塔吊基础施工方案.docx
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塔吊基础施工方案
目录
一、工程慨况………………………………………………1
二、简介……………………………………………………1
1、技术性能参数…………………………………………1
2、吊塔设计要求…………………………………………3
3、工程要求………………………………………………3
三、施工顺序………………………………………………4
四、主要分项工程施工方法及注意事项…………………5
1、静压桩…………………………………………………5
2、塔基钢筋混凝土及养护………………………………5
3、塔吊安装………………………………………………5
4、塔身的升降及注意事项………………………………8
5、拆卸……………………………………………………13
6、安全注意事项…………………………………………14
7、安全使用规则…………………………………………14
五、抗倾覆验算……………………………………………16
附一:
吊塔基础设计计算书
附图二:
吊塔预埋支腿固定基础、固定支腿示意图
附图三:
吊塔立面图
附图四;吊塔基础平面图
一、工程慨况
该工程位于天河区黄埔大道珠江新城J2-7地块,主体工程为四十四层建筑,地下为五层;总占地面积0.68951万平方米总建筑面积6.8950万平方米,基础采用人工挖孔桩,其结构为钢筋混凝土框架;本项目用于商务\酒店大厦。
二、简介
本工程拟采用长沙中联重工科技发展股份有限公司生产的TC5616塔式起重机一台,作为工程施工时主要水平、垂直运输设备,搭设高度40米,臂长为56米。
其机械性能如下:
1、技术性能表
表一
机构工作级别
起升机构
M5
回转机构
M4
牵引机构
M4
额定起重矩kNm
1250
起重工作幅度m
最小2.5
最大56
最大工作高度m
固定式
附着式
46
150
最大起重量t
6
起升机构
型号
QE680D(带强制通风)
倍率
α=2
α=4
起重量/速度t/m/min
1.5/80
3/40
3/40
6/20
2倍率最低稳定下降速度m/min
≤5
功率kW
24/24
牵引机构
速度m/min
0~55
功率kW
4.0
回转机构
速度r/min
0~0.8
功率kW
4.0×2
顶升机构
速度m/min
0.58
功率kW
7.5
工作压力MPa
25
平衡重
最大工作幅度m
44
50
56
重量(t)
12.0
13.05
14.1
总功率kW
36(不包刮液压系统)
工作温度0C
-20~+40
表二
起升机构
型号
QE680D(带强制通风)
最大牵引力
N
17500
钢丝绳
规格
35×7-13-1700或6×29Fi+IWR-13-1770
最大线速度
m/min
160
卷筒
转速
R/min
45.3/90.6
容绳量
m
300(缠绕层数4层)
电机
型号
YZRDW225M-4/8
功率
Kw
24/24
转速
R/min
1420/725
减速机型号
J610
制动器
型号
YWZ3-315/45-16
制动力矩
N.m
630
牵引机构
型号
BP40
最大牵引力
N
5680
钢丝绳
规格
6×19-7.7-1550-右交
最大线速度
m/min
55
长度
44m臂
M
钢丝绳
88
钢丝绳
56
50m臂
M
100
62
56m臂
M
112
68
卷筒转速
R/min
0~32.7
电动机
型号
YEJ112M-4M5
功率
KW
4.0
转速
R/min
1430
减速机速比
35
制动力矩
N.m
40
回转机构
主机型号
HPW40
电机
型号
YTW112M-4B5
功率
KW
4.0
转速
R/min
0~1440
减速机
型号
XX4-100.195C
传动比
195
输出扭矩
N.m
10000
输出转速
R/min
0~4.923
输出端齿轮参数
模数m
12
齿数z
16
变位系数x
+0.5
主机总速比
1596.56
主机转速
0~0.8
顶升机构
电动机
功率
KW
7.5
转速
R/min
1440
液压泵站
流量
l/min
10.6
工作压力
MPA
25
顶升油缸
缸/杆直径
Mm
160/110
最大顶升力
T
50
顶升速度
M/min
0.58
起重特性表
44m臂起重性能特性
幅度m
2.5~21.5
23
26
29
32
35
38
41
44
起重量(t)
两倍率
3.00
2.84
2.60
四倍率
6.00
5.55
4.81
4.23
3.76
3.37
3.04
2.77
2.53
50m臂起重性能特性
幅度m
2.5~20.7
23
26
29
32
35
38
41
44
47
50
起重量(t)
两倍率
3.00
2.97
2.70
2.47
2.27
2.10
四倍率
6.00
5.30
4.59
4.03
3.58
3.21
2.90
2.63
2.40
2.20
2.03
56m臂起重性能特性
幅度m
2.5~18.9
20
23
26
29
32
35
38
起重量(t)
两倍率
3.00
2.94
2.66
四倍率
6.00
5.63
4.78
4.13
3.62
3.21
2.87
2.59
幅度m
41
44
47
50
53
56
起重量(t)
两倍率
2.41
2.21
2.03
1.87
1.73
1.60
四倍率
2.34
2.14
1.96
1.80
1.65
1.53
2、塔吊设计要求
塔吊基础拟采用静压混凝土预应力桩基础,管桩类型为A8型,直径为400mmχ95mm,混凝土强度等级为C80,共4根,设计桩长约为17米,配4φ20、交叉2φ14箍筋,桩端进入强风化层不少于1米,单桩承载力特征值为1200KN,砼强度等级为C30;桩纵筋锚入承台不少于50d且≥500mm(详见《塔吊基础设计计算书》)。
本工程塔吊安装与教研楼2-8轴过4米至2-J轴过7.5米处(详见《塔吊平面图》)。
3、工程要求
塔吊安装、调试、验收约3天工作天。
三、施工顺序
静压桩基础承台钢筋混凝土(预埋支脚固定)砼养护吊塔安装调试验收。
四、主要分项工程施工方法及注意事项
1、静压桩
压桩过程中应经常观测桩身的垂直度,桩身垂直度允许偏差为1%,在焊接接头应采取二氧化碳保护,焊缝应饱满连接,角铁贴角立焊应保护焊接质量,焊好的焊缝应自然冷却8分钟后方可继续施压。
终压时连续复压次数暂定为3次,复压时每次稳定时间为10秒,每次复压贯入度少于20毫米。
2、塔基钢筋混凝土及养护
浇筑混凝土28d后强度达到100%。
承台砼应养护7d才能安装塔身。
3、塔吊安装
塔机安装拟采用25吨吊车进行吊装。
1)预埋支腿固定基础(详见附图二)
(1)采用静压混凝土桩基础,对基础的基本要求:
基础采用φ400预应力管桩4根,且承压力不小于表-1的规定
L
上层筋
下层筋
单桩承截值
混凝土M3
重量T
5200
纵横向各24φ25
纵横向各φ18@200
1000
35
84
(2)混凝土基础的深度应大于1300mm。
(3)固定支腿上表面校水平,平面度误差小于1/500。
2)定支腿的安装
(1)将4只固定支腿与预埋支腿固定基节EQ用12件10.9级高强度螺栓装配在一起。
(2)为了便于施工,当钢筋捆扎到一定程度时,将装配好的固定支腿和预埋支腿固定基节EQ整体吊入钢筋网内;
(3)固定支腿周围的钢筋数量不得减少和切断;
(4)主筋通过支腿有困难时,允许主筋避让;
(5)吊起装配好的固定支腿固定基节EQ整体,浇注砼。
在预埋后预埋支腿固定基节EQ中心线与水平面的垂直度≤1.5/1000;
(6)固定支腿周围混凝土充填率必须达到95%以上;
(7)安装示意图。
(详见塔吊预埋支腿固定基础、固定支腿示意图)
3)塔身安装
(1)用水平仪校正基础面水平,要求基础水平误差小于1/1000。
(2)将底节置于基础上,连接好预埋螺栓。
(3)为确保塔机安装后的垂直度,重新检查底节上水平面的水平度,若不满足允许误差1/1000的要求,允许在底节底部加设垫片。
(4)在地面用螺栓连接好两个标准节。
(5)吊装连接好的两个标准节与底节相连。
(6)把已在地面连接好的套架、下支座、回转只承大轴承、回转机构、旋转盘等一起吊装于塔身标准节上。
(7)吊装驾驶室及塔帽,然后接通回转之临时电源,以便平衡臂及起重臂安装是就位。
4)平衡臂的安装
首先把前、后两节平衡臂组装,装上起生机构及平衡臂拉杆等,然后将平衡臂吊起,让臂尾略为抬高,用销轴与驾驶室连接固定。
利用塔帽顶端的滑轮通过手拉葫芦把拉杠接于塔帽顶上(50米臂长时可暂不装平衡重)。
5)起重臂的安装
按使用说明书的要求组装50米的臂长。
在组装臂架时应把载重小车及小车牵引机构装上,按小车绳绕系统穿绕小车钢丝绳,并按要求紧固钢丝绳,然后把短拉索装上(1450段拉索按短拉索一样反转叠起),用铁丝临时固定好于上弦杠上。
吊起起重臂,让臂尖端略为抬高,用销轴把臂头与驾驶室外连接。
利用手拉葫芦及塔帽顶端滑轮把拉杠连接在塔帽上,放平起重臂。
此时可接通小车临时电源利用小车载人拆卸吊具。
6)吊装平衡重,根据臂长按使用说明书要求的规定装上平衡重并固好定好。
7)接通整体机电气线路。
8)开动起生机构,排出钢丝绳。
按起生绳绕系统穿绕钢丝绳及吊钩,此过程可利用载重小车进行工作。
9)检查整机安装连接是否正确牢固。
10)检测塔身轴心线对支承面的侧向垂直度,在无风状态下不得超过4/1000。
11)试运转
起升机构吊空载上下运动三次,小车变幅前后三次,回转运动左右三次每一圈。
12)试车完毕,查看情况是否正常,如正常则进行下一步工作。
5、塔身的升降及注意事项
起重机塔身的升降作业应在白天进行,特殊情况须夜间作业必须备有充足的照明设施。
1)塔身的加高
(1)顶升前先把将要加高的标准节全部置于下支座引进轨道的下方。
把塔机起重臂旋转至同一方向上,回转制动。
(2)调整套架内的道向滚轮与塔身之间的间缝,一般以2~3毫米为宜。
(3)把专用引进小车放下,吊起一节标准节。
打开套架进口栏杠门,把标准节挂在引进轨道上,挂好防脱落安全铁链。
(4)调整载重小位置,使塔机上部重心;落在顶升油缸中心位置上。
实际操作中观察套架滚轮基本上与塔身不接触,即为理想位置。
(5)操纵手柄,开动液压泵,使顶升横梁两端销轴搁于塔身标准(下节)的上踏步销槽内。
检查销轴与销槽的贴合情况及相对位置,确认无误后方可继续工作。
(6)松去下支座与塔身的连接螺栓。
(7)操纵换向阀手柄使油缸顶升,当油缸活塞杆伸出长度略大于踏步间距1.25米时,爬爪自然翻起高于踏步,停止伸杆。
(8)收缩活塞杆,使套架下降,直到爬爪于标准节踏步将接触时停止,检查左右两个爬爪与标准节踏步之间的位置是否正确。
(两爬爪必须处于水平状态并处于同一水平面上,可同时与标准节踏步贴合)确认正确无误后再将套架下降,同时仔细观察左右爬爪与踏步的贴合情况。
爬爪受力后停止下降,(此时顶升横梁应继续放在踏步内)观察爬爪、踏步及受力构件有无异响、变形等异常情况,确认正常后把活塞杆全部收回。
(9)把顶升横梁搁置于上一级踏步,即标准节的下踏步上,检查顶升横梁销轴与踏步销槽的贴合情况及相对位置,确认无误码率后再将活塞杆伸出约1.4米,使套架顶升。
(10)此时,下支座与塔身间在通过上述的油缸动作已有大于2.5米的空间,拉进引进轨道上之标准节,缓慢收缩油缸,让标准节与塔身对接,停止油缸,用四个大螺栓把该标准节与塔身连接,卸下引进小车挂钩。
(11)继续回缩油缸,使下支座与塔身就位对接,连接好螺栓。
调整活塞杆,把顶升横梁在空载状态下搁于踏步上。
关闭液压系统,作业后检查。
至此完成了加高一个标准节的工作。
(12)重复上述程序,可继续完成塔身的加高工作,达到所需高度。
(13)在无风的状态下检测塔身垂直度,不得大于4/1000。
2)塔身的下降
(1)作业前做好现场准备工作。
在下去座的引进轨道下方预留旋转卸下之标准节的位置,把塔机起重臂旋转至与引进轨道同一方向上,回转制动。
(2)调整套架内的导向滚轮与塔身之间的间隙,一般以2至3毫米为宜;使小车处于配平位置(与塔身加高时小车的配平位置一致)。
(3)将顶升油缸伸出全长的90%左右,把顶升横梁两端销轴置于标准节(下节)的下踏步上。
检查销轴与踏步的贴合情况及相对位置,确认无误后方可继续工作。
(4)把标准节(上节)与引进轨道上的专用引进小车的挂钩挂好,松去标准节(上节)与下支座以及标准节(下节)相连的连接螺栓。
(5)开动液压系统,伸出油缸,将顶升套架上升至上端标准节(上节)下端与标准节(下节)顶面有10~20毫米的间隙时,停止顶升。
将标准节推出至引进轨道前端。
(6)回缩油缸,使套架下降。
下降时,必须由专人看管顶升套架上的两个爬爪,保证套架下降过程中,两套爬爪均能顺利躲过标准节的两个踏步。
继续下降套架约半个标准节的高度,直到爬爪于标准节踏步,将接触时停止下降,检查左右两个爬爪在标准节踏步之间的位置是否正确。
(两爬爪必须处于水平状态,并处于同一水平面上,可同时与标准节踏步贴合),确认正确无误后再将套架下降,同时仔细观察左右爬爪与踏步贴合情况。
爬爪受力后停止下降,(此时顶升横梁应继续放在踏步内),观察爬爪、踏步及受力构件有无异响、变形等异常情况,确认正常后把活塞杆全部收回。
(7)将油缸伸出全长的90%左右,把顶升横梁两端销轴置于下一步对踏步的销槽内,并检查其贴合情况及核对位置。
(8)稍微顶升,当顶升横梁受力时停止,检查顶升横梁踏步以及受力部件受力后有无异响和变形,确定正常后,继续顶升至两爬爪能转动到躲过原接触的两踏步后停止。
然后慢慢回缩油缸,使套架下降,等爬爪降至原贴合踏步下面时,将耙爪放平。
(9)继续下降套架,当标准节(上节)顶面与下支座相接触后,标准节(下节)上端与下支座用连接后螺拴连接。
(10)操作塔机小车及起升吊钩,把标准节(上节)从引轨道吊出放至地面。
(11)至此,完成了一个标准节拆卸工作.若要继续拆卸标准节,则重复上述程序。
3)注意事项
(1)在整塔身升、降作业过程中,必须有专人指挥;专人照管电源;专人操作液压系统;专人照管顶升横梁、塔身踏步和爬爪;专人紧固螺栓,专职司机操作塔机。
非有关作业人员不得等机。
(2)升降作业前应对液压系统进行检查,作空载试车,检定安全压力。
升降过程中若发生故障或异常情况,必须停车检查,未查明原因或故障未排除前不得继续进行作业。
每加高一节标准节,必须把该节与塔身连接好后,方可加高下一个标准节;每降下一个标准节,必须先把该节与专用引用小车的挂钩挂上,方可拆卸拆卸该节与塔身的连接螺栓。
不得提前拆卸塔身的其他大螺栓。
塔身最下面的五个标准节应为A型节,其余可用B型节。
两个爬爪因一定时间内不用产生锈蚀或运输碰撞等原因,很可能不能自动恢复到水平状态,故在加进或拆除标准节时,必须事先对两爬爪进行仔细检查。
塔身加高过程中两爬爪是自然翻过踏步的,不必拉伸套架内两爬爪的拉绳。
而在塔身下降过程中,当顶升油缸时应拉爬爪以避过踏步。
当油缸需要换步时再用爬爪支承踏步。
塔身加高前检查电缆是否足够,应使电缆长度大于加高高度。
6、拆卸
塔机拆卸使用40吨汽车吊进行作业。
塔机的拆卸是安装的反过程,拆卸顺序是后装先拆,不得随意更改次序,否则容易发生事故。
1)塔机要拆的标准节全部拆除(详见塔身下降),塔机达到安装高度后,要继续拆塔,必须先拆卸平衡臂上的平衡重,此时就留下多少平衡重不拆。
2)用汽车吊吊起吊臂稍微上翘,拆除吊臂拉杠,并很好固定在吊臂上弦上。
拆除吊臂根部的连接销轴,把吊臂平稳放在地面上。
3)将平衡臂上所剩的平衡重全部拆除。
4)用汽车吊吊起平衡臂稍微上翘,拆除平衡臂拉杠,并很好固定在平衡臂上。
拆除平衡臂根部的连接销轴,把平衡臂平稳放在地面上。
5)其余部件的拆卸,请参照安装程序说明,依据先装的后拆,后装的先拆的原则进行。
7、安全注意事项
1)禁止用塔身作回路零线使用。
2)安装使用时应装设接地保护地线,接地电阻不大于4欧姆。
3)安装使用塔机前应测检塔机各用电设备对地绝缘电阻、线间电阻是否达到安全要求。
4)日常应多注意观察,加强对用电设备和导线的维护及早发现排除隐患。
5)下班时应切断除障碍灯外的单相电路和三相电路,联动台操纵手柄置回零位,关好驾驶室和配电室门窗。
8、安全使用规则
塔机的有关工作人员应该熟悉《建筑机械使用安全技术规程》(JGJ33-2001),并熟悉生产厂家提供的使用说明书。
1)一般规则
(1)塔机应经相关法定检测机构验收合格后,才能投入使用。
塔机使用时,若与安全问题发生矛盾,首先服从安全。
(2)塔机操作人员必须经过严格训练,了解设备的构造性能。
熟悉机械的保养和有关安全操作规程,持证上岗。
(3)塔机应定机定人,专机专人负责。
非机组人员不得擅自操作。
在处理电气故障时必须有三人以上的专职维修人员。
未经操作人员许可严禁其他人员等机。
(4)塔机工作气温为-20~40摄氏度。
(5)塔机工作时风速不得大于六级。
塔机装拆、升降时风速不得大于四级。
在恶劣天气下应停止使用。
在遇上大于11级的强台风时,应适当降低使用高度或采用相应的安全措施。
(6)在有建筑物的场所,应注意起重机尾部与建筑物及建筑物外围施工设施之间的距离不小于0.5米.
(7)塔机每次安装后或者长期停用后,使用前必须使用空载额定载荷125%静载和额定载荷110%动载试验,方可进行正式作业。
(8)夜间作业时除塔机配备的照明外,施工现场必须有充足的照明设施。
(9)障碍灯无能日夜均应启亮。
(10)驾驶市室、配电室内禁存放润滑油、油棉纱及其他易燃易爆品。
(11)在装卸和保样塔机时,操作人员必须配带齐符合安全规定的各种安全用品。
(12)塔机基础必须设置符合国家有关规范的接地装置。
塔机上任何一点的接地电阻均不得大于4欧姆.
2)操作规则
(1)操作塔机时需要有专职操作人员及指挥人员,并持证上岗。
操作人员必须在得到指挥信号后方可进行操作,动作前必须接响电铃。
操作时要精神集中。
(2)操作人员必须严格按塔机规定的性能作业,不允许超载使用。
(3)严禁使用塔机进行斜拉、斜吊物品、起吊埋置在地下或疑接在地面的物品。
(4)塔机严禁动态换档。
(5)各机构反向运转时必须在电机正转停机后再启动反转。
(6)维修、保养时不得进行吊装作业。
(7)发现塔机有不正常现象时,必须及时停机,切断电源,查清原因排除故障后方可再使用,塔机不得带病工作。
(8)塔机投入使用前必须调节好各安全装置(电气、机械、液压系统),不得随意更改。
(9)每天工作前必须对塔身、臂架、回转支承、拉杠等主要受载结构的连接螺栓、销轴进行检查。
不得有松动、脱出现象。
(10)塔机作业结束后,应将钓钩升到最高位置,把载重小车开到最小幅度处,个控制器回零位。
断开各开关。
五、抗倾覆计算
根据《现行建筑机械规范大全》修订缩印本中“十、塔式起重机设计规范(GB/T13752-92)第4.6.3条”,塔吊基础的设计应满足和强度条件。
1、确定承台尺寸
由长沙中联TC5013B《使用说明书》可知,弯矩M=1552KN.m,水平荷载Pn=73.9KN,塔吊重理PV=511.2KN,根据厂家推荐的数据,选4根直径φ400的高强度的预应力管柱,单桩承载力设计值按1000KN计算:
承台尺寸为bXbXn=5.2X5.2X1.3m
砼基础的重力5.2X5.2X1.3X25=878.8KN
求:
偏心距e
e=M+PvXn/Pv+Py=1552+73.9X1.3/511.2+878.8=1.185m
b/3=5.2/3=1.733m
∴e<b/3抗翻稳定性满足要求。
六、塔吊基础设计计算书
1、概述
本工程选用TC5013B型塔吊,根据厂家提供的说明书基础承载情况如下:
Pv-基础所受垂直力,KN
Ph-基础所受水平力,KN
M-基础所受倾覆力矩,KN.m
N0-基础所受扭矩,KN.m
塔机固定在基础上,起升高度达40m,而未采取附着装置时,对基础产生荷尔蒙载值此时为最大。
分工作装态和非工作装态两种情况,详见下表:
荷载
工况
基础荷载
Pv(KN)
Ph(KN)
M(KN.m)
Mn(KN.m)
工作装态
511.2
18.3
1335
269.3
非工作态
461.4
73.9
1552
0
2、依据工程的地质条件及实际情况,拟采用C80混凝土预应力管桩,桩径φ400,单桩承载力特征值为1200Kn。
初步确定采用四桩承台,桩距为4400mm,承台底面尺寸为5200mmX5200mm,承台厚度为1300mm。
砼强度等级C30,f1=1.43N/mm2,fc=14.3N/mm2,钢筋选用HRB335级,fy=300N/mm2。
塔吊基础在四角1000X1000mm范围内使用同强度等级的砼一次找平,水平度控制在1/1000范围内,并作防水浸措施。
荷载分项系数的取法,吊塔自重P的系数配筋计算时取1.0,按永久荷载取值,动力系数取1.3,结构重要性系数安全等级按二级,取r0=1.0。
3、塔吊基础设计
分工作装态和非工作态计算基础所受力及相应配筋。
(1)工作状态下,按《建筑基础设计规范》GB50007-2002中,8.5.3公式计算,按公式:
Ni=(Fk+Gk)/n±MxYi/∑Yi2
∵Fk=Fv=511.2KN
Gk=1.0X5.2X5.2X1.3X25=878.8KN
∴Ni=(Fk+Gk)/n±MxYi/∑Yi2
=(511.2+878.8)/4±(1335+18.3X1.3)X2.2X1.3/(4X2.22)
=347.5±200.7
Ni=548.2Kn<1.2Rn=1.2X1000=1200Kn
Ni=146.8KN>0
求承台弯距:
按GB50007-2002中8.5.16-1公式计算Mx=∑NiXi
Ni按扣除承台自重和土体自重后的竖向力设计值由下式确定:
Mx=∑NiXi=2X548.2X(2.2-1.67/2)=1496.6KN.m
求承台配筋:
As=M/(0.9h0fy)=1496.6x102/0.9(13..-60)300=4470mm2
选用φ16@200,(As=5427>44