张家界市贺龙体育中心八桩基础.docx

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张家界市贺龙体育中心八桩基础

张家界市贺龙体育中心体育馆

QTZ63塔吊专项施工方案

一、工程概况

张家界贺龙体育中心综合体育馆工程；工程建设地点：

张家界市城区西溪坪办事处渡口村；体育馆平面呈圆形，直径为98m，下部砼结构最高点标高12.36m，共三层，主休采用框架结构休系，楼面采用现浇钢筋砼梁板结构，本工程用一台QTZ63塔吊，塔吊机型一样，地上3层；地下1层；建筑高度：

25m；总建筑面积：

14676.5平方米；

本工程由张家界市经济发展投资集团有限公司投资建设，化工部长沙设计研究院设计，湖南鑫湘工程勘察有限公司地质勘察，深圳市龙城建设监理有限公司，浙江中联建设集团有限公司组织施工；由黎刚担任项目经理，苏华洪担任技术负责人。

三、组织准备工作：

1、场地准备：

根据安装的要求，先将场地进行平整和清理，修建临时道路，组织好塔机的专用电源进场，并合理布置好机械堆放场地，避免交叉和重复作业。

安装时做好塔机进场前的清点工作，避免少件。

2、制定完善的安装技术方案，操作人员分工明确又合作，职责分明。

3、机具、工具准备：

QY25型汽吊一台，大锤2把，撬棍2根，41梅花扳手两把，15寸、18寸扳手各2把，10寸扳手2把，溜索1根，吊索3付，电工工具一套等。

三、安装中的主要分部工程

1、塔机定位：

因该塔机臂长55米，作业范围大，该栋建筑作业面积长，为使塔吊最大吊距尽量能覆盖整个施工范围，故将塔机定位于该栋建筑物中部即可，见图。

2、汽吊选型：

正常情况下从塔基到塔顶的安装高度为17米，但因汽车吊停机点离塔吊基座位置较远，故汽吊选用QY25型（臂长28米）。

3、起重臂安装：

因起重臂重约6.5吨，安装高度约11米，考虑到吊索等因素，实际高度不小于20米，从汽吊吊杆的起重能力安全角度出发，在安装时宜将起重臂预先使根部端部高3米（从而可以使汽吊吊杆伸杆高度减小），待起重臂与回转达搭身连接后，再将起重臂端部落地，重新吊索后安装大臂拉杆。

4、基础与基座：

依据塔吊设备厂家提供的基础荷载表及基础技术要求，本塔吊采用独立桩基和塔基承台共同承重。

我项目部拟按塔吊设备厂提供的基础图施工，在塔吊基座下设置四根Φ500预制管桩，深度大于18米的预制管桩，塔吊基础砼标号采用C35，基础如图。

浇灌塔吊基础砼时。

严格按塔吊设备厂提供的塔吊基础图预埋螺栓及其他铁件。

为不影响地下室底板防水，塔基承台上部地下室底板施工缝按后浇带设计方法进行施工。

5、安装方法与程序：

安装顺序：

安装底架→安装下塔身→吊装爬升架→吊装回转部分→吊装塔顶→吊装平衡臂→吊装起重臂→吊装配重块→穿绕起升钢丝绳→试运转→塔身标准节安装

①安装底架

将基础节底架吊在混凝土基础上，该基础的地脚螺栓为M36×4，共16根（每个角四根），基础上有四块承重板，承重板上的平面保持在一个水平面上，平面度允差0.5mm，安装后检查其垂直度，然后用M36高强螺母紧固。

②安装下塔身：

把一个下塔身吊装在连接弦杆上，用12个M30高强度螺栓副连接，将剩下的塔身依次装上，预紧力矩为180Kg.m（注意：

顶升板与引进标准节的方向相反），吊装标准节时严禁吊在水平腹杆上，应吊在标准节的四角。

装配完并紧固螺栓后，用经纬仪或吊线法检查已立好的部分，四根主弦杆翼缘所形成的铅垂直平面、与十字底梁的四根连接弦杆所组成的支承平面垂直度为1/1000。

③安装爬升架

将爬升架套在下塔身的外面（注意：

引进标准节方向应与下塔身顶升支板的方向相反），慢慢放下，到其上端面高于下塔身平面600mm为宜，安装爬升架平台，先上后下，然后将液压泵站吊上平台，接好油管，检查泵站运转情况。

④吊装回转部分

将下支座、回转支承、上支座、回转塔身、司机室在地面组装好，吊装已组装好的回转部分，用4个φ40的销轴将下支座与爬升架和用8-M30螺栓将下支座与下塔身连接起来，用4个φ5的开口销穿入销轴内，交充分张开尾部。

⑤吊装塔顶

将塔顶与平衡臂拉杆第一节用销轴在地面连接好，吊装塔顶至回转塔身上，塔顶上焊接装有力矩限制器一侧与司机室朝向相同，用4个φ50的销轴连接起来，并装好开口销，充分张开尾部。

⑥吊装平衡臂

在平整地面拼半好平衡臂臂节，用高强销轴连接，安装平衡臂平台、栏杆。

将平衡臂拉杆，每根三节中的下部两节组合一端与平衡臂尾部连接，上部一节一端装入塔顶拉板连接销孔。

吊装平衡臂，臂根部分插入回转塔身连接耳板中，装入销轴，张开开口销，然后臂尾上翘，将三节拉杆连成整根装入销轴，平衡臂尾部慢慢下放，拉杆逐步伸直而受张力，直到平衡臂接近水平。

吊装一块2T的配重块置平衡臂安装配重块处（靠近拉杆吊点处）

⑦吊装起重臂

将起重臂各节按顺序装好，并把载重小车装上，穿绕载重小车的牵引钢丝绳，捆扎载重小车于起重臂根部，在连接好起重臂拉杆后，捆扎在起重臂的弦杆上，将起重臂平行吊起，臂根插进回转塔身的连接耳板中，用销轴连好，再吊起臂端，使其上翘3°左右，将起升钢丝绳套在起重臂拉杆末端的滑轮上，慢慢开动起升机构，提起拉杆，使拉杆与塔顶的拉板用销轴连接，慢慢松开起升机构钢丝绳，起重臂拉杆逐步受张力而伸直，起重臂逐步减小上翘而接近水平位置，卸下钢丝绳。

⑧吊装配重块：

根据56m臂长，吊装剩余6块配重块，配重块总重量550Kg。

⑨穿绕起升钢丝绳：

将起升钢丝绳从起升机构以引出，经排绳装置至塔顶滑轮、起重量限制器滑轮，再引向载重小车与吊钩穿绕，最后将绳端固定在起重臂上。

⑩试运转：

塔机立塔完毕后进行试运转，并检查各处钢丝绳是否处于正常工作状态，遇有机构磨擦钢丝绳应予以排除，工作期间应每周检查两次，并作好记录。

塔身标准节安装（顶升）：

吊起一个塔身标准节，启动回转机构，将起重臂旋转到引入塔身标准节的方向，在待引进的塔身标准节下端的导向连接套孔中插入四个引进滑轮，放入引进梁上，并将牵引小车吊起一个塔身标准节，开到17m幅度处，以保持顶升部分的重心大体落在油缸中心线上，调整爬升架滚轮与标准节的间隙，同时使回转机构于限制状态，

详细检查各机械部位连接是否正确，检查电气部分及液压部分，油缸横梁的销轴是否已插入标准节的踏步销孔中，经检查确信无误后，再作准备顶升。

拆开下支座与下塔身之间的连拉螺栓副，然后开油泵，操纵手柄，使油缸将上部结构顶起，使爬升架的爬爪支承在塔身的顶升支板上，将横梁提升到上一个顶升支板内，再次爬升，即可引入塔身标准节。

将标准节对正下塔身，操纵手柄，徐徐放下塔身标准节，对接后，抽出引进滚轮，用螺栓副将引进的塔身标准节与下塔身连接起来。

按以上方法可完成塔身的加高工作。

每次吊装塔身标准节之前，塔身与下支座之间每根主弦杆上至少应紧上一个连接螺栓副，当吊好一节塔身标准节放在引进梁上，牵引小车开到规定的平衡位置后，再拆开这些螺栓副进行顶升过程。

7、安全装置调整方法：

①起升高度限位器调整：

启动起升机构使吊钩侧板上缘离牵引小车下缘距离1.5mm，把电线拉入限位器内，拧紧限位器输入轴与卷筒主轴上的止动螺钉，调整好高度限位器，然后再启动起升机构，下放吊钩10米左右，再以高速提升，到达1.5米时，起升高度限位，切断上升电源，只有下降动作，重复数次检查是否起升高度限位准确，直到符合要求。

顶升到工作高度后，吊钩落地，调整下限位开关使之断开，提升吊钩并再次下降，吊钩落地时应自动断电，不合要求重新调整，直至符合要求，当塔机高度发生变化时，应重新调整限位器。

②、调整回转限位器：

将牵引小车（空钩）运行到起重臂根部，并保证电源电缆处不打绞状态，用手指逐个压下微动开关，确认控制左或右的微动开关是否正确，向右回转540°，松开螺钉，调动调整凸轮动作至使微动开关瞬时换接，然后拧紧螺母。

同上方法：

调整左回转限位器，重复数次，直至符合要求。

③、调整幅度限位器：

启动牵引机构，使载重小车上的吊钩离回转中心2.5m处和离55米处，分别把电缆接入限位器内，拧松限位器输入轴与卷筒主轴上的止动螺钉，调整好幅度限位器，然后再启动牵引机构，载重小车向内开到离回转中心2.5m处、向外开到离回转中心55处，幅度限位器中的开关动作，幅度限位，切断牵引机构电机电源，使载重小车不能向内（只能向外）或者不能再向外（只能向内）变幅，重复数次，直至符合要求。

④调整起重量限位器

a、高速档调整：

吊重3010Kg，吊钩以低、中、高三档速度均应能正常升降，不允许任何一档产生不能升限现象。

再加吊重70Kg，并调整测力环上的调整螺钉，使高速档起重量限制器的LHM3动作，这时不能起升，自动转为中速上升动行。

在幅度等于20米时，吊重3101Kg，调整测力环上的调整螺钉，使LHM2动作，联动台上的蜂鸣器发生讯号。

重复此动作两次，直到调好。

b、低速调整：

吊重5000Kg，吊重以低、中速档，速度应能正常工作，而不允许产生不能起升现象，但操作高速档时，应不能动作。

每次加载150Kg，以低速升高2~3m，调整测力环上的调整螺钉，使低速档重量限制器LHM1直到5150~5300Kg范围动作，限制上升运动，允许下降运动，变幅小车停止向外运动，允许向内运动，司机室联动台上的超重红色信号灯亮。

重复以上动作两次，直至调整好为止。

⑤二倍率滑轮组校核

吊重3000Kg，吊重以中、低速档起升，高速应不能动作（幅度不大于27米），再加载至3050Kg~3100Kg范围应报警断电。

再重复此动作两次，考核其重复性和可靠性。

⑥调整力矩限制器：

a、臂端点调整（调整时载重小车以低速运行），调整力矩限制器上的螺钉，使LDM2，动作R断幅度。

当a=4.50m（44m、38m）臂长时，起吊1300Kg（1800Kg、2300Kg）开小车使幅度在38~40米（32~34m、28~30m）范围内鸣铃（蜂鸣发光）发讯，中间值较为理想。

开回小车，至解除报警为止。

重新把小车往外开，直至断电为止，并测出断电开始时小车所在幅度R断，当R断在49~0m（42~44m，36~38）之间，即满足要求，中间值较为理想。

重复上面动作三次记录下每次报警时和断电时的幅度，以检验其重复性能。

b、臂根点校核（载重小车以低速运行），调整力矩限制器上的螺钉，使LDM2动作，R断幅度。

当a=4.50m臂长时，吊重6000Kg，自最小幅度将小车往外开，测出报警时的幅度R报在10.7~11.9m范围，中间值较为理想。

开回小车，至解除报警为止。

重新把小车往外开，测出断电幅度R断，R断应在13.5~11.8m范围，中间值较为理想。

重复上面动作三次，测出R报和R断在上述范围内即可。

8、起重机的试动转

1空负荷试运转通过空负荷试运转检查各机构是否正确，各限位开关是否可靠，起重臂向左、右方向各回转两次，每次均需检查该方向的回转是否可靠近。

2额定负荷试运转：

a、检查起重限制器：

幅度小于1524m，起吊5.15和，应有声光报警，并切断起升机构上升的电路

b、检查起重力矩限制器：

幅度小于30米，起吊2.58t，向外变幅，当吊钩达到30米的幅度时，应有鸣铃报警，载重小车应自行停止运动，吊钩无法上升。

c、起吊5t，幅度15.24m，起重臂左右回转三次。

d、起吊6t，载重小车由幅度15.24m各往返一次。

e、起吊1t，载重小车由幅度2.5~55米

f、起吊1t，载重小车由幅度55，起重臂左右往返一次。

g、起吊1t，同时进行起升与回转两项运动的复合操作，循环一次，变幅与回转的复全操作，循环一次。

9、验收：

起重机整机完毕后，必须经安装单位自检，监理单位检查，特种设备检测中心检测并出具合格证才能投入运行。

四、起重机的使用规定及使用前注意事项

1在夜间工作时，除塔机本身备用照明外，施工现场必须具备良好照明条件

2遇到大雪、雷雨、大暴雨、浓雾等天气起重机应停止工作。

3起重机停止工作后，应保证起重臂能随风自由转动。

4司机室限载150Kg，禁止存在润滑油、油棉纱以及其它易燃易爆炸物，用电炉取暖时更要注意防火。

5在总电源合闸后，必须用试电笔检查起重机金属结构是否有电，保证安全后再攀登塔机。

6起重机各主要螺栓应连接紧固，主要焊缝不应有裂纹和开焊。

7司机在作业前必须经过下列各项检查，确定完好，方可开始作业：

a、空载运转一个作业循环

b、试吊重物

c、核定和检查起升高度，幅度等限位装置及起重力矩，起重量限制器等安全保护装置

d、钢丝绳在卷筒上缠绕必须整齐，严禁爬绳、刮绳、啃绳，多层缠绕时，各层间的绳索互相塞挤。

⑧禁止在起重机各部位乱放工具，零件或杂物，严禁从起重机上向下抛物品。

八桩基础计算书

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》（JGJ94-2008）等编制。

一、塔吊的基本参数信息

塔吊型号：

QTZ63，塔吊起升高度H：

40.000m，

塔身宽度B：

2.5m，基础埋深D：

1.500m，

自重F1：

450.8kN，基础承台厚度Hc：

1.000m，

最大起重荷载F2：

60kN，基础承台宽度Bc：

5.000m，

桩钢筋级别:

HRB335，桩直径或者方桩边长：

0.500m，

桩间距a：

4m，承台箍筋间距S：

200.000mm，

承台混凝土的保护层厚度：

50mm，承台混凝土强度等级：

C35；

二、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=450.80kN；

塔吊最大起重荷载F2=60.00kN；

作用于桩基承台顶面的竖向力Fk=F1+F2=510.80kN；

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：

地处湖南桑植，基本风压为ω0=0.30kN/m2；

查表得：

荷载高度变化系数μz=0.73；

挡风系数计算：

φ=[3B+2b+（4B2+b2）1/2]c/（Bb）=[（3×2.5+2×2.5+（4×2.52+2.52）0.5）×0.12]/（2.5×2.5）=0.347；

因为是角钢/方钢，体型系数μs=2.305；

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=0.7×1.00×2.305×0.73×0.3=0.353kN/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=0.353×0.347×2.5×40×40×0.5=245.499kN·m；

Mkmax＝Me＋Mω＋P×hc＝630＋245.499＋30×1＝905.5kN·m；

三、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》（JGJ94-2008）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。

Nik=（Fk+Gk）/n±Mykxi/∑xj2±Mxkyi/∑yj2；

其中n──单桩个数，n=4；

Fk──作用于桩基承台顶面的竖向力标准值，Fk=510.80kN；

Gk──桩基承台的自重标准值：

Gk=25×Bc×Bc×Hc=25×5.00×5.00×1.00=625.00kN；

Mxk,Myk──承台底面的弯矩标准值，取905.50kN·m；

xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/20.5=2.83m；

Nik──单桩桩顶竖向力标准值；

经计算得到单桩桩顶竖向力标准值

最大压力：

Nkmax=（510.80+625.00）/4+905.50×2.83/（2×2.832）=444.02kN。

最小压力：

Nkmin=（510.80+625.00）/4-905.50×2.83/（2×2.832）=123.88kN。

不需要验算桩的抗拔！

2.承台弯矩的计算

依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-2008）的第5.9.2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=0.75m；

Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值，Ni1=1.2×（Nkmax-Gk/4）=345.33kN；

经过计算得到弯矩设计值：

Mx=My=2×345.33×0.75=517.99kN·m。

四、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=950.00mm；

fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；

经过计算得：

αs=517.99×106/（1.00×16.70×5000.00×950.002）=0.007；

ξ=1-（1-2×0.007）0.5=0.007；

γs=1-0.007/2=0.997；

Asx=Asy=517.99×106/（0.997×950.00×300.00）=1823.79mm2。

由于最小配筋率为0.15%,所以构造最小配筋面积为:

5000.00×1000.00×0.15%=7500.00mm2。

建议配筋值：

HRB335钢筋，22@240。

承台底面单向根数20根。

实际配筋值7602mm2。

五、承台截面抗剪切计算

依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-2008）的第5.9.9条，承台斜截面受剪承载力满足下面公式：

V≤βhsαftb0h0

其中，b0──承台计算截面处的计算宽度，b0=5000mm；

λ──计算截面的剪跨比，λ=a/h0，此处，a=0.55m；当λ<0.25时，取λ=0.25；当λ>3时,取λ=3，得λ=0.579；

βhs──受剪切承载力截面高度影响系数，当h0＜800mm时，取h0=800mm，h0＞2000mm时，取h0=2000mm，其间按内插法取值，βhs=（800/950）1/4=0.958；

α──承台剪切系数，α=1.75/（0.579+1）=1.108；

0.958×1.108×1.57×5000×950=7917.813kN≥1.2×444.021=532.826kN；

经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！

六、桩竖向极限承载力验算

桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-2008）的第5.2.1条：

桩的轴向压力设计值中最大值Nk=444.021kN；

单桩竖向极限承载力标准值公式：

Quk=u∑qsikli+qpkAp

u──桩身的周长，u=1.571m；

Ap──桩端面积,Ap=0.196m2；

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

16.0025.00825.000.80粘性土

210.0025.00965.000.70粉土或砂土

由于桩的入土深度为15.00m,所以桩端是在第2层土层。

单桩竖向承载力验算:

Quk=1.571×375+965×0.196=778.526kN；

单桩竖向承载力特征值：

R=Ra=Quk/2=778.526/2=389.263kN；

Nk=444.021kN≤1.2R=1.2×389.263=467.116kN；

桩基竖向承载力满足要求！

七、桩配筋计算

1、桩构造配筋计算

As=πd2/4×0.65%=3.14×5002/4×0.65%=1276mm2；

2、桩抗压钢筋计算

经过计算得到桩顶竖向极限承载力验算满足要求,只需构造配筋！

3、桩受拉钢筋计算

桩不受拉力，不计算这部分配筋，只需构造配筋！

建议配筋值：

HRB335钢筋，1710。

实际配筋值1334.5mm2。

依据《建筑桩基设计规范》（JGJ94-2008），

箍筋采用螺旋式，直径不应小于6mm，间距宜为200~300mm；受水平荷载较大的桩基、承受水平地震作用的桩基以及考虑主筋作用计算桩身受压承载力时，桩顶以下5d范围内箍筋应加密；间距不应大于100mm；当桩身位于液化土层范围内时箍筋应加密；当考虑箍筋受力作用时，箍筋配置应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定；当钢筋笼长度超过4m时，应每隔2m设一道直径不小于12mm的焊接加劲箍筋。

浙江中联建设集团有限公司

张家界贺龙体育中心项目部

二O一一年七月六号编