塔吊基础及群塔方案剖析.docx
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塔吊基础及群塔方案剖析
深圳地铁7号线深云车辆段
深圳市地铁文化体育公园及配套工程
塔吊基础及群塔作业方案
编制单位：
中国水利水电第二工程局有限公司
深圳地铁7号线7307-2标项目经理部
编制人：
审核人：
审批人：
编制时间：
2015年3月
目录
一、工程概况1
二、编制依据2
三、塔吊部署3
3.1总体规划3
3.2布置原则4
3.3附着式塔吊外形5
四、基础设计6
五、塔吊基础施工7
5.1钢筋、模板、砼的施工7
5.2预埋螺栓8
5.3其它注意事项8
六、塔机基础计算书9
6.1计算依据9
6.2计算参数9
6.3基础验算10
6.4抗倾覆验算12
七、群塔作业要求13
7.1塔机安拆13
7.2作业安全要求14
7.3防碰撞措施16
7.4管理措施18
7.5其它注意事项19
一、工程概况
深圳市地铁文化体育公园及配套工程项目属于深圳地铁7号线深云车辆段的附属配套工程，位于南山区塘朗山片区，龙珠大道以北、塘朗山南麓、南坪快速的东侧，南邻香瑞园物业小区。
本项目设置在深云车辆段的顶板（已施工完毕）上，项目内容包括：
实操培训楼、理论教学楼、宿舍楼和档案与认证中心，具体设计情况如下：
表1.1工程设计基本内容（预估）
单位工程名称
建筑面积
层数
建筑高度
层高
结构类型
实操培训楼
35247m2
20
84.60m
4
框架-核心筒
理论教学楼
22202m2
11
59.40m
4
框架-核心筒
生活综合楼
宿舍楼（3栋）
33167m2
11
36.70m
2.9
带托换柱
框架结构
认证中心
24496m2
14
59.40m
4
带托换柱
框架-核心筒
结构设计使用年限
50年
抗震设防类别
丙类
建筑结构安全等级
二级
抗震设防烈度
7度
注：
表格中未包含体育馆、室外运动场、园林绿化等设计内容。
其他内容：
1、各单位工程下层2层是转换层，层高6米，且转换层楼板相连成一体，设置2道变形缝。
2、建筑防火分类等级要求：
塔楼为一类高层，耐火等级为一级。
3、本工程±0.000相当于绝对标高66.61m,平台层（9.98m～10.50m）。
4、施工时应按楼、屋面活荷载限值控制施工荷载和堆载，且施工荷载作用效应不得大于正常使用荷载的作用效应。
场地情况：
场地均布置在车辆段1、2区及运用库A、B区上盖平台面，现场南面现咽喉区，北面放坡之外为试车线隧道、垃圾站等，西面为运用库C、D区，东面为永久性高边坡。
效果图如下：
图1深圳市地铁文化公园及配套工程效果图
二、编制依据
1、深圳市地铁文化体育公园及配套工程初步设计。
2、深云车辆段运用库A、B区结构施工图纸。
3、本公司质量、环境、职业安全健康管理体系《程序文件》和《管理手册》。
4、租赁单位提供的（QTZ80）TC6013A-6塔式起重机技术资料及要求。
5、《建筑机械安全技术规程》（JGJ33－2012）；
6、《塔式起重机安全规程》（GB5144-2006）；
7、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）；
8、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）；
9、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59－2011）；
10、《塔式起重机》（GB/T5031-2008）；
11、上级主管部门的有关文件规定。
。
三、塔吊部署
3.1总体规划
根据该工程单位工程位置、工作量以及现场实际情况，项目经理部拟安排5台TC6013型（TC6013,安装臂长60m）固定附着式塔吊。
塔吊采用长沙中联重工科技发展股份有限公司生产的TC6013型塔吊；塔吊专业出租公司负责现场塔吊的安装、拆卸施工。
塔吊平面布置图及剖面布置见下图3.1及图3.2：
图3.1塔吊现场平面布置图
图3.2塔吊现场布置剖面图
由于图纸设计未能全部完成，除生活综合楼（3栋宿舍楼）可以精准定位外，其它塔吊具体轴线位置需根据设计情况进行微调，但不改变主要受力原则。
3.2布置原则
1、尽量不穿、少穿楼板，减少拆除塔吊后楼板梁浇筑工程量，减小对后期施工的影响。
2、尽量靠近外围道路，便于材料堆放、吊运以及塔吊安拆工作。
3、对盖体平台层结构影响尽可能减小。
4、建筑物范围内尽量避免出现塔吊覆盖盲区。
5、塔吊大臂与其它塔吊竖向机身应保证2m以上的安全距离。
6、施工后续过程中，塔吊大臂应注意不得扫外墙悬挑架；可以利用塔吊高度高于周边楼体施工高度来予以调整。
3.3附着式塔吊外形
本工程所选用5台塔吊，型号全部为TC6013型附着式塔吊，外形示意图见图3.3：
图3.3TC6013型附着式塔吊外形示意图
四、基础设计
由于车辆段装饰装修工作需要，尤其是后期联动调试，塔吊基础不允许设置在车辆段基础之上，故仅能考虑设置在车辆段顶板A、B区域内消防通道上。
车辆段承载力不能满足塔吊常规基础承台对地基承载力的要求。
经与本车辆段结构设计人员沟通，给出解决方案：
将塔吊承台由5.5m×5.5m×1.35m平台式更改为井字梁板式承台，井字梁设置在原车辆段的梁上，以满足塔吊基础承载力要求，示意图如下：
图4.1塔吊基础定位示意图
图4.2塔吊基础俯视示意图
塔吊基础具体位置及尺寸、配筋等要求详参附件图纸。
五、塔吊基础施工
塔吊基础施工工艺流程：
塔吊基础放线—→绑扎钢筋笼—→模板支设—→预埋地脚螺栓—→浇筑基础混凝土—→混凝土养护。
5.1钢筋、模板、砼的施工
施工前必须对各工种进行技术交底，施工过程中随时检查各工种的施工情况，施工中出现的误差应控制在允许范围内。
严格按照塔吊基础计算书确定的配筋方式进行配筋以及拉杆螺栓预埋，不得超筋，不得少筋，绑扎时注意间距及钢筋的规格、钢筋间距、锚固长度应符合设计图纸及规范要求。
钢筋保护层厚度要保证，还要注意不得漏扣以及绑扣丝向里，防止其锈蚀污染混凝土外表面。
采用12mm厚胶合板，竖楞采用100×50方木，间距300mm，横楞采用两根φ48×3.5钢管，再利用φ14对拉螺栓加固，对拉螺栓纵横间距均为5O0mm。
砼浇筑前把基坑内的垃圾和杂物清理干净。
塔吊基础混凝土等级为C35混凝土，塔吊基础底标高按照要求控制，表面原浆收光，平整度不低于1/200。
浇筑前注意用塑料袋套住螺栓丝杆，浇筑捣鼓时注意不得碰触地脚螺栓。
混凝土浇筑时取样留取试块送检，作为混凝土是否达到设计强度后进行塔吊安装的依据，同时试验报告作为安全资料存档备查。
砼应分层浇筑，浇筑过程中振捣手控制振捣深度，每次振捣伸入下层混凝土面50mm。
混凝土浇筑后注意养护，养护时间不少于14天。
在塔基砼强度达到85％的设计强度以后方可进行塔吊塔身的安装，等砼强度达到100％塔吊才可以投入使用。
顶面用水泥砂浆找平，用水准仪校水平，倾斜度和平整度误差不超过1/500。
5.2预埋螺栓
预埋螺栓由塔吊租赁厂家提供。
在基础施工时，根据预埋螺栓的位置尺寸，木工用模板制作模具固定螺栓，保证其平面位置尺寸的精确性；电焊工配合木工加焊钢筋，加固预埋螺栓，保证其垂直度。
机脚螺栓位置、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±0.5mm，螺纹必须抹上黄油，并注意保护。
5.3其它注意事项
基础施工前应进行如下几方面的技术交底：
混凝土强度等级、钢筋配置图、基础与建筑平面图、基础剖面图、基础表面平整度要求、预埋螺栓误差要求等，接底人为工程施工负责人，双方书面交接。
基础施工应派专人监督整个施工过程，同时做好各个隐蔽验收纪录，如地基隐蔽工程验收纪录等。
施工完毕做好砼的养护，砼强度达到要求后方可安装塔吊。
六、塔机基础计算书
6.1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）
6.2计算参数
1、车辆段顶板设计承载力：
基础均位于消防车道，取车辆段消防车活荷载35KN/㎡。
2、塔吊井字梁板式基础参数（没有覆土）
井字梁板基础自重GK=10.550m×0.80m×1.30m×2.4t/m³×9.8KN/t×2+5.70m×0.80m×1.30m×2.4t/m³×9.8KN/t×2+2.20m×1.00m×0.50m×2.4t/m³×9.8KN/t=820.848KN（按5个塔吊基础中最大尺寸计算,钢混）
3、塔吊基础最大载荷（参塔吊说明书）：
Fh=97KN
Fv=684.5KN
M=2695.1KN•M
Mn=402KN•M
4、塔吊租赁厂家技术总工提供的塔机四个支腿所受的最大可能荷载和扭矩。
以下基础验算、抗倾覆验算由深圳市市政设计研究院专业结构工程师提供：
6.3基础验算
1、条基配筋计算
1）条基底筋计算：
计算简图（单位：
kN，m）
弯矩计算结果
（单位：
kN·m）
底面最大弯矩M=18.72kN·m，按构造配筋，则底筋为
As=0.4%bh=0.4%X800X1300=4160mm2实配9根25（As=4418mm2）
2）条基面筋计算：
计算简图（单位：
kN，m）
（单位：
kN·m）
最大弯矩M=615kN·m，按构造配筋，则计算面筋为
As=0.4%bh=0.4%X800X1300=4160mm2实配9根25（As=4418mm2）
箍筋采用10@150（6），沿截面高度构造腰筋10根16
2、板块配筋
中间板块按构造配筋，每延米实配16@150
注：
所有钢筋均采用四级钢
6.4抗倾覆验算
风荷载产生的力矩（按塔吊高150m计算）
150m高度处风荷载：
W=0.3XBXμzXμsXβzXw0
即W=0.3X1.8X1.79X1.3X1.0X0.75=0.95
风荷载产生的弯矩：
M=0.5XWXHX（2/3XH）=0.5X0.95X150X150X2/3=7125KN•m
Y轴验算：
计算简图（单位：
kN，m）
单根锚杆拉力F1=3.14X14X14X300=184.6kN
对O点取距，则
P1XL1+P2XL2+P3XL3-（GXL+M）
=8X184.6X1.25+8X184.6X3.75+4X184.6X5-（684X2.5+7125）=2241KN•m＞0（满足要求）
X轴验算：
计算简图（单位：
kN，m）
对O点取距，则
P1XL1+P1XL1+P1XL1-（GXL+M）
=8X184.6X3+8X184.6X6+4X184.6X9-（684X4.5+7125）=16383KN•m＞0（满足要求）
七、群塔作业要求
7.1塔机安拆
1、塔机基础方案、施工必须经过审批与验收；
2、塔机出租方必须具备出租资质，塔机必须经深圳市相关部门检验合格，备案，资料齐全，并交租赁方备案；
3、塔机安装方必须具备安装资质，塔机安拆必须编制专项方案并经审批通过；
4、塔机安装完毕，必须经检验合格，并填写深圳市塔机拆装统一检查表格，塔机检测报告，并交租赁方备案，监理认可后方可投入使用。
5、塔吊的安装、顶升、拆卸必须由专业人员按原厂规定进行，并制定安全作业措施，由专业队（组）在队长（组长）负责统一指导下要有技术安全员在场监护。
7.2作业安全要求
1、塔司、信号工必须身体健康、视力良好，经专业培训考核合格取得有效操作后才能上岗。
2、塔司必须按照所驾驶塔式起重机的起重性能进行作业,并严格做好交接班记录。
交班、接班人员应当面交接，认真做好交接班记录；项目部设备工长定期收集和检查值班记录，并归档备查。
3、塔司必须严格遵守操作规程，认真做好机械的日常维护保养，确保各安全监测及报警装置灵敏有效。
作业前应认真做好检查工作，确认各部分正常后才能作业。
在操作塔机起重时，如突然发生机械故障时应立即停机排除或进行抢救，并及时报告上级有关部门。
4、塔司必须在配有指挥信号袖标的人员指挥下严格按照指挥信号，旗语、手势进行操作。
操作前应发出音响信号，对指挥信号辨不清时不得盲目操作。
对指挥错误有权拒绝执行或主动采取防范或应急措施。
5、操作平移起重物时，重物应高于其所跨越障碍物高度至少100mm。
起重量、起升高度、变幅等安全装置显示或接近临界警报值时，塔司必须严密注视，严禁强行操作。
严禁重物自由下落，当重物下降接近就位点时，必须采取慢速就位，重物就位时，可用制动器使之缓慢下降。
6、起重机在停机休息或中途停电时应将重物卸下，不得把重物吊在半空中。
作业中如遇到暴风骤起，应立即停止作业，将回转机构的制动器完全松开，如塔司必须离开驾驶室时，必须切断电源。
塔机停止操作后，必须选择塔式起重机回转时无障碍物和大臂顺风向停机。
7、信号工要正确佩带安全帽、反光背心；一台塔吊至少配置2名专职信号工，严禁兼任挂钩工作；塔司吊装盲区内的信号工不得少于3人，信号工应有明显标志，信号工和挂钩工必须固定。
8、塔司、信号工、挂钩工要严格执行“十不吊”规定：
1）指挥信号不清不吊；2）易燃危险品不吊；3）雨雪大风恶劣天气不吊；4）零散物品无容器不吊；5）吊物上站人不吊；6）埋在地下的物件不吊；7）吊物捆绑不牢不吊；8）五级以上大风不吊；9）吊物重量不明不吊；10）违章指挥不吊。
清楚被吊物重量，掌握被吊物重心，按规定对被吊物进行捆扎，捆扎必须牢靠。
当被吊物跨越幅度较大的情况下，要确保安全可靠。
9、塔吊运行过程中，信号工应密切注意公共区域内低塔配重臂与相邻塔吊的位置关系，严禁与相邻塔吊或钩绳冲突。
10、一名信号工不能同时指挥及配合两台塔吊作业；指挥过程中严格执行信号工与塔司的应答制度；塔机在运转过程中，不准中途改用未经约定的指挥信号种类。
11、塔吊塔司下机时须将每个控制开关拔至零位，并依次断开各路开关，关闭操作室门窗，下机后切断电源总开关，打开高空指示灯。
12、各信号指挥人员在指挥本塔工作时，还须环顾相邻塔机的工作状态，必要时发出安全提示语言或旗语，以示告知塔司注意安全操作。
塔司在工作中要思想集中，严格按群塔作业方案和塔吊安全操作规程的要求操作塔吊，杜绝塔吊安全事故的发生。
13、塔吊运行时，必须确保各种限位装置和报警系统性能灵活、可靠。
机上各种安全保护装置运转中发生装置运转发生故障、失效或不准确时必须立即停机修复，严禁带病作业和在运转中进行维修保养。
14、在塔吊旋转半径内，施工人员比较稠密的地方，应搭设防砸棚。
7.3防碰撞措施
1、本工程区域内共设置塔吊5台，依次负责培训综合楼A座（20层）、培训综合楼B座（11层）、生活综合楼A宿舍楼（11层）、生活综合楼B宿舍楼（11层）、、认证研发中心（14层）的施工，塔身高度依次遵循“高低高低高”的原则，且要求①在安装及顶升过程中，高塔比低塔始终保持不少于2个标准节的高度；②低塔塔臂高出周围楼层工作面至少10米。
2、由于施工区内五台塔在工程中同时使用，相邻塔吊的回转半径相互重叠，存在相互交叉作业的现象，属群塔作业，因而塔机运行时，在转臂之前要先观查周边塔的运行情况，确认相互无干扰后，再进行起吊、变幅小车行走、回转等作业。
具体原则如下：
1）后塔让先塔：
在两台塔吊大臂的工作交叉区域作业时，后进入该区域的塔要避开先进入该区域内的塔吊。
2）动塔让静塔：
在塔吊大臂交叉区域内作业时，一塔臂无回转、吊钩无运动，而另一塔有回转或有变幅小车行走时，动塔应该避开静塔。
3）轻车让重车：
在两台塔吊同时运行时，无荷载塔机应避让有荷载塔机。
4）客塔让主塔：
当一塔机（客塔）大臂进入对方塔机（主塔）工作区域时，则客塔要主动避让主塔。
3、南北区域的塔吊高度必须统一协调落差，顶升高度要由专人负责协调；同时各楼施工力量投入要考虑塔吊顶升高度情况。
4、根据天气预报合理地使用塔吊，如突遇大风、大雨等恶劣天气，塔吊领导小组应立即通知各塔塔司，停止吊装作业，并按规定采取相应措施，防止塔吊相碰。
5、在施工中要考虑整体一致性，制定出塔吊大臂的回转方向。
塔吊在回转时，要特别注意平衡臂与其他塔吊之间的安全距离。
（静态时不得小于2米，动态时不得小于5米）。
6、当塔机暂停工作，控制室无塔司时，大臂处于施工区域内最低水平位置的塔吊要把吊钩与预埋的地锚锁牢，用来控制塔吊大臂自由回转，避免发生与其他塔吊或建筑物出现碰撞，进而出现安全事故。
大臂处于施工区域内最高水平位置的塔吊在塔机暂停工作时必须把吊钩起到最高处，变幅小车靠近在大臂根部，必须将塔臂锁定在季节性顺风方向状态，防止塔臂与塔臂之间由于自然风力作用相互碰撞，避免与另一塔机大臂或拉条相碰。
7、信号指挥要充分考虑到二塔交叉作业的可能，因此信号指挥人员应和机组人员要相对固定，无特殊情况不得随意更换，如必须更换须报请项目部设备专职安全员批准，并报项目安全部备案。
机组人员和信号指挥人员换班时应向下一作业班组人员交接清楚。
8、塔臂前端设置明显标志，塔吊在使用过程中塔与塔之间回转方向必须错开。
9、严禁起吊重物长时间悬停在空中，作业中遇突发故障，应采取措施将重物降落到安全地方，并关闭发动机或切断电源后进行检修。
在突然停电时，应立即把所有控制器拨到零位，断开电源总开关，并采取措施使重物降到地面。
10、合理安排工序，尽量错开相邻塔吊的使用高峰期。
7.4群塔管理措施
1、本工程施工区域内有五部塔吊同时进行施工作业，为确保施工安全，项目部内部的塔吊之间的指挥和协调工作尤为重要。
2、项目部施工区域内的塔吊管理由项目部主管安全的负责人及设备工长每月召开两次以上各塔吊机之间的协调会，针对施工期间出现的各种安全隐患查找原因，制定解决方案。
3、项目部相应负责人应每月召开两次以上相应施工项目部的相关各方的生产协调会，针对相邻项目部施工期间出现的各种安全隐患协商解决处理办法，并制定预防措施。
4、项目部内部的工作由安全总监和设备专职安全员负责指挥、协调施工现场塔机的使用和保养工作。
塔吊回转范围重叠的相邻两塔之间的（大臂）高度差不得小于5m。
7.5其它注意事项
1、塔吊在塔基施工完成后立即设立观测点，观测点设在塔基小平台四个端点。
观测次数每星期至少一次，并检查塔基情况；在塔吊使用的全过程进行观测检查，随着施工的进展，塔身逐步提高，尤其在雨季、强风后，及时观测、检查，发现异常，立即停止塔吊施工。
2、塔吊安装后，在空载情况下，塔身与地面的垂直度不得超过塔身总高的2/1000。
3、塔吊设专用临时配电箱，供电电缆应完好无破损。
4、塔吊使用前，应做好群塔作业安全技术交底。
交底要有租赁方的技术人员、工长、塔司人员与使用方：
技术人员、工长、信号指挥人员的共同交底。
5、塔吊的大臂和吊钩，在非工作状态时锁扣打开，大臂转到顺风方向，吊钩提升到离杆顶端2～3m处。
塔吊非工作状态末班塔司应将塔吊处于风标状态。
6、气候恶劣时[六级（含六级）以上强风、大雨、大雪、大雾]，应停止吊装作业。
强风（包括地震）必须对整机和塔吊基础进行检测。
7、统一在塔机起重臂、平衡臂端部、塔机最高处应插设信号旗和安装安全反光警示器（灯）。
8、施工现场应设能够满足塔机夜间施工的照明灯塔，亮度以塔机塔司能够看清起重绳为准。
9、吊索具必须使用合格产品。
吊索具达到报废标准的，必须及时更换，并应注意：
钢丝绳应根据用途保证足够的安全系数。
凡表面磨损、腐蚀、断丝超过标准的，打死弯、断股、油芯外露的不得使用。
10、吊钩除正确使用外，应有防止脱钩的保险装置。
11、塔吊必须按规定装设避雷装置，要求接地电阻不大于4欧姆。
12、塔基四周保持清洁，并做好排水工作；塔吊基础四周预留工作面，并保护好防水接头，防水在塔吊拆卸后以可靠措施恢复。
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