塔吊施工方案.docx
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塔吊施工方案
河南工程学院服装艺术博物馆
塔吊安装施工方案
编制人：
审核人：
审批人：
河南建平起重设备安装有限公司
2012年3月20日
河南工程学院服装艺术博物馆
塔吊安装施工方案
编制人：
审核人：
审批人：
河南六建建筑集团有限公司
2012年3月20日
目录
一编制依据-1-
二工程建设概况-1-
三塔机数量及布置-2-
四塔机介绍及安装简介-2-
五、塔吊基础施工-2-
六塔机安装-3-
6.1难点分析及采取措施-3-
6.2安装组织及部署-3-
6.2.1安装前准备工作-3-
6.2.2组织机构-3-
6.2.3机具准备-3-
6.2.4安装进度计划-3-
6.2.5塔吊安装计量度-4-
6.2.6塔吊主要部件重量及尺寸-4-
6.2.7安装步骤-5-
6.2.8塔吊顶升作业步骤-5-
6.2.9技术要求-7-
6.2.10安全措施-7-
6.3生产安全事故应急救援预案-7-
6.3.1高空坠落事故应急救援预案-7-
6.3.2重大触电事故应急救援预案-8-
6.3.3机械倒塌事故应急救援预案-8-
七、计算书-9-
7.1天然基础计算书-9-
7.1.1塔吊基础抗倾翻稳定性及地面压力验算-9-
7.1.2承台配筋计算-16-
塔吊安装施工方案
一编制依据
《混凝土质量控制标准》GB50164-92；
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GBJ50202-2002；
《建筑基坑工程技术规范》YB9258-97；
《建筑施工手册》（中国建筑工业出版社第四版）；
《河南工程学院服装艺术博物馆施工图纸》；
《河南工程学院服装艺术博物馆工程地质勘查报告》；
《混凝土预制拼装塔机基础技术规程》JGJ/T197-2010；
《河南工程学院服装艺术博物馆施工总平面布置图》
二工程建设概况
工程建设概况表
序号
项目
内容
1
工程名称
河南工程学院服装艺术博物馆
2
工程地址
新郑龙湖镇中山北路1号（河南工程学院南区院内）
3
建设单位
河南工程学院
4
勘察单位
煤炭工业郑州设计研究院有限公司
5
设计单位
河南省城市规划设计研究总院有限公司
6
监理单位
河南省育兴建设工程管理有限公司
7
施工单位
河南六建建筑集团有限公司
8
工程概况
建筑规模
建筑面积
24327.53m2
层数
地上六层，局部四层
建筑高度
23.8m
建筑功能
公共建筑
结构类型
主楼：
框架结构
基础类型
基础采用独立基础（局部筏板）
9
基地土质情况及地下水位
场地揭露25m深度范围内的地层，土质为粉土和粉质粘土。
勘察期间场地地下水位埋深在地面下12.00～22.50m，稳定水位绝对高程为134.60m。
地下水位动态受季节影响，近3～5年最高水位绝对高程为136.60m。
10
±0.000m标高
155.2m。
11
自然地坪标高
156.877～145.246m；
三塔机数量及布置
根据施工总平面布置图及塔机臂长等参数，本工程拟投入3部塔机，分别为QTZ63：
3部；具体布置详见附图
四塔机介绍及安装简介
本工程拟投入塔机型号分别为QTZ63，上回转自升式，有重、中、轻三档，最大起升速度达42米/分钟，最大起重量分别为6T，最大幅度处起重量为0.8T，起重臂长为50米，平衡臂长为14米。
独立起升安装高度为40米，附着时为140米。
本机具有起升、变幅、回转机构，有起升高度限位，最大和最小幅度限位，回转限位，重量限位，力矩限位。
操作简单，视野开阔。
本工程建筑高度最高处为23.8m，故可采用独立起升安装，安装高度为30m，基础埋深为三米。
五、塔吊基础施工
在土方开挖过程中提前进行塔吊基础施工，基础混凝土强度达到不低于70%时，方可安装塔吊，在基础混凝土养护期间，基坑内道路需保留便于塔吊安装时车辆进入。
塔吊基础详细做法如下：
（1）塔吊基础开挖与基础大底板同时开挖，在开挖至第二层时测量员放出灰线，由挖机同步开挖。
（2）塔吊基础放线定位复核后，浇筑C15混凝土垫层，垫层的宽度应为基础外边每侧加300㎜。
（3）垫层达到一定强度后，放出预埋标准节及砖胎膜位置线，然后四周砌筑240㎜砖胎膜，砌成后内净口为5.5米×5.5米。
高度为1350㎜。
（4）砖胎膜达到一定强度后开始绑扎钢筋，配筋为Φ20@160双层双向，保护层厚度100㎜，拉钩支撑筋为Φ14，间距成梅花型布置，详见厂家提供配筋图：
（5）钢筋绑扎成型后，将四个支腿与一节塔身相连下入基坑内，校正四个支腿的平整度在2㎜以内。
并与钢筋焊接在一起固定牢固。
（6）将接地电阻予留钢筋与钢筋网焊接好，并将另一端插于土层里。
（7）以上条件具备后开始浇筑混凝土并捣实，在操作时严禁碰撞预埋标准节。
为便于塔吊早日安装，混凝土标号采用C30，基础顶标高为车库筏板下平标高。
六塔机安装
6.1难点分析及采取措施
1、螺栓埋设的准确定位及标高控制是安装难点，因此在安装过程中，项目部施工员应及时配合，对于螺栓定位、标高、防水等相关内容进行控制。
6.2安装组织及部署
6.2.1安装前准备工作
由项目部提前平整场地，对影响正常安装的障碍物清理拆除。
塔吊安装前由安装技术总负责人、安装队长、工地安全负责人组织安装的全体人员进行安全、技术交底，人员分工到位，确保安装工作顺利进行。
做好塔吊安装的清件工作和安装工具的准备工作。
6.2.2组织机构
人员组织：
张建军，张文俊，张志强，侯峰
塔式起重机的安装必须有周密的组织，本次安装分设三个小组：
第一组指挥组：
张建军安全监督：
吴清泓
第二组高空组：
张文俊（组长）
第三组地面组：
张志强（组长）
以上各组之间要紧密配合，在保证质量同时安全完成任务。
6.2.3机具准备
1、活动扳手：
10把；呆扳手：
10把；梅花扳手：
10把；4P或8P的铁锤：
5把；8号铁丝15Kg；撬棍：
5根；氧气、乙炔：
1套；Φ20麻绳25M。
2、安全带6付，安全帽每人必戴
3、根据安装进度及时联系50t的汽车吊
6.2.4安装进度计划
工作内容序号
工作日
1
2
3
4
5
6
7
第一天
检查基础
安装基本高度
安回转和塔帽
拼平衡臂
拼起重臂
第二天
安装平衡臂
安装一块配重
安装起重臂
安装剩余配重
第三天
穿钢丝绳
检查电气部分
加节顶升五节
第四天
加节到所需高度
安装安全限位
试运转
空载重载试验
办理交接手续
报劳动局验收
6.2.5塔吊安装计量度
塔身垂直度：
1/1000
塔身螺丝紧固：
接地电阻：
≤4Ω
制动间隙：
力矩限制：
重量限制：
高度限位：
6.2.6塔吊主要部件重量及尺寸
序号
名称
重量Kg
尺寸（L*W*H）m
1
标准节
1000
1.7*1.7*3
2
爬升套架
4000
2.3*2.3*4
3
回转支撑
6000
4
塔帽
1000
5
起重臂
6500
6
平衡臂
4000
7
配重
12000
6.2.7安装步骤
1、将编成整体的三节用8根高强度螺栓固定牢。
2、将爬升套架液压顶升系统调整好，安装好防护围栏，吊起装到塔身上，调整套架上导向滚轮，使四面间隙均匀，并保证爬爪落入塔身踏步的槽内。
注意：
导向滚轮放松引进缺口不允许装误，缺口方向必须和起重臂同方向。
3、在地面将回转塔身、司机室、上下支座和回转支承连成整体。
司机室内的所有电气设备安装齐全，然后将此组件吊到塔身上，下端用高强螺栓将其与爬升套架及下塔身固定。
4、吊装塔顶，吊装前在地面先把塔枯上的平台扶梯装好，把塔顶吊到回转塔架上，用螺栓固定。
5、在地面拼装好平衡臂，将平衡臂拉杆和起升机构装在平衡臂上，并固定好，接上电源等，然后将平衡臂吊起，用销轴与旋转塔架连接，用手动葫芦拉住平衡臂拉杆，逐渐把拉杆拉向塔帽，用销轴把平衡拉杆与塔帽固定起来。
6、在地面平整处放上枕木，拼装起重臂。
装上载重小车，小车牵引机构，穿绕和连接起重小车牵引钢丝绳，装好后使小车往返，检查有无碰卡等现象，再将起重臂拉杆用铁丝固定在弦杆上。
7、安装起重臂。
用吊车将起重臂吊起，将起重臂根部绞点与回转塔架支撑点用销轴连接，然后再将臂端部逐渐抬高，将起重臂拉索用销轴与塔顶联接。
注意：
1、起重臂吊装之前，在臂端系一根长麻绳，便于在地面控制起重臂方向，系此麻绳时注意拆卸方便。
2、吊装起重臂的吊点，理想位置是保持平衡。
吊装之前应先试吊，将起重臂起吊离地面100毫米，检查是否平衡，必要时按实际情况调整吊点位置。
8、吊装平衡重，用长螺栓将其连为一体。
9、穿绕吊钩钢丝绳，安装吊钩。
10、安装主电缆线，接通电源。
试车，直到技术性能正常后进行塔吊顶升作业。
6.2.8塔吊顶升作业步骤
1、将起重臂回转到引入标准节的方向。
2、调整好顶升套架滚轮和标准节主弦杆之间的间隙，一般以2~5毫米为宜。
另外应保证爬升时爬升能搁到塔身踏步的槽内。
3、吊起一节标准节，放入引进装置的轨道上。
4、调整小车位置，使顶升部分重量平衡即使塔身所受的不平衡弯矩近科最小值。
5、开动液压顶升系统油泵，操纵手柄，使顶升油缸横梁两端的销轴顶入标准节踏步的槽内。
6、检查套架和塔身之间有无障碍，套架前侧半片桁架与整套架连接是否牢靠，在各部无误时，再拆下下支座与塔身标准节间的连接螺栓。
7、操纵手柄，使油缸上部结构顶起，升高一个踏步节距（1.3米），这时套架底部的自动爬爪支承在油缸横梁下一个踏步上。
8、操纵手柄，使活塞杆收回，这时横梁也提升了一个踏步，再次爬升，待活塞杆再次伸出全长后，即可引入轨道上的标准节。
9、对准标准节，操纵油缸，使标准节慢慢放下，装上并拧紧与塔身连接的螺栓，拧螺栓的预紧力矩需80~100千克.米。
至此，完成了加高一节标准节的全部工序。
如需继续加高塔身，则用吊钩重新吊一标准节上在引进轨道上，按以上步骤进行。
必须注意的是在吊标准节之前，塔身每根主弦杆和下支座至少应接上一个塔身连接螺栓，并调整小车位置，使顶升部分重量平衡后，再卸去这四根螺栓。
按以上步骤可继续加高塔身，直到达到所需高度为止。
注意：
①、顶升工作时风力应低于四级。
②、顶升过程中需将回转制动器锁住，防止吊臂顶升时转动。
③、顶升过程中，吊臂必须处于爬升套架的前方，平衡臂处于套架的后方（顶升油缸为套架后方）。
严禁吊臂在其它方位时就进行顶升作业。
④、顶升时如出现油压突然升高现象，应立即停止顶升，收加油缸，检查有无顶升障碍和油路系统情况，排除后方可进行顶升作业。
⑤、顶升前必须先放松塔身的垂直电缆，使电缆放松长度超过需顶升总高度。
顶升后将电缆捆在塔身上。
⑥、每次顶升后必须做好收尾检查工作，保证各连接螺栓按规定的预紧力紧固，爬升套架的滚轮和塔身间有足够的间隙，液压操纵杆回到中间位置，液压系统电源应切断。
6.2.9技术要求
1、塔身轴心和支承面的垂直度误差无附着时不大于4/1000，附着时不大于1/1000。
2、驾驶室供电电压值应为380±%。
3、各安全限位保护装置的动作应灵敏可靠。
4、电气系统对塔吊绝缘电阻不小于0.5兆欧。
5、接地装置的接地电阻不大于4欧姆。
6.2.10安全措施
1、为确保安装作业中的安全，本次塔吊安装设安全监督员一名，负责监督作业中的安全工作。
2、所有参加作业人员必须经体检，符合高空作业条件方可参加。
如遇身体不适，不得参加高空作业。
3、所有参加作业人员必须经主管部门培训考试合格，持证上岗。
4、拆装人员进入工作现场必须穿戴好安全防护用品，高空作业时要系好安全带。
5、严禁酒后进入拆装作业现场。
6、安装过程中指定专人指挥，其他人员应在指定岗位按照指挥人员的命令进行操作，不得擅自动作或互相调换岗位。
7、设置作业区警戒线，并由安全员严格看管，警戒线内严禁无关人员进入。
6.3生产安全事故应急救援预案
6.3.1高空坠落事故应急救援预案
（1）高空坠落事故发生后，队长要及时组织人员抢救，以防延误时间而死亡，并尽快向领导汇报。
（2）由一名队员拨打120急救电话，向医院求救，并及时把伤员送往医院抢救。
（3）对高处坠落事故，在确保安全的条件下，指派专人到现场观察监护，将坠落到地面的物体进行清理，及早发现和救治受伤人员。
（4）对尚未坠落的物体进行安全检查，并采取可靠措施，防止再次坠落。
（5）如因坠落的物体及输变电线路或设备，有可能使坠落特带电，须采取切断电源措施，然后再实施现场抢救。
（6）分析事故原因，追查责任人的责任。
6.3.2重大触电事故应急救援预案
（1）发生触电事故后，要立即利用现场的绝缘物（如干燥的竹竿、木材、电工和电工用的绝缘手套和绝缘鞋、PVC管等），迅速将触电者与电源脱离开，然后切断电源。
抢救触电者严禁未切断电源就与触电者接触抢救，以免救护者也触电。
（2）触电脱离电源后，须先迅速检查呼吸、心跳是否正常，然后采用适当的方法急救。
如触电才有微弱呼吸或心跳时，不准乱背、乱抬，而应立即采用人工呼吸法或胸外心脏挤压法就地抢救。
（3）在进行人工抢救的同时，拨打120急救电话，向医院求救，并及时把伤员送往医院抢救。
（4）电器操作者应掌握有关电的基础知识，预防触电的方法及触电后的急救措施等。
（5）查明事故原因，追查责任人的责任。
6.3.3机械倒塌事故应急救援预案
（1）发生机械倒塌事故后，队长要及时组织人员抢救，以防延误时间而死亡，并尽快向领导汇报。
（2）队长立即组织人员保护现场。
（3）在进行抢救的同时，拨打120急救电话，向医院求救，并及时把伤员送往医院抢救。
（4）救援领导小组接到通知后，立即启动应急救援预案。
（5）查明事故原因，追查责任人的责任。
七、计算书
7.1天然基础计算书
7.1.1塔吊基础抗倾翻稳定性及地面压力验算
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）等编制。
一、参数信息
塔吊型号:
QTZ63，塔吊起升高度H=30m，
塔吊倾覆力矩M=630fkN.m，混凝土强度等级:
C30，
塔身宽度B=2.5fm，基础以上土的厚度D:
=3.00m，
自重F1=450.8fkN，基础承台厚度h=1.65m，
最大起重荷载F2=60fkN，基础承台宽度Bc=6.00m，
钢筋级别:
II级钢。
地基承载力特征值fak=145Kpa
二、基础最小尺寸计算
1.最小厚度计算
依据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）第7.7条受冲切承载力计算。
根据塔吊基础对基础的最大压力和最大拔力，按照下式进行抗冲切计算：
（7.7.1-2）
其中:
F──塔吊基础对基脚的最大压力和最大拔力；其它参数参照规范。
η──应按下列两个公式计算，并取其中较小值，取1.00；
（7.7.1-2）
（7.7.1-3）
η1--局部荷载或集中反力作用面积形状的影响系数；
η2--临界截面周长与板截面有效高度之比的影响系数；
βh--截面高度影响系数：
当h≤800mm时，取βh=1.0；当h≥2000mm时，取βh=0.9，
其间按线性内插法取用；
ft--混凝土轴心抗拉强度设计值，取14.30MPa；
σpc,m--临界截面周长上两个方向混凝土有效预压应力按长度的加权平均值，其值
宜控制在1.0-3.5N/mm2范围内，取2500.00；
um--临界截面的周长：
距离局部荷载或集中反力作用面积周边ho/2处板垂直截面的
最不利周长；这里取（塔身宽度+ho）×4=13.20m；
ho--截面有效高度，取两个配筋方向的截面有效高度的平均值；
βs--局部荷载或集中反力作用面积为矩形时的长边与短边尺寸的比值，βs不宜
大于4；当βs<2时，取βs=2；当面积为圆形时，取βs=2；这里取βs=2；
αs--板柱结构中柱类型的影响系数：
对中性，取αs=40;对边柱，取αs=30;对角柱，
取αs=20.塔吊计算都按照中性柱取值，取αs=40。
计算方案：
当F取塔吊基础对基脚的最大压力，将ho1从0.8m开始，每增加0.01m，
至到满足上式,解出一个ho1；当F取塔吊基础对基脚的最大拔力时，同理,解出一个ho2，最
后ho1与ho2相加，得到最小厚度hc。
经过计算得到：
塔吊基础对基脚的最大压力F=200.00kN时，得ho1=0.80m；
塔吊基础对基脚的最大拔力F=200.00kN时，得ho2=0.80m；
解得最小厚度Ho=ho1+ho2+0.05=1.65m；
实际计算取厚度为:
Ho=1.65m。
2.最小宽度计算
建议保证基础的偏心矩小于Bc/4，则用下面的公式计算：
其中F──塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重，压重和最大起重荷载，
F=1.2×（450.80+60.00）=612.96kN；
G──基础自重与基础上面的土的自重，
G=1.2×（25×Bc×Bc×Hc+γm×Bc×Bc×D）
=1.2×（25.0×Bc×Bc×1.65+20.00×Bc×Bc×3.00）；
γm──土的加权平均重度，
M──倾覆力矩，包括风荷载产生的力矩和最大起重力矩，M=1.4×630.00=882.00kN.m。
解得最小宽度Bc=2.53m，
实际计算取宽度为Bc=6.00m。
三、塔吊基础承载力计算
依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）第5.2条承载力计算。
计算简图:
当不考虑附着时的基础设计值计算公式：
当考虑附着时的基础设计值计算公式：
当考虑偏心矩较大时的基础设计值计算公式：
式中F──塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重，压重和最大起重荷载,F=304.30kN；
G──基础自重与基础上面的土的自重：
G=1.2×（25.0×Bc×Bc×Hc+γm×Bc×Bc×D）=4374.00kN；
γm──土的加权平均重度
Bc──基础底面的宽度，取Bc=6.000m；
W──基础底面的抵抗矩，W=Bc×Bc×Bc/6=36.000m3；
M──倾覆力矩，包括风荷载产生的力矩和最大起重力矩，M=1.4×630.00=882.00kN.m；
a──合力作用点至基础底面最大压力边缘距离（m），按下式计算：
a=Bc/2-M/（F+G）=6.000/2-882.000/（612.960+4374.000）=2.823m。
经过计算得到:
无附着的最大压力设计值Pmax=（612.960+4374.000）/6.0002+882.000/36.000=163.027kPa；
无附着的最小压力设计值Pmin=（612.960+4374.000）/6.0002-882.000/36.000=114.027kPa；
有附着的压力设计值P=（612.960+4374.000）/6.0002=138.527kPa；
偏心矩较大时压力设计值Pkmax=2×（612.960+4374.000）/（3×6.000×2.823）=196.273kPa。
四、地基基础承载力验算
地基基础承载力特征值计算依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第5.2.3条。
计算公式如下:
fa--修正后的地基承载力特征值（kN/m2）；
fak--地基承载力特征值，按本规范第5.2.3条的原则确定；取145.000kN/m2；
ηb、ηd--基础宽度和埋深的地基承载力修正系数;
γ--基础底面以上土的重度，地下水位以下取浮重度，取20.000kN/m3；
b--基础底面宽度（m），当基宽小于3m按3m取值，大于6m按6m取值，取6.000m；
γm--基础底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度，取20.000kN/m3；
d--基础埋置深度（m）取3.000m；
解得地基承载力设计值：
fa=224.000kPa；
实际计算取的地基承载力设计值为:
fa=224.000kPa；
地基承载力特征值fa大于最大压力设计值Pmax=163.027kPa，满足要求！
地基承载力特征值1.2×fa大于偏心矩较大时的压力设计值Pkmax=196.273kPa，满足要求！
五、基础受冲切承载力验算
依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.2.7条。
验算公式如下:
式中
βhp---受冲切承载力截面高度影响系数，当h不大于800mm时，
βhp取1.0.当h大于等于2000mm时，βhp取0.9，其间按线性内插法取用；
ft---混凝土轴心抗拉强度设计值；
ho---基础冲切破坏锥体的有效高度；
am---冲切破坏锥体最不利一侧计算长度；
at---冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长，当计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，
取柱宽（即塔身宽度）；当计算基础变阶处的受冲切承载力时，取上阶宽；
ab---冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下边长，当冲切破坏锥体的底面
落在基础底面以内，计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽加两倍基础有效
高度；当计算基础变阶处的受冲切承载力时，取上阶宽加两倍该处的基础有效高度。
pj---扣除基础自重及其上土重后相应于荷载效应基本组合时的地基土单位面积净反力，对偏
心受压基础可取基础边缘处最大地基土单位面积净反力；
Al---冲切验算时取用的部分基底面积
Fl---相应于荷载效应基本组合时作用在Al上的地基土净反力设计值。
则，βhp---受冲切承载力截面高度影响系数，取βhp=0.93；
ft---混凝土轴心抗拉强度设计值，取ft=1.43MPa；
am---冲切破坏锥体最不利一侧计算长度:
am=[2.50+（2.50+2×1.65）]/2=4.15m；
ho---承台的有效高度，取ho=1.60m；
Pj---最大压力设计值，取Pj=196.27KPa；
Fl---实际冲切承载力：
Fl=196.27×（6.00+5.80）×（（6.00-5.80）/2）/2=115.80kN。
其中6.00为基础宽度，5.80=塔身宽度+2h；
允许冲切力：
0.7×0.93×1.43×4150.00×1600.00=6175836.33N=6175.84kN；
实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！
六、承台配筋计算
1.抗弯计算
依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.2.7条。
计算公式如下:
式中：
MI---任意截面
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