榄冲配套

12、棕绳30M/根：

2根

第三节塔机安装程序及要求

一、承台基础：

基础砼分二层浇捣，第一层浇700厚，上面700，等固定支脚安装校正后，基础面钢筋绑扎完后再浇捣。

施工顺序为：

塔基放线——→塔基坑土方开挖——→100厚C10素砼垫层、基坑护壁——→用水准仪在坑壁四周测设标高线（700高处和1400高处均打水平桩）——→基础底钢筋网绑扎——→支马凳及纵横向临时固定钢筋——→竖向拉钩钢筋绑扎——→浇捣第一层700厚砼——→找平压实（用水准仪）——→注意养护——→投点放线——→安固定支脚（校正后，与钢垫板焊接牢靠）——→基础面钢筋绑扎——→浇捣基础面700厚砼（第二层）[用经纬仪二台, 从两个相互垂直的方向观测固定支脚有没有偏移]——→注意养护。

二、塔吊安装

1安装前校对砼基础结构，检查砼试验报告，确保砼标号不低于厂方设计要求。

2固定支脚：

需要4个700高的固定支脚和8根销轴；1个固定框和8根销轴；1个塔身标准节；1个铅垂铊和一台水平仪。

 a、 固定支脚必须按砼基础中心线对称安装，下垫40厚钢板； 

 b、塔身采用∠200×20角钢和600×600见方钢板等构件组成固定支脚；

 c、必修保证鱼尾板的安装尺寸150mm；

 d、固定支脚应按电气要求正确接地；

 e、将固定支脚和固定框装在一起（固定框仅供临时埋设固定支脚用）；

 f、将固定支脚和固定框安放在加强钢筋上，并在固定支脚支板下用木楔块调整固定支脚的位置；

 g、塔身标准节在固定框上安装完毕后，从两个方向检查其垂直度；

 h、浇注塔吊基础砼，待其干硬后，拆下固定框和塔身标准节。

3、安装基础及第二节，注意爬爪方向，装上套架，并装上套架上的操作平台。

4、在地面上将回转机构、司机室和操作平台连成整体，并装好可能安装的电气，然后将此组件吊到塔身上用锁轴连好打上保险锁，在此过程中还得注意方向。

5、吊装塔顶：

吊装前在地面先把塔顶上的平台扶梯装好，然后把塔顶装到回转盘上，用销轴及螺栓固定。

6、拼装平衡臂及上面的拉杆起升机构。

并把主卷扬的电线接好，将平衡臂主件吊起，用销轴将平衡臂拉杆与塔顶点连接好，接好电源。

7、在塔机的正方向（根据现场情况）拼装吊臂及拉杆滑轮组，小车牵引机构，维修吊栏，用汽车吊将吊臂与塔帽前根部连接好，用主卷扬将拉杆拉起与塔顶点连接好。

8、装配重，按图纸要求不能错位，最后用螺杆将配重块固定。

9、接小车电源，穿绕起钢丝绳。

10、主塔完毕，检查各处结构是否牢靠，传动机构（包括钢丝绳、滑轮）是否正常。

对电气及安全装置进行调试，确认无误后方可加节。

三、塔机顶升程序及要求

1、顶升前的准备：

（1）将标准节吊至塔机的正方向排立，对标准节的销孔销轴进行清理，擦油，对液压站进行清洗加油试验。

（2）换上顶升吊钩, 吊下引进小车，吊起第一节塔身，注意方向，装入引进轨道，打掉回转盘与塔身的连接销轴，回转处于制动状态。

顶起15CM用小车引进平衡，使平衡点落在顶升横梁上，15分钟后看油缸有无下滑现象。

（3）在顶升中，应从两个侧面检查塔身的垂直度，以避免塔身与建筑物间的距离出现偏差。

2、顶作业：

（1）各部正常后，开始顶升，将顶升横梁两端的棘爪落在塔身的凸耳上，顶起塔头部分0.8米，把套梁上的棘爪落在塔身凸耳上。

收回油缸顶升横梁挂到上一对凸耳上，再顶起塔头部分，拉起套架棘爪，当油全部伸完时约1米再上套架棘爪。

再收回油缸顶升横梁拉到上对凸耳上，再顶起塔头部分，拉起套架棘爪，当油缸全部伸完1.5米。

这时注意不能让套架滚轮冲出塔身，套架顶空拉进引进小车使标准节就位，将操纵杆拨到下降位子，标准节落入鱼尾板内，用销轴连接好，并插上安全销锁定标准节。

（2）吊下引进小车装上标准节吊入轨道。

将小车开至平衡点拿掉保险销，重复每

（1）小节，直至所需高度。

用8个销轴将回转盘与标准节连接好方可运转。

（3）顶升过程应有专人开液压站，看棘爪及凸耳。

风速大于4级不得进行顶升。

在顶升过程中若液压系统出现异常，应立即停止顶升，将塔头部分落在塔身上销好，超过自由高度应提前埋好预埋件，并附着。

四、塔身附着

1本塔机由厂方提供固定附着框组成，撑杆及预埋件由厂方提供图纸自行加工。

2本工程预计安装高度70米，只需一道附着，确定在30m高处。

3塔身中心到建筑物的垂直距离3.5-5M视实际情况而定。

4附着杆的水平面误差不得超过200MM。

五、塔吊拆装安全技术

  ㈠、拆装前的技术检查

在拆装作业开始前，应进行一次全面检查，以防止由于疏忽而使任何隐患存在，确保安全作业。

1、检查路基和混凝土固定基础是否符合技术要求。

2、对塔吊的各机构、各部位、结构焊缝、重要部位螺栓、肖轴、卷扬机构和钢丝绳、吊钩、吊具以及电气设备、线路等进行仔细检查，发现问题应立即解决。

3、对顶升液压系统的液压缸和油管、顶升套架结构、导向轮、挂靴爬爪等进行检查，发现问题及时处理。

4、对旋转塔身法拆装的主副地锚架、起落塔卷扬钢丝绳，以及起升机构制动系统等进行检查，确认无误后方可使用。

5、对拆装人员所使用的工具、安全带、安全帽等进行全面检查，不合格者立即更换。

6、检查拆装作业中的辅助机械，如起重机、运输汽车等必须性能良好，技术要求能保证拆装作业需要。

7、检查拆装现场有关情况，如电源、运输道路、作业场地等是否已具备拆装作业的条件。

8、安全监督岗的设置及安全措施的贯彻落实已符合要求。

㈡、拆卸方案

a1＃塔吊采用150T汽车吊拆除。

b2＃、3＃、4＃塔吊采用自落式拆除。

第五章技术检验

第一节安装过程中的技术检验

应检查固定基础其表面平整度、混凝土强度、预埋件位置、排水沟设置等，均应符合要求。

1、行走底架、基础节、压重安装完毕后应重点检查：

（1）夹轨钳的夹紧程度应牢固可靠。

（2）行走机构制动器应齐全完整，外观情况良好。

（3）水平拉杆、斜拉杆和固定销轴应安装齐全，位置正确，符合规定。

（4）基础节和底架的安装位置（包括水平和垂直偏差）在允许范围内，螺栓或销轴齐全，紧固符合规定。

（5）压重安装位置正确，重量符合原厂说明书规定。

2、标准节、顶升套架、回转平台安装完毕后应重点检查；

（1）标准节的型号（指有加强节或多种标准节的）是否符合原厂说明书的规定；标准节和基础节螺栓的预紧力应附合技术规定。

（2）顶升套架和标准节相对位置是否符合安装工艺要求；引进小车的方向是否正确。

顶升套架和回转平台的连接应牢固可靠，连接螺栓的预紧力应符合技术规定。

3、驾驶室节、塔帽安装完毕后，应重点检查：

（1）塔帽和驾驶室之间、驾驶室和回转平台之间连接应牢固可靠，连接螺栓的预紧力应符合技术规定。

（2）检测行走台车各行走轮和轨道支承点所组成的平面，对行走底架安装回转支承平面的不平行度应不大于1/1000。

（3）检测塔身轴心和支承面的垂直度误差应不大于4/1000。

4、平衡臂、起重臂、平衡重安装完毕后应重点检查：

（1）平衡臂、起重臂和塔身之间连接是否紧固可靠，连接销轴应无窜动，紧固符合技术要求。

（2）平衡臂、起重臂各节之间连接是否紧固可靠，紧固应符合技术规定。

（3）护栏、护圈等安全装置是否齐全，牢固可靠。

（4）平衡臂、起重臂的拉索（或拉杆）安装是否正确，受力均匀，连接紧固应符合技术规定。

（5）平衡重的重量、安装位置和固定情况是否符合技术规定。

（6）检测驾驶室供电电压，其值应为380%±5%。

（7）对起升、变幅、回转、行走（必要时）等工作机构进行试运转，应平稳无异响，制动