福利院工程塔式起重机方案.docx

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福利院工程塔式起重机方案

汉阳区社会福利院工程塔式起重机

施

工

方

案

编制单位：

编制时间：

目录

1.编制说明

2.工程概况

3.施工部署

4.塔吊基础施工

5.塔吊穿地下室部位处理措施

6.塔吊安拆方案

7.塔吊安全技术要求

8.塔吊基础验算

1.编制说明

1.1编制依据

汉阳区社会福利院工程有效施工蓝图；

本工程地勘报告；

塔吊相关技术参数设计说明；

本工程所涉及的国家或行业规范、规程、技术法规、标准、图集，地方标准、图集；

建筑地基基础工程施工质量验收规范。

2.工程概况

2.1概况

本工程位于汉阳区江堤乡红卫村，由1栋主楼、1栋副楼、1栋食堂、3栋独立修养楼及地下室组成，其中主楼、副楼及食堂设置在地下室上部，地下室为地下一层结构，结构形式为框架剪力墙结构，主楼为25层框架剪力墙结构，副楼为20层框架剪力墙结构，食堂为4层框架结构，独立修养楼为5层框架结构。

总建筑面积约70000m2，其中地上建筑面积约为58000m2，地下室总建筑面积约为12000m2；最高建筑檐口高度102.6m。

2.2地质条件

根据中国建筑技术集团有限公司湖北建筑设计分院提供的《武汉市汉阳区社会福利院岩土工程勘察报告》，本工程所涉及的各地基土层的特征自上而下分述如下：

杂填土层，厚度一般为0.2～2.1M；第四系全新统Q4一般黏性土、老黏性土、砂性土及第三系泥岩组成。

3.施工部署

3.1平面布置

根据现场实际情况以及本工程的施工流水段划分，在主、副楼各设置一台塔吊，具体布置情况详附图。

3.2塔吊选型

本工程垂直运输主要通过塔吊完成，因工程量较大，在结构施工中，主楼拟采用型号为QTZ5013，臂长50m，高度105m的塔吊，安装在主楼中部；副楼拟采用型号为QTZ5013，臂长50m，高度90m的塔吊，安装在副楼西南角。

4.塔吊基础施工

本工程主楼、副楼均在地下室上，地下室平面为不规则形状，底板结构梁及承台布置较密，纵横交错，且地下室开挖深度较深。

塔吊如果直接受力在底部持力层上则有以下问题：

1、塔吊基础只能设置在地下室承台以下，那么塔吊基础施工时将要开挖约9米深，且不能一次开挖到位，需要至少分3层开挖，开挖面及放坡系数也要相应增加，从而增加造价及难度。

2、开挖后周边土体侧压力增大，可能会对工程桩造成影响，增大安全隐患。

3、工程完工或塔吊拆除难度加大，地下室的处理难度以及处理费用相应增加。

因此，本工程塔吊考虑采用桩-承台基础（桩由专业施工单位施工），见附图。

承台尺寸为5000mm×5000mm×1400mm，混凝土等级C35，桩采用钻孔灌注桩，桩经700mm。

4.1施工流程

塔吊基础基坑开挖——浇垫层——模板安装——绑扎钢筋笼——预埋地脚螺栓——浇筑基础混凝土——混凝土养护。

4.2施工工艺

4.2.1塔吊基础基坑开挖：

开挖放坡坡度1：

1，坑底标高为-4.50m，开挖时坑底周边各留置500mm工作面。

在开挖前现场施工员放出灰线，由机械开挖，机械开挖完成后人工整平。

4.2.2垫层厚度100mm，混凝土等级C15，原浆收光。

4.2.3模板采用木模板，钢管锁口加固。

4.2.4塔吊基础钢筋笼绑扎：

塔吊基础钢筋上部配双向Ф22@180,下部配双向竖向设Ф22@180,竖向拉筋为144根Ф14，塔吊基础钢筋上下层连成整体。

4.2.5混凝土浇筑：

塔吊基础混凝土等级为C35混凝土。

塔吊基础顶标高为-3.000，表面原浆收光，平整度不低于1/500。

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70%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。

4.2.6混凝土浇筑后注意养护，养护时间不少于14天。

5.塔吊穿地下室部位处理措施

5.1穿底板处理

本工程塔吊设置于地下室内部，穿过地下室底板仅仅是塔吊桩，因此地下室底板处理主要难度为防水，具体处理方法如下：

1、地下室底板施工时，在塔吊桩部位预留直径1000mm的圆孔，底板配筋不变在预留洞周边，底板上下层钢筋各增加2道Ф18加强筋；

2、塔吊拆除后，破除塔吊桩混凝土至底板下，将预留洞口凿打成台阶状止口并清理干净，将桩钢筋与地板钢筋焊接；

3、在底部采用水泥基防水材料做20mm厚防水层一道，然后浇筑比地下室底板混凝土高一等级的膨胀防水混凝土，并振捣密实，覆盖养护不少于14天。

5.2穿顶板处理措施

1、预留洞尺寸2400×2400，居中留设，待塔吊拆除后用高一等级膨胀防水混凝土封堵。

2、顶板配筋：

原顶板配筋不变，在预留洞周边上下层钢筋增加2道Ф18加强筋。

3、为保证施工中的安全，在塔吊拆除前，顶板主筋不得割断，塔吊拆除时用氧气割断后再用帮条焊连接。

板筋必须按50%错开接头，接头间的间距不小于40d。

4、塔吊使用过程中，洞口四周顶板模板及支撑不拆。

5、预留洞口混凝土浇灌时，洞口四周严格按施工缝处理并做防水处理，顶板防水时，洞口位置增加一道防水层。

6.塔吊安拆方案

详附件：

（专业塔吊安装单位武汉建科设备租赁有限公司编制的塔式起重机安拆方案）。

7.塔吊安全技术要求

1、所有现场施工人员必须戴好安全帽，高于2m的高空作业，必须系好安全带。

2、混凝土振捣手必须佩戴绝缘手套和绝缘胶鞋。

3、塔吊基础施工过程中要设专人进行边坡的监测，发现异常立即停止作业，经处理后方可继续作业。

4、塔吊夜间作业必须有足够照明。

5、所有操作人员必须持证上岗，严格遵守各项安全管理规定及相关的安全操作规程。

6、塔吊的防雷接地必须符合有关规定。

7、塔吊在起重作业时必须严格执行“十不吊”规定，严禁违章作业。

7.1指挥信号不明不准吊。

7.2超过额定负荷或吊物重量不明时不准吊。

7.3吊索和附件捆缚不牢或物料装过满，不符合安全要求不准吊。

7.4斜拉斜挂吊物不准吊。

7.5吊件下站人或吊物上放有活动物不准吊。

7.6埋在地下物件不准吊。

7.7机械安全装置失灵或“带病”时不准吊。

7.8现场光线阴暗，看不清吊物起落点不准吊。

7.9棱刃物与钢丝绳直接接触，在其之间要放置垫物保护，无保护措施不准吊。

7.105级以上大风不准吊。

8、工作中休息或下班时，不得将吊物悬挂在空中。

9、塔吊在工作中，不允许任何人上下爬梯、检修及调整机件。

10、定期对塔吊个部位进行检查、维护，发现问题及时处理，严防带病作业。

11、司机接班时，应对制动器、吊钩，钢丝绳和安全装置进行检查。

发现性能不正常时，应在操作前排除。

12、开车前，必须鸣铃或报警。

操作中接近人时，亦应给以断续铃声或报警。

13、操作应按指挥信号进行。

对紧急停车信号，不论何人发出，都应立即执行。

14、当起重机上或其周围确认无人时，才可以闭合主电源。

如电源断路装置上加锁或有标牌时，应由有关人员除掉后才可闭合主电源。

15、闭合主电源前，应使所有的控制器手柄至于零位。

16、工作中突然断电时，应将所有的控制器手柄板回零位；在重新工作前，应检查起重机动作是否都正常。

17、司机进行维护保养时，应切断主电源并挂上标牌或加锁。

如有未消除的故障，应通知接班司机。

18、有下述情况之一时，司机不应进行操作：

18.1超载或物体重量不清。

如吊拔起重量或拉力不清的埋置物体，及斜拉斜吊等。

18.2结构或零部件有影响安全工作的缺陷或损伤。

如制动器、安全装置失灵，吊钩螺母防松装置损坏，钢丝绳损伤达到报废标准等。

18.3捆绑、吊挂不牢或不平衡而可能滑动、重物棱角处与钢丝绳之间未加衬垫等。

18.4被吊物体上有人或浮置物。

18.5工作场地昏暗，无法看清场地、被吊物情况和指挥信号等。

19司机操作时，应遵守下述要求：

19.1不得利用极限位置限制器停车。

19.2不得在有载荷的情况下调整起升、变幅机构的制动器。

19.3吊运时，不得从人的上空通过，吊物下不得有人。

19.4起重机工作时不得进行检查和维修。

19.5所吊重物接近或达到额定起重能力时，吊运前应检查制动器，并用小高度、短行程试吊后，再平稳地吊运。

19.6无下降极限位置限制器的起重机，吊钩在最低工作位置时，卷筒上的钢丝绳必须保持有设计规定的安全圈数。

19.7.起重机工作时，臂架、吊具、辅具、钢丝绳、缆风绳及重物等，与输电线的最小距离不应小于6米。

20、为了安全起间，各塔吊有物品时，严禁将塔臂伸出施工现场，没有吊物时，也应尽量避免将塔臂伸出施工现场。

21、基槽上边缘不得堆放材料及杂物。

22、发现问题及时处理，严防带病作业。

8.塔吊基础验算

TC5013塔吊基础计算书（钢筋混凝土承台基础）

一、塔吊的基本参数信息

塔吊型号:

TC5013，塔吊起升高度H=105.00m，塔吊倾覆力矩M=1762.60kN.m，混凝土强度等级:

C35，塔身宽度B=1.60m，基础以上土的厚度D=0.00m，自重F1=495.00kN，基础承台厚度Hc=1.40m，最大起重荷载F2=60.00kN，基础承台宽度Bc=5.00m，桩钢筋级别:

II级钢，桩直径或者方桩边长=0.70m，桩间距a=2.10m，承台箍筋间距S=200.00mm，承台砼的保护层厚度=50.00mm。

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=495.00kN，

塔吊最大起重荷载F2=60.00kN，

作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2×（F1+F2）=666.00kN，

塔吊的倾覆力矩M=1.4×1762.60=2467.64kN。

三、矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算

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=666.00kN；

G──桩基承台的自重

G=1.2×（25×Bc×Bc×Hc/4+20×Bc×Bc×D/4）=

1.2×（25×5.00×5.00×1.40+20×5.00×5.00×0.00）=1050.00kN；

Mx,My──承台底面的弯矩设计值，取2467.64kN.m；

xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/2=1.05m；

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=（666.00+1050.00）/4+2467.64×1.05/（4×1.052）=1016.53kN。

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方向距离取a/2-B/2=0.25m；

Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值（kN），Ni1=Ni-G/n=754.03kN/m2；

经过计算得到弯矩设计值：

Mx1=My1=2×754.03×0.25=377.02kN.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7.2条受弯构件承载力计算。

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14.30N/mm2；

ho──承台的计算高度Hc-50.00=1350.00mm；

fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；

经过计算得：

αs=377.02×106/（1.00×14.30×5000.00×1350.002）=0.003；

ξ=1-（1-2×0.003）0.5=0.003；

γs=1-0.003/2=0.999；

Asx=Asy=377.02×106/（0.999×1350.00×300.00）=932.26mm2。

五、矩形承台斜截面抗剪切计算

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=1016.53kN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，γo──建筑桩基重要性系数，取1.00；

bo──承台计算截面处的计算宽度，bo=5000mm；

ho──承台计算截面处的计算高度，ho=1350mm；

λ──计算截面的剪跨比，λx=ax/ho，λy=ay/ho，

此处，ax，ay为柱边（墙边）或承台变阶处

至x,y方向计算一排桩的桩边的水平距离，得（Bc/2-B/2）-（Bc/2-a/2）=250.00mm，

当λ<0.3时，取λ=0.3；当λ>3时,取λ=3，满足0.3-3.0范围；

在0.3-3.0范围内按插值法取值。

得λ=0.30；

β──剪切系数，当0.3≤λ＜1.4时，β=0.12/（λ+0.3）；当1.4≤λ≤3.0时，β=0.2/（λ+1.5），

得β=0.20；

fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=14.30N/mm2；

fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；

S──箍筋的间距，S=200mm。

则，1.00×1016.53=1.02×106N≤0.20×300.00×5000×1350=1.93×107N；

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=1016.53kN；

桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：

其中，γo──建筑桩基重要性系数，取1.00；

fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；

A──桩的截面面积，A=3.85×105mm2。

则，1.00×1016533.33=1.02×106N≤16.70×3.85×105=6.43×106N；

经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋！

七、桩竖向极限承载力验算

桩承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》（JGJ94-94）的第5.2.2-3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=1016.53kN；

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；

Qsk──单桩总极限侧阻力标准值:

Qpk──单桩总极限端阻力标准值:

ηs,ηp──分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数，

γs,νp──分别为桩侧阻力分项系数，桩端阻抗力分项系数，

qsk──桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，按下表取值；

qpk──极限端阻力标准值，按下表取值；

u──桩身的周长，u=2.199m；

Ap──桩端面积,取Ap=0.385m2；

li──第i层土层的厚度,取值如下表；

厚度及侧阻力标准值表如下:

序号土厚度（m）土侧阻力标准值（kPa）土端阻力标准值（kPa）土名称

119.0074.002500.00粘性土

由于桩的入土深度为10.00m,所以桩端是在第1层土层。

最大压力验算:

R=2.20×10.00×74.00×0.80/1.67+1.70×2500.00×0.385/1.67=1.75×103kN；

上式计算的R的值大于最大压力1016.53kN,所以满足要求!