中联6013塔机附墙施工方案.docx
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中联6013塔机附墙施工方案
武汉江岸区永清片综合发展项目
B4/B5地块总承包工程
塔式起重机附墙施工方案
编制人：
审核人：
审批人：
2015年月日
塔式起重机附墙施工方案
1.编制及依据
本塔式起重机附墙施工方案是依据塔机生产厂家《安装使用说明书》等技术文件及国标有关安全技术标准、规程进行编制。
为确保塔机附墙施工的安全与质量，在全施工过程中应认真参照本方案执行。
本方案其他未尽事宜，应遵循参照国家有关技术标准、安规执行。
序号
名称
编号
1
本工程施工图纸
2
本工程施工组织设计
3
塔式起重机安全规程
GB5144-2012
4
混凝土结构工程施工质量验收规范
GB50204-2002（2011版）
5
起重机用钢丝绳检验和报废实用规范
GB/T5972-2006
6
建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程
JGJ196-2010
6
建筑施工高处作业安全技术规范
JGJ80-91
7
建筑施工用电安全技术规范
JGJ46-2005
8
建筑机械使用安全技术规程
JGJ33-2012
9
特种设备安全监察条例
国务院第373号令
10
建设工程安全生产条例
国务院第393号令
11
生产安全事故报告和调查处理条例
国务院第493号令
12
建筑起重机械安全监督管理规定
建设部第166号令
13
武汉市建设工程起重机械安装、使用管理办法（试行）
武建[2006]238号
14
塔式起重机使用说明书
2.设备及工程概况
工程概况：
本项目位于湖北省武汉市江岸区永清片，用地大致呈矩形，地块内地形平整，项目东临中山大道，西临轨道交通1号线和解放大道，北临黄浦二路，南面隔新建街与B123地块综合体形成连续的、规模化的高档办公及商业综合开发。
本工程作为综合体开发项目，由商业裙房及塔楼组成。
其中，地下3层地库；裙房为地上4层；塔楼地上49层。
总建筑面积207910m2。
其中，地上部分建筑面积103783m2，地下建筑面积104127m2。
本工程±0.000标高相当于绝对标高24.100m。
裙房总建筑高度24.00m，塔楼总建筑高度164.80m。
建设单位：
武汉瑞安天地房地产发展有限公司
监理单位：
武汉宏宇建设工程咨询有限公司
使用单位：
河北建工集团有限责任公司
塔吊生产厂家：
长沙中联重工科技发展股份有限公司（TC6013）
安装施工单位：
武汉宏达盛世建设机械有限公司
中联QTZ80（TC6013A-6）塔吊性能参数如下：
额定起重力矩KN.m
800
起升高度（m）
附着式
220
最大起重量（t）
6
工作幅度（m）
最小幅度
2.5
最大幅度
60
起升机构
提升速度（m/min）
a=2
a=4
80
40
40
20
相应起重量（t）
1.5
3
3
6
电机功率（kW）
24
牵引机构
牵引速度（m/min）
0~55
电机功率（kW）
4
回转机构
回转速度（r/min）
0~0.8
电机功率（kW）
5.5*2
顶升机构
顶升速度（m/min）
0.7
工作压力（MPa）
25
电机功率（kW）
7.5
平衡重（t）
臂长60m
平衡臂长13.6m
17.05
臂长55m
平衡臂长13.6m
15.65
臂长50m
平衡臂长13.6m
14.2
臂长45m
平衡臂长13.6m
12.8
臂长40m
平衡臂长13.6m
11.4
臂长35m
平衡臂长13.6m
9.95
臂长30m
平衡臂长13.6m
8.55
工作环境温度（℃）
-20~40
总功率（KW）
39（不包括顶升机构）
现场附墙塔机安装高度概况：
现场塔机附墙顶升安排：
现场1#塔机平面图：
现场2#塔机平面图：
3.施工项目组织机构及职责
3.1施工项目部组织机构
根据塔式起重机的附墙任务生产计划的安排，为全面落实施工生产安排，对塔机附墙顶升全过程进行管理和监控，确保质量目标、工期目标、环境管理目标和职业健康安全管理目标的实现，确定如下组织机构，并明确分工职责：
项目部组织机构图
3.2施工人员职责分工
岗位
姓名
岗位职责
项目经理
赵文军
对塔机附墙全过程进行管理监控并按照要求进行合理的组织。
技术经理
熊福军
现场勘察，编制塔机的附墙技术方案，负责附墙技术指导，汇编整理技术资料。
安全员
龚雷安
检查施工中安全保护措施的执行，监督作业前安全技术交底，负责现场施工安全监督。
生产经理
阚坦生
负责施工中的内外接口，合理安排人力、物力实施方案，对作业工人进行安全技术交底，对塔机附墙顶升过程安全、质量管理负直接责任。
上部起重指挥
胡中浩
负责上部起重指挥，做好高空作业人员的协调工作。
下部起重指挥
祝存武
负责下部起重指挥，做好地面作业人员的协调工作。
电工
何五棒
负责作业中塔机电器系统的调试，服从指挥。
拆装工
刘建堂
所有作业人员进入施工现场必须持有效操作证件上岗，接受塔机附墙顶升作业前的安全技术交底。
服从班组指挥分工，严格执行作业程序，精力集中，做好自我防护，正确配带和使用安全防护用品，不违章作业。
刘宏
黄杜
李江东
4.附墙安装
4.1准备工作
4.1.1附墙墙体部分预埋处理方式
附墙拉杆与建筑物固定点的预埋板预埋，预埋件选用待预埋点位置的砼硬度达到70%以上后方可进行塔吊附着安装。
塔机附墙杆连接示意图
连接铁板图
4.1.2附墙杆件
附墙杆件采用调节螺杆的形式，截面为300*300mm，主弦杆为L50*50*5mm。
4.1.3附墙平面示意图
1#塔吊采用三杆件附着形式：
2#塔吊采用三杆件附着形式：
4.2附墙安装过程
前期需搭设操作平台。
本工程在附臂杆件进行安装作业时，须在作业面下方构建操作平台。
操作平台搭设方式为：
在附臂杆件安装位置下方1.5m的位置采用10#槽钢搭设一个宽度为3.6*3.6m，周围1.2m高防护的安装操作平台，以供工人进行附臂杆件安装时使用。
具体详下图：
搭设时，先用塔吊安装操作平台的主梁，再安装次梁、铺木脚手板，下方挂安全兜网，再在四周安装安全防护栏杆，周围挂安全网。
4.2.1先将附着框架套在塔身上，并通过内撑杆将塔身的四根主弦杆顶紧；通过销轴将附着撑杆的一端与附着框架连接。
另一端与固定在建筑物上的连接基座连接。
4.2.2每道附着架的四根附着撑杆应尽量处于同一水平面上。
但在安装附着框架和内撑杆时，若与标准节的某些部件干涉，可适当升高或降低内撑杆的安装高度。
4.2.3附着撑杆上允许搭设供人从建筑物通向塔机的跳板，但严格禁止堆放重物。
4.2.4安装附着装置时，应当用经纬仪检查塔身轴线的垂直度，其偏差不得大于塔身全高的4/1000，允许用调节附着撑杆的长度来达到。
4.2.5附着撑杆与附着框架，连接基座，以及附着框架与塔身、内撑杆的连接必须可靠。
内撑杆应可靠地将塔身主弦杆顶紧，各连接螺栓应紧固好，各调节螺栓调整好后，应将螺母可靠地拧紧，开口销应按规定充分张开，运行后应经常检查有否发生松动，并及时进行调整。
附臂杆件制作工艺：
钢结构工程制造所用材料的品种和规格必须符合施工图纸的规定，其机械性能和化学成份必须符合现行的国家标准或部颁标准，并应具有出厂合格证。
钢板表面存在缺陷不得超过GB3274《普通碳素钢和低合金钢热轧厚钢板技术条件》中的规定。
附臂杆件进场验收：
附臂杆件进入现场时，各部门负责人（安全部、技术部、质检部、工程部等）一定要组织验收，要求杆件无严重锈蚀，无交叉嫁接，开口销不得采用金属丝等不符合规范要求的一律禁止入场，同时后期在与建筑物预埋耳板连接时，一定要待该附着区域混凝土强度达到80%以上，方可进行附臂连墙件锚固。
4.3顶升加节过程
4.3.1顶升前准备：
液压泵站要求给其油箱加油，同时清理好各个塔身节，做好顶升前各项准备工作，放松电缆长度略大于总的顶升高度，并紧固好电缆，将起重臂旋转至爬升架前方，平衡臂处于爬升架的后方（顶升油缸正好位于平衡臂下方）。
准备好引进导轮和爬升架平台上连接标准节的高强度螺栓。
4.3.2顶升前塔机的配平
塔机配平前，必须先将载重小车运行到下图所示的配平参考位置，并另起一节标准节或其它重物（表中载重小车的位置是个近似值，顶升时还必须根据实际情况需要调整）。
然后拆除下支座四个支腿与标准节的连接螺栓。
通过检验下支座支腿与塔身主弦杆是否在一垂直线上，并观察爬升架8个导轮与塔身主弦杆间隙是否基本相同来检查塔机是否平衡。
略微调整载重小车的配平位置，直至平衡。
使得塔机上部中心落在顶升油缸梁的位置上。
操纵液压系统使爬升架下降，连接好下支座和塔身节间的连接螺栓。
4.3.3顶升作业
（1）将一节标准节吊至顶升爬升架引进梁正上方，在标准节E下端装上四个引进滚轮，缓慢落下吊钩，使标准节四个引进轮落在引进梁上。
（2）再吊一节标准节，将载重小车开至顶升平衡位置使顶升部分的重心大体与顶升油缸重合。
（3）将回转机构制动器将塔机处于制动状态
（4）启动泵站，操纵泵站手柄，使顶升油缸下端，顶升横梁两端销轴插入塔身主弦杆上的顶升支板内，关掉泵站。
（5）拆掉下支承座与塔身节间的连接螺栓，检查顶升有无电气、机械故障，准备顶升。
（6）开动泵站，操纵手柄，使油缸顶起塔机上部结构，当顶升套架上的爬爪高出上一个顶升支板时，停止顶升，并操纵手柄使油缸稍回落，爬爪慢慢落在顶升支板上端面上。
（7）继续收回油缸，顶升横梁被提起，当横梁两端销轴达到上一个顶升支板轴孔时，再次顶升，直到能从套架开口处引进一个塔身标准节时，停止顶升将标准节引入。
（8）当引进的标准节正对已安装好的标准节时，操纵手柄使油缸回落，引进的标准节随同上部结构落在塔身顶端，拆下四个引进轮置于套架下平台上，标准节间连接螺栓必须全部能插进去。
另外，下支座与塔身顶端8个螺栓也应能全部插进去，方能拧紧各连接螺栓。
其顺序为：
先起重臂一侧，后平衡臂一侧。
除还需继续顶升加节时的下支座和搭身顶部的8个螺栓可只拧紧一个螺母外，其余必须拧紧双螺母。
当停止加节，起重机工作时，必须全部拧紧双螺母。
顶升过程示意图
（9）当继续顶升加节时，按以上方法类推，直到计划顶升高度。
注：
塔机附墙顶升完毕，检查所有销轴，对各种安全限位进行调试，经验收合格后方可投入使用。
5.安全技术措施
5.1作业前，安全员应组织人员对塔吊作全面的检查，对作业区域安全防护作全面检查，组织所有安装人员学习方案，塔吊司机对塔吊各部机械构件进行全面检查。
5.2参加人员必须持证上岗作业，进入施工现场必须遵守施工现场各项安全规章制度。
5.3及时收听气象预报，如突遇6级及以上大风或大雨时应立即停止作业，并作好应急防范措施。
5.4凡参加作业人员应正确戴好安全帽，上高按规定系好经试验合格的安全带（包括在操作平台上作业），一律穿胶底防滑鞋和工作服上岗。
5.5高空作业时所有工具必须放在工具包内，不得随意乱放，工具用细绳系扎好，扣在固定物上，交工具的一方等接工具的一方抓牢后才能放手，不得任意抛掷。
5.6严禁无防护上下立体交叉作业，作业人员严禁酒后上岗。
5.7登高作业人员应具备良好的心理素质、较高的工作技能、高度的责任心，工作中要胆大心细，确保安装工作的万无一失，凡有影响作业疾病者一律严禁上高。
5.8安装作业区域布置警戒线，安全防护左右各20米，挂起示警牌，非作业人员未经允许不得进入，现场安全员全权负责安装区域的安全防护工作。
5.9服从统一指挥，高空作业严禁向下抛掷物体。
5.10所有参加安装人员必须精力充沛，高度集中思想，认真对待每一个细节问题（特别是登高作业人员）。
5.11所有作业人员必须严格执行高空作业、安全用电、气割防火等有关规定。
5.12作业中还需注意对塔机自身洞口临边的防护。
5.13作业前班长对参加此次安装作业人员进行分工并认真做好分工记录。
5.14夜间作业时，由项目对塔吊安装区域安装灯具及照明，确保安装过程中的安拆安全。
6.计算书
6.11#塔机计算书
6.1.1支座力计算
塔机按照说明书与建筑物附着时，最上面一道附着装置的负荷最大，因此以此道附着杆的负荷作为设计或校核附着杆截面的依据。
附着式塔机的塔身可以简化为一个带悬臂的刚性支撑连续梁，其内力及支座反力计算如下:
风荷载标准值应按照以下公式计算：
ωk=ω0×μz×μs×βz=0.670×1.170×2.690×0.700=1.476kN/m2；
其中ω0──基本风压（kN/m2），按照《建筑结构荷载规范》（GBJ9）的规定采用：
ω0=0.670kN/m2；
μz──风压高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》（GBJ9）的规定采用：
μz=2.690；
μs──风荷载体型系数：
μs=1.170；
βz──高度Z处的风振系数，βz=0.700；
风荷载的水平作用力：
q=Wk×B×Ks=1.476×1.800×0.200=0.531kN/m；
其中Wk──风荷载水平压力，Wk=1.476kN/m2；
B──塔吊作用宽度，B=1.800m；
Ks──迎风面积折减系数，Ks=0.200；
实际取风荷载的水平作用力q=0.531kN/m；
塔吊的最大倾覆力矩：
M=2695.100kN·m；
弯矩图
变形图
剪力图
计算结果:
Nw=207.3504kN；
6.1.2附着杆内力计算
计算简图:
计算单元的平衡方程:
ΣFx=0
T1cosα1+T2cosα2-T3cosα3=-Nwcosθ
ΣFy=0
T1sinα1+T2sinα2+T3sinα3=-Nwsinθ
ΣM0=0
T1[（b1+c/2）cosα1-（α1+c/2）sinα1]+T2[（b1+c/2）cosα2-（α1+c/2）sinα2]+T3[-（b1+c/2）cosα3+（α2-α1-c/2）sinα3]=Mw
其中:
α1=arctan[b1/a1]α2=arctan[b1/（a1+c）]α3=arctan[b1/（a2-a1-c）]
a）第一种工况的计算:
塔机满载工作，风向垂直于起重臂，考虑塔身在最上层截面的回转惯性力产生的扭矩和风荷载扭矩。
将上面的方程组求解，其中θ从0-360循环,分别取正负两种情况，求得各附着最大的轴压力和轴拉力。
杆1的最大轴向压力为:
382.45kN；
杆2的最大轴向压力为:
0.00kN；
杆3的最大轴向压力为:
126.73kN；
杆1的最大轴向拉力为:
0.00kN；
杆2的最大轴向拉力为:
289.47kN；
杆3的最大轴向拉力为:
329.04kN；
b）第二种工况的计算:
塔机非工作状态，风向顺着着起重臂,不考虑扭矩的影响。
将上面的方程组求解，其中θ=45，135，225，315，Mw=0，分别求得各附着最大的轴压力和轴拉力。
杆1的最大轴向压力为:
148.47kN；
杆2的最大轴向压力为:
92.06kN；
杆3的最大轴向压力为:
213.96kN；
杆1的最大轴向拉力为:
148.47kN；
杆2的最大轴向拉力为:
92.06kN；
杆3的最大轴向拉力为:
213.96kN；
6.1.3附着杆强度验算
a）杆件轴心受拉强度验算
验算公式:
σ=N/An≤f
其中σ--为杆件的受拉应力；
N--为杆件的最大轴向拉力,取N=329.04kN；
An--为杆件的截面面积，本工程选取的是调节螺杆杆件，截面为300*300mm，主弦杆为L50*50*5；截面面积计算得An=1921.2mm2
经计算，杆件的最大受拉应力σ=329.04×1000/1921.2=171.3N/mm2，最大拉应力不大于拉杆的允许拉应力215N/mm2,满足要求。
b）杆件轴心受压强度验算
验算公式:
σ=N/φAn≤f
其中σ--为杆件的受压应力；
N--为杆件的轴向压力，杆1:
取N=382.453kN；
杆2:
取N=92.058kN；
杆3:
取N=213.956kN；
An--为杆件的截面面积,本工程选取的是调节螺杆杆件，截面为300*300mm，主弦杆为L50*50*5；截面面积计算得An=1921.2mm2；
λ--杆件长细比，杆1:
取λ=17.1,杆2:
取λ=26.3,杆3:
取λ=26.8；
φ--为杆件的受压稳定系数，是根据λ查表计算得：
杆1:
取φ=0.978,杆2:
取φ=0.950,杆3:
取φ=0.950；
经计算，杆件的最大受压应力σ=203.5N/mm2，
最大压应力不大于拉杆的允许压应力215N/mm2，满足要求。
6.1.4穿墙螺栓计算
现场塔吊墙体部分采用穿墙螺栓的方式进行固定，每个预埋件采用4颗直径28mm的螺栓，已知28mm穿墙螺栓允许最大拉力为265.88kN。
现场最大附着杆轴向力为Nmax=329.04kN，则单个预埋件能够允许最大拉力F=4×265.88=1063.52kN≥Nmax
6.1.5连接耳板焊接计算
在进行墙体连接件焊接时，焊缝要求为焊缝宽度不得低于10mm，焊缝高度不得低于12mm，不得出现漏焊、夹杂、溶洞等现象，材料采用Q235材质钢材，根据钢结构焊接技术规范有：
σ≤σ设计值=120N/mm2（式1）
σ=N/（h*l）（式2）
其中σ——焊接强度计算值（N/mm2）
N——杆件拉力最大值（329.04KN）
h——焊缝有效高度（不低于10mm）
l——实际焊缝有效焊接长度（大于等于320mm）
经计算σ=329040/（320*12）=85.69N/mm2＜120N/mm2,满足焊缝焊接要求。
6.22#塔机计算书
6.2.1支座力计算
塔机按照说明书与建筑物附着时，最上面一道附着装置的负荷最大，因此以此道附着杆的负荷作为设计或校核附着杆截面的依据。
附着式塔机的塔身可以简化为一个带悬臂的刚性支撑连续梁，其内力及支座反力计算如下:
风荷载标准值应按照以下公式计算：
ωk=ω0×μz×μs×βz=1.600×1.300×2.690×1.000=5.595kN/m2；
其中ω0──基本风压（kN/m2），按照《建筑结构荷载规范》（GBJ9）的规定采用：
ω0=1.600kN/m2；
μz──风压高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》（GBJ9）的规定采用：
μz=2.690；
μs──风荷载体型系数：
μs=1.300；
βz──高度Z处的风振系数，βz=1.000；
风荷载的水平作用力：
q=Wk×B×Ks=5.595×1.800×0.200=2.014kN/m；
其中Wk──风荷载水平压力，Wk=5.595kN/m2；
B──塔吊作用宽度，B=1.800m；
Ks──迎风面积折减系数，Ks=0.200；
实际取风荷载的水平作用力q=2.014kN/m；
塔吊的最大倾覆力矩：
M=2695.100kN·m；
弯矩图
变形图
剪力图
计算结果:
Nw=299.3086kN；
6.2.2附着杆内力计算
计算简图:
计算单元的平衡方程:
ΣFx=0
T1cosα1+T2cosα2-T3cosα3=-Nwcosθ
ΣFy=0
T1sinα1+T2sinα2+T3sinα3=-Nwsinθ
ΣM0=0
T1[（b1+c/2）cosα1-（α1+c/2）sinα1]+T2[（b1+c/2）cosα2-（α1+c/2）sinα2]+T3[-（b1+c/2）cosα3+（α2-α1-c/2）sinα3]=Mw
其中:
α1=arctan[b1/a1]α2=arctan[b1/（a1+c）]α3=arctan[b1/（a2-a1-c）]
a）第一种工况的计算:
塔机满载工作，风向垂直于起重臂，考虑塔身在最上层截面的回转惯性力产生的扭矩和风荷载扭矩。
将上面的方程组求解，其中θ从0-360循环,分别取正负两种情况，求得各附着最大的轴压力和轴拉力。
杆1的最大轴向压力为：
231.82kN
杆2的最大轴向压力为：
165.22kN
杆3的最大轴向压力为：
326.26kN
杆1的最大轴向拉力为：
231.82kN
杆2的最大轴向拉力为：
165.22kN
杆3的最大轴向拉力为：
326.26kN
b）第二种工况的计算:
塔机非工作状态，风向顺着着起重臂,不考虑扭矩的影响。
将上面的方程组求解，其中θ=45，135，225，315，Mw=0，分别求得各附着最大的轴压力和轴拉力。
杆1的最大轴向压力为：
194.83kN
杆2的最大轴向压力为：
103.49kN
杆3的最大轴向压力为：
265.78kN
杆1的最大轴向拉力为：
194.83kN
杆2的最大轴向拉力为：
103.49kN
杆3的最大轴向拉力为：
265.78kN
6.2.3附着杆强度验算
a）杆件轴心受拉强度验算
验算公式:
σ=N/An≤f
其中σ--为杆件的受拉应力；
N--为杆件的最大轴向拉力,取N=326.26kN；
An--为杆件的截面面积，本工程选取的是调节螺杆杆件，截面为300*300mm，主弦杆为L50*50*5；截面面积计算得An=1921.2mm2
经计算，杆件的最大受拉应力σ=326.26×1000/1921.2=169.8N/mm2，最大拉应力不大于拉杆的允许拉应力215N/mm2,满足要求。
b）杆件轴心受压强度验算
验算公式:
σ=N/φAn≤f
其中σ--为杆件的受压应力；
N--为杆件的轴向压力，杆1:
取N=231.82kN；杆2:
取N=165.22kN；杆3:
取N=326.26kN；
An--为杆件的截面面积,本工程选取的是调节螺杆杆件，截面为300*300mm，主弦杆为L50*50*5；截面面积计算得An=1921.2mm2；
λ--杆件长细比，杆1:
取λ=27.364,杆2:
取λ=35.837,杆3:
取λ=26.811；
φ--为杆件的受压稳定系数，是根据λ查表计算得：
杆1:
取φ=0.946,杆2:
取φ=0.918,杆3:
取φ=0.950；
经计算，杆件的最大受压应力σ=178.8N/mm2，
最大压应力不大于拉杆的允许压应力215N/mm2，满足要求。
6.2.4穿墙螺栓计算
现场塔吊墙体部分采用穿墙螺栓的方式进行固定，每个预埋件采用4颗直径28mm的螺栓，已知28mm穿墙螺栓允许最大拉力为265.88kN。
现场最大附着杆轴向力为Nmax=326.26kN，则单个预埋件能够允许最大拉力F=4×265.88=1063.52kN≥Nmax
满足预埋件锚固需求。
6.2.5连接耳板焊接计算
在进行墙体连接件焊接时，焊缝要求为焊
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