塔吊施工方案.docx
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塔吊施工方案
123
塔吊安装、拆除
专
项
施
工
方
案
456
2009年10月25日
目 录
第一节、工程概况
1、本工程为湖里区公共卫生综合楼一期，包括B幢、C幢两幢十一层建筑单体及一幢五层连廊建筑单体。
建设用地面积10905.033平方米，地上建筑面积23818.6平方米，地下建筑面积3956.18平方米；层数：
地下一层，地上十一层。
功能布局：
本工程由湖里区卫生局建设，使用单位为湖里区疾病预防控制中心、湖里区卫生监督所、湖里区妇幼保健院、湖里区计划生育服务站。
2、建筑物楼层标高：
取值按塔吊所在位置B幢结构标高计取
1）地下室：
-5.0
2）一层：
4.5
3）二至八层：
3.5
4）九层至十一层：
3.9
合计：
5.0+4.5+3.5*7+3.5*3＝45.7m
3、建筑抗震设防类别为乙类，建筑结构安全等级为二级，所在地区的抗震设防裂度为7度，设计基本地震加速度0.10g，地震分组为第二组，场地类别
类；本建筑工程按抗震设防裂度7度、设计基本地震加速度0.10g进行结构抗震验算并采取相应抗震措施，建筑结构的阻尼比去0.05。
4、基本风压值0.KN/m2，地面粗糙度：
B类；风载体型系数：
1.3。
5、基础
1）本建筑工程地基基础设计等级：
主楼为乙级，其余为丙级。
2）基础形式：
本工程基础采用桩基础。
第二节、塔吊选用及主要技术性能
根据主体工程建筑、结构设计图，结合本工程特点，本工程施工塔吊拟设置一台JL－5613型塔吊，该型号塔吊主要技术、功能参数如下一：
序号
名称
数量
重量（kg）
备注
1
平衡臂
1
2560
2
起升结构
1
1210
3
平衡臂拉杆
2
303.28
4
塔顶
1
1500
5
力矩限制器
1
12.71
6
司机室
1
411
7
小车牵引机构
1
441
8
起重臂拉杆
1
1787
9
起重臂
1
4120
10
载重小车
1
201.49
11
吊钩
1
145
12
附着架
5
1315
13
回转机构
2
520.4
14
回转塔身
1
1030
15
上支座
1
1250
16
下支座
1
1910
17
爬升套架
1
3500
18
起重量限制器
1
43
19
电气设备安装
1
100
20
塔身
1
10968
自由高度36.8m
21
大底架
1
4214
22
配重块
5
12500
23
固定节
1
1539
24
标准节
7
6300
自由高度重量范围为13节，本工程拟搭设56.6米，共需标准节为20节，因此需另加7个标准节重量，每个900KN。
25
全机自重
1、主要部件重量表：
2、载荷工况
载荷工况
基础载荷
P1（KN）
P2（KN）
M（KN.m）
MK（KN.m）
工作工况
540
50
1720
260
非工作工况
480
80
1930
0
3、技术性能表：
塔吊型号JL5613
臂长：
56米
幅度R（m）
2.5～15.8
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
起重量Q（t）
a=4
6.0
5.94
5.2
4.61
4.13
3.73
3.4
3.11
2.87
2.66
2.47
a=2
3.00
2.92
2.71
2.52
幅度R（m）
36
38
40
42
44
46
48
50
52
54
56
起重量Q（t）
a=4
2.3
2.15
2.02
1.9
1.79
1.69
1.6
1.5
1.43
1.36
1.3
a=2
2.38
2.2
2.07
1.95
1.84
1.74
1.65
1.55
1.48
1.41
1.35
性能参数
额定起重力 KN﹒m
950
机构载荷率
起升机构
Jc40%
牵引机构
Jc25%
回转机构
Jc25%
行走机构
JC15%
起升高度
倍率
固定
附着
a=2
39
140
a=4
39
80
最大起重
6
工作幅度
最小幅度m
2
最大幅度m
56
配重块
起重机臂长m
56
配重块重量（t）
12.5
一）供电设备性能
1、供电容量：
≥560KVA
2、供电电压：
380V±5%
3、供电频率：
50HZ
二）起重机构造简述：
1、该机由金属结构、机械传动、液压顶升、电气控制以及安全保护装置等组成。
主要部件如下：
金属结构：
金属结构主要包括底架、塔身标准节、起重臂、平衡臂、回转塔身、爬升架、附着架、塔顶、司机室等组成。
塔身由下塔身和塔身标准节组成，各节是由主弦杆、水平腹杆、斜腹杆等组焊而成的空间桁架结构每节长为2.8米，截面为1.51m×1.51m，每节之间采用高强度连接螺栓连接。
各节是由工装保证具有良好的互换性，改变塔身标准节的节数，使塔机达到所需要的不同高度。
各节均设有垂直扶梯和休息平台。
爬升架主要由套架、平台及液压顶升装置组成。
套架为整体式，套装在塔身的外部，上端有销轴与下支座相连，高7150㎜，截面为2098×2098（㎜）。
附着架：
由四根撑杆和二个环梁等组成。
它主要是把塔机固定在建筑物柱子（砼墙）上，起着依附作用，使用时二个环梁用螺栓连接，套在标准节上，其撑杆长度可调整。
回转塔身：
由角钢、钢管组焊而成的长方形空间桁架，其底部连接上支座，顶部连接塔顶，司机室装在侧面，四周设有平台，起安全保护作用。
上支座：
由钢板拼焊而成的箱体结构，在上支座的一侧安装一套回轩机构，另侧安装一个多功能限位器。
下支座：
由钢板拼焊而成的箱体结构。
塔顶：
塔顶为三角形空间桁架结构，前后弦杆为两根角钢拼焊成方管，腹杆为无缝钢管，底部与回转塔身连接，顶部的前方及后方均装有拉板，分别与起重臂拉杆，平衡臂拉杆铰接，塔顶的上部有一平台，安装人员可利用该平台进行塔机的装卸和穿绕起升钢丝绳。
司机室：
为钣金结构，设置在回转塔身的右前方侧。
平衡臂：
平衡臂由槽钢与角钢组焊而成的平面桁架。
起重臂由变截面等腰三角形结构，上弦杆、斜腹杆、水平腹杆均为无缝钢管，两根下弦杆由两根角钢拼焊成方管。
起重臂：
由不同臂节组合而成。
第三节、塔吊计算
一、塔吊基础构造要求：
1、基础尺寸5000×5000×1600，配筋为上下各双向Ø20＠180，拉筋Ø14＠540梅花形布置；
2、钢筋混凝土基础要求具有良好整体性，基础应高出周围地面100㎜以上。
3、混凝土应可靠捣实，表面平整，水平公差1/1000，塔机底梁安装时再用垫铁调平，以保证塔身垂直度；
4、基础的地基承载力不低于0.2MPa；
5、地脚螺栓在浇注砼时要加黄油外缠塑料保护。
二、塔吊基础定位
详附图
塔吊安装后,地下室底板施工时，塔吊与底板砼接触断面中间设置一圈3mm厚250宽的钢板止水带。
塔吊位置平面图
三、塔吊天然基础的计算书
●参数信息
塔吊型号:
JL－5613,自重（包括压重）F1=578.81kN，最大起重荷载F2=60.00kN，塔吊倾覆力距M=1334.43kN.m，塔吊起重高度H=56.60m，塔身宽度B=1.51m，混凝土强度等级:
C35，基础埋深D=1.00m，基础最小厚度h=1.60m，基础最小宽度Bc=5.00m，
●基础最小尺寸计算
基础的最小厚度取:
H=1.60m
基础的最小宽度取:
Bc=5.00m
●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：
当考虑偏心距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=1.2×638.808333333333=766.57kN；
G──基础自重与基础上面的土的自重，G=1.2×（25.0×Bc×Bc×Hc+20.0×Bc×Bc×D）=1800.00kN；
Bc──基础底面的宽度，取Bc=5.00m；
W──基础底面的抵抗矩，W=Bc×Bc×Bc/6=20.83m3；
M──倾覆力矩，包括风荷载产生的力距和最大起重力距，M=1.4×1334.43=1868.20kN.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=5.00/2-1868.20/（766.57+1800.00）=1.77m。
经过计算得到:
无附着的最大压力设计值Pmax=（766.57+1800.00）/5.002+1868.20/20.83=192.34kPa
无附着的最小压力设计值Pmin=（766.57+1800.00）/5.002-1868.20/20.83=12.99kPa
有附着的压力设计值P=（766.57+1800.00）/5.002=102.66kPa
偏心距较大时压力设计值Pkmax=2×（766.57+1800.00）/（3×5.00×1.77）=193.11kPa
●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:
其中fa──修正后的地基承载力特征值（kN/m2）；
fak──地基承载力特征值，取190.00kN/m2；
b──基础宽度地基承载力修正系数，取0.15；
d──基础埋深地基承载力修正系数，取1.40；
──基础底面以下土的重度，取15.00kN/m3；
γm──基础底面以上土的重度，取15.00kN/m3；
b──基础底面宽度，取5.00m；
d──基础埋深度,取1.00m。
解得地基承载力设计值fa=205.00kPa
实际计算取的地基承载力设计值为:
fa=205.00kPa
地基承载力特征值fa大于最大压力设计值Pmax=192.34kPa，满足要求！
地基承载力特征值1.2×fa大于偏心距较大时的压力设计值Pkmax=193.11kPa，满足要求！
●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
hp──受冲切承载力截面高度影响系数，取
hp=0.93；
ft──混凝土轴心抗拉强度设计值，取ft=1.57kPa；
am──冲切破坏锥体最不利一侧计算长度:
am=[1.51+（1.51+2×1.55）]/2=3.06m；
h0──承台的有效高度，取h0=1.55m；
Pj──最大压力设计值，取Pj=193.11kPa；
Fl──实际冲切承载力：
Fl=193.11×（5.00+4.61）×0.20/2=180.94kN。
允许冲切力：
0.7×0.93×1.57×3060×1550=4847678.01N=4847.68kN
实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！
●承台配筋计算
依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.2.7条。
1.抗弯计算，计算公式如下:
式中a1──截面I-I至基底边缘的距离，取a1=1.75m；
P──截面I-I处的基底反力:
P=193.11×（3×1.77-1.75）/（3×1.77）=129.72kPa；
a'──截面I-I在基底的投影长度,取a'=1.51m。
经过计算得M=1.752×[（2×5.00+1.51）×（193.11+129.72-2×1800.00/5.002）+（193.11-129.72）×5.00]/12
=602.74kN.m。
2.配筋面积计算,公式如下:
依据《混凝土结构设计规范》GB50010-2002
式中
1──系数，当混凝土强度不超过C50时，
1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，
1取为0.94,期间按线性内插法确定；
fc──混凝土抗压强度设计值；
h0──承台的计算高度。
经过计算得
s=602.74×106/（1.00×16.70×5.00×103×15502）=0.003
=1-（1-2×0.003）0.5=0.003
s=1-0.003/2=0.998
As=602.74×106/（0.998×1550×300.00）=1298.16mm2。
由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:
12000mm2。
故取As=12000mm2。
根据以上计算，结合本工程塔吊选型使用说明书要求，拟按塔吊说明书要求进行钢筋混凝土基础施工，具体详使用说明书。
四、塔吊抗倾翻稳定性验算
1、验算公式
①地基土反力的偏心距e应满足下列条件:
e=（M+Fh•h）/（FV+Fg）≤b/3
②地基土应力按下公式验算:
PB=2（FV+Fg）/[3b（b/2-e）]≤[PB]
式中:
e—偏心距（m），为总的倾覆力矩（∑M）除以作用在基础上的总垂直力（∑N）之商，也等于地基土反力的合力到基础中心的距离；
M—塔吊作用在基础上的弯矩（KNm）；
FV—塔吊作用在基础上的垂直力（KN）；
Fh—塔吊作用在基础上的水平力（KN）；
Fg—砼基础的重力（KN）；
PB—地基土压应力（KN/m2）；
[PB]—地基土许用压应力（KN/m2）；
b—基础底板长度和宽度（m）；
h—基础底板的厚度（m）。
2、稳定性验算
⑴验算工作状态
e=（1720+50×1.6）/（540+5*5*1.6*25）=1.17m＜5.0/3=1.67m，符合要求。
PB=2×（540+5*5*1.6*25）/[3×5×（5/2-1.17）]=77.19KPa＜205KPa，安全。
⑵验算非工作状态
e=（1930+80×1.4）/（480+5*5*1.6*25）=1.38m＜5.0/3＝1.67m,符合要求。
PB=2×（480+5*5*1.6*25）/[3×5×（5/2-1.67）]=118.9KPa＜205KPa，安全。
五、塔吊附着计算
塔机安装位置至附墙或建筑物距离超过使用说明规定时，需要增设附着杆，附着杆与附墙连接或者附着杆与建筑物连接的两支座间距改变时，必须进行附着计算。
主要包括附着支座计算、附着杆计算、锚固环计算。
根据工程特点、塔吊位置，为确保安全施工，本工程塔吊附墙拟采用一道，附着高度为29.8m（七层框架柱上），附着采用塔吊厂家提供的标准附墙件做为本项目塔吊的附墙构件。
第四节、塔吊安装、折卸
一、安装前的准备工作
1、了解施工现场布局和土质情况，清理现场的障碍物。
2、根据建筑物的布置决定塔机基础相对于建筑物的位置，然后按混凝土基础图上所规定的技术要求进行施工。
3、配备吊装机械，需25t的汽车吊，其起升高度不低于30m的起重机械。
4、准备辅助吊装设备、枕木、木楔以及足够的铁丝、索具、绳扣等常用工具。
5、混凝土基础必须预先浇好，而且强度达到设计标号75%以上才能安装。
6、电源配置应合理、安全、方便、不得与安装场地相距过远。
二、地基基础：
1、固定式塔式起重机的地基基础是保证塔机安全使用的必要条件，本机基础严格参照《说明书基础部分》的说明施工。
2、本工程塔吊基础的地基准备利用天然地基，地基顶标高-6.4,根据地质勘察报告，依地质钻探情况的土层从上往下依次为：
①淤泥质土，厚度约为0.8米（80~120KPa）
②殘植砂质粘性土，厚度约为1.4米（200~260KPa）
③全风化花岗岩，厚度约为5米（0.5~1.50MPa）
④土柱状强风化花岗岩，（15~22MPa）
3、本工程塔吊基础按
残积粘性土持力层，地基承载力为200~260KPa/m2。
4、塔吊基础采用钢筋砼独立基础，基础中心，定于C－6和B－9轴交B－G轴轴间，基础顶标高-6.4,埋置于地下室底板下，规格为5.0×5.0×1.6厚，见附图，采用C35商品砼浇筑，其配筋按塔吊使用说明书要求进行配筋。
5、施工顺序为：
塔基放线——→塔基坑土方开挖——→100厚C10素砼垫层、基坑护壁——→用水准仪在坑壁四周测设标高线——→基础底钢筋网绑扎——→支马凳及纵横向临时固定钢筋——→竖向拉钩钢筋绑扎——→浇捣基础砼——→养护。
6、塔身穿地下室顶板采用预留后浇带形式设置,等塔吊拆掉后，再按原图设计要求，支模、焊接钢筋，浇捣比原砼高一等级的微膨胀砼。
三、塔吊安装
1、塔吊安装必须由具有安装资质的单位组织进行；必须严格执行产品使用说明书所规定的技术要求进行施工。
2、安装前校对砼基础结构，检查砼试验报告，确保砼标号不低于厂方设计要求。
3、固定支脚：
需要4个800高的固定支脚和8根销轴；1个固定框和8根销轴；1个塔身标准节；1个铅垂铊和一台水平仪。
a.固定支脚必须按砼基础中心线对称安装，下垫40厚钢板；
b.塔身采用∠200×20角钢和600×600见方钢板等构件组成固定支脚；
c.必修保证鱼尾板的安装尺寸150mm；
d.固定支脚应按电气要求正确接地；
e.将固定支脚和固定框装在一起（固定框仅供临时埋设固定支脚用）；
f.将固定支脚和固定框安放在加强钢筋上，并在固定支脚支板下用木楔块调整固定支脚的位置；
g.塔身标准节在固定框上安装完毕后，从两个方向检查其垂直度；
h.浇注塔吊基础砼，待其干硬后，拆下固定框和塔身标准节。
4、安装基础及第二节，注意爬爪方向，装上套架，并装上套架上的操作平台。
5、在地面上将回转机构、司机室和操作平台连成整体，并装好可能安装的电气，然后将此组件吊到塔身上用锁轴连好打上保险锁，在此过程中还得注意方向。
6、吊装塔顶：
吊装前在地面先把塔顶上的平台扶梯装好，然后把塔顶装到回转盘上，用销轴及螺栓固定。
7、拼装平衡臂及上面的拉杆起升机构。
并把主卷扬的电线接好，将平衡臂主件吊起，用销轴将平衡臂拉杆与塔顶点连接好，接好电源。
8、在塔机的正方向（根据现场情况）拼装吊臂及拉杆滑轮组，小车牵引机构，维修吊栏，用汽车吊将吊臂与塔帽前根部连接好，用主卷扬将拉杆拉起与塔顶点连接好。
9、装配重，按图纸要求不能错位，最后用螺杆将配重块固定。
10、接小车电源，穿绕起钢丝绳。
11、主塔完毕，检查各处结构是否牢靠，传动机构（包括钢丝绳、滑轮）是否正常。
对电气及安全装置进行调试，确认无误后方可加节。
四、塔机顶升程序及要求
1、顶升前的准备：
（1）将标准节吊至塔机的正方向排立，对标准节的销孔销轴进行清理，擦油，对液压站进行清洗加油试验。
（2）换上顶升吊钩,吊下引进小车，吊起第一节塔身，注意方向，装入引进轨道，打掉回转盘与塔身的连接销轴，回转处于制动状态。
顶起15CM用小车引进平衡，使平衡点落在顶升横梁上，15分钟后看油缸有无下滑现象。
（3）在顶升中，应从两个侧面检查塔身的垂直度，以避免塔身与建筑物间的距离出现偏差。
2、顶作业：
（1）各部正常后，开始顶升，将顶升横梁两端的棘爪落在塔身的凸耳上，顶起塔头部分0.8米，把套梁上的棘爪落在塔身凸耳上。
收回油缸顶升横梁挂到上一对凸耳上，再顶起塔头部分，拉起套架棘爪，当油全部伸完时约1米再上套架棘爪。
再收回油缸顶升横梁拉到上对凸耳上，再顶起塔头部分，拉起套架棘爪，当油缸全部伸完1.5米。
这时注意不能让套架滚轮冲出塔身，套架顶空拉进引进小车使标准节就位，将操纵杆拨到下降位子，标准节落入鱼尾板内，用销轴连接好，并插上安全销锁定标准节。
（2）吊下引进小车装上标准节吊入轨道。
将小车开至平衡点拿掉保险销，重复每
（1）小节，直至所需高度。
用8个销轴将回转盘与标准节连接好方可运转。
（3）顶升过程应有专人开液压站，看棘爪及凸耳。
风速大于4级不得进行顶升。
在顶升过程中若液压系统出现异常，应立即停止顶升，将塔头部分落在塔身上销好，超过自由高度应提前埋好预埋件，并附着。
3、塔身附着
（1）本塔机由厂方提供固定附着框组成，撑杆及预埋件由厂方提供图纸自行加工。
（2）本工程预计安装高度56.6米，只需一道附着，确定在29.8m高处。
（3）塔身中心到建筑物的垂直距离3.5-5M视实际情况而定。
（4）附着杆的水平面误差不得超过200MM。
五、塔吊拆装安全技术
A、拆装前的技术检查
在拆装作业开始前，应进行一次全面检查，以防止由于疏忽而使任何隐患存在，确保安全作业。
1、检查路基和混凝土固定基础是否符合技术要求。
2、对塔吊的各机构、各部位、结构焊缝、重要部位螺栓、肖轴、卷扬机构和钢丝绳、吊钩、吊具以及电气设备、线路等进行仔细检查，发现问题应立即解决。
3、对顶升液压系统的液压缸和油管、顶升套架结构、导向轮、挂靴爬爪等进行检查，发现问题及时处理。
4、对旋转塔身法拆装的主副地锚架、起落塔卷扬钢丝绳，以及起升机构制动系统等进行检查，确认无误后方可使用。
5、对拆装人员所使用的工具、安全带、安全帽等进行全面检查，不合格者立即更换。
6、检查拆装作业中的辅助机械，如起重机、运输汽车等必须性能良好，技术要求能保证拆装作业需要。
7、检查拆装现场有关情况，如电源、运输道路、作业场地等是否已具备拆装作业的条件。
8、安全监督岗的设置及安全措施的贯彻落实已符合要求。
B、拆装作业中的安全技术
1、塔吊的拆装作业必须在白天进行，如需加快进度，可在具备良好照明条件的夜间做一些拼装工作，不得在大风、浓雾和雨雪天气进行。
2、在安装或拆卸作业过程中，必须保持现场的整洁和秩序，不得堆存杂物以免妨碍作业并影响安全。
对塔吊的金属结构下面必须垫放木枋，防止损坏结构或造成结构变形。
3、安装架设用的钢丝绳及其固定必须符合标准和满足安装上的要求。
地锚等临时设施必须构筑牢固，特别是拆卸作业前必须仔细检查确信安装时所使用过的地锚仍然牢固可靠。
4、在进行逐件组拼或部件安装之前，必须对部件各部分的完好情况、连接情况和钢丝绳穿绕情况、电气线路等进行全面检查。
5、在架设过程中，结构和钢丝绳的受力以在立塔初始阶段最为不利，随着塔架起升则逐渐减小。
在拆塔过程中，以塔架即将完全卧倒时受力最大。
因此，在塔架子开始起升或即将卧倒时，必须缓慢进行，并加强各主要部位的检查和观察。
6、在拆装起重臂和平衡臂时，要始终保持起重机的平衡，严禁只拆装一个臂就中断作业。
7、在拆装作业过程中，如突然发生停电、机械故障、天气骤变等情况不能继续作业，或作业时间已到需要停休时，必须使起重机已安装、拆卸的部位达到稳定状态并已锁固牢靠，所有结构件已连接牢固，塔顶的重心线处于塔底支承四边中心处，再经过检查确认妥善后，方可停止作业。
8、安装时应按安装要求使用规定的螺栓、销轴等接件，并要有可靠的防松或保护装置。
螺栓紧固时应附合规定的预紧力。
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