深蓝国际塔吊方案1.docx

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深蓝国际塔吊方案1

汇锦·深蓝国际工程

塔

吊

工

程

专

项

方

案

编制人：

审核人：

批准人：

八方建设集团有限公司

二〇一〇年四月

目　　录

第一章　　工程概况2

第二章　　塔吊基础设计及施工方案2

第三章　　塔吊附着设计计算7

第四章　　塔吊安装与拆卸11

第五章　　塔吊操作安全规程及其它注意专项14

附件塔吊基础平面布置图

施工总平面布置图

第一章　工程概况

第一节、编制依据

本方案主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制：

《塔吊起重机设计规范》（GB/T13752-1992）

《地基基础设计规范》（GB50007-20025）

《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》（JGJ94-94）

第二节、工程概况

本工程位于温州市惠民路与锦江路交叉口东北角（温州城市中心区E-3地块），工程总建筑面积41040.6m2，本工程地下室二层，地上18层，裙楼3层，建筑总高度为80.7m，总建筑面积41040.6m2，其中地下室建筑面积13296.0m2，主体采用框剪结构，采用钻孔灌注桩基础。

根据本工程实际情况，计划在现场适当位置安装一台QTZ63（5510）型塔吊，其相关技术参数均适用于本工程垂直运输需要。

塔吊具体位置详见平面布置图。

第二章　塔吊基础设计及施工方案

一、塔吊基础的确定

地质参数以本工程《岩土工程勘察报告》、《JGJ94－94》、《浙G－23》等有关资料为计算依据。

根据所定塔吊位置建筑结构条件和地质条件以及各项技术参数确定（以地质报告中Z8勘察孔为计算标准）：

塔吊基础采用Ф650混凝土钻孔灌注桩，塔吊桩有效桩长50米，桩位于承台四角处，桩数四根，承台尺寸均为4.5×4.5×1.2米，承台顶面比地下室底板底低100mm，桩钢筋锚入承台40d，伞形分布。

二、塔吊基础的施工

1、塔吊基础定位详见施工平面图；

2、塔吊基础施工见“计算书”设计要求。

基础施工前应由塔吊拆装队技术负责人进行如下几方面的技术交底：

混凝土强度等级、钢筋配置图、基础与建筑平面图、基础剖面图、基础表面平整度要求、预埋螺栓误差要求等，交底人为工程施工负责人，双方书面交接。

基础施工应由塔吊所有部门派专人监督整个施工过程，同时做好各个隐蔽验收记录，如钎探记录、地基隐蔽工程验收记录等。

施工完毕做好砼的养护，砼强度达到要求后方可安装塔吊；

3、顶面用水泥砂浆找平，用水准仪校水平，倾斜度和平整度误差不超过1/5000；

4、机脚螺检位置、尺寸要绝对正确，应特注意做好复核工作，尺寸误差不超过±0.5mm，螺纹位须抹上黄油，并注意保护。

三、塔吊基础计算书

根据本工程实际需要，确定QTZ63（5510）型塔吊最大起重高度为85m，最大起重量6T。

桩直径d=650mm。

承台尺寸4.5*4.5*1.2，承台混凝土强度等级C30。

承台基础配筋按塔吊生产厂家说明书要求。

塔身立柱与底板接触处预留孔洞3600×3600，底板后浇带处理方法同结构后浇带。

塔身穿楼板处，楼板预留洞四周比塔身外围大200，该处梁板后浇带处理方法同结构后浇带。

施工过程中做好防水处理。

塔吊桩基础计算

一、塔吊的基本参数信息

塔吊型号:

QTZ63（5510），塔吊起升高度H=85.0m，

塔吊倾覆力矩M=1470kN.m，混凝土强度等级:

C30，

塔身宽度B=1.60m，基础以上土的厚度D=0.00m，

自重F1=617.0kN，基础承台厚度Hc=1.20m，

最大起重荷载F2=60.00kN，基础承台宽度Bc=4.500m，

承台砼的保护层厚度=50.00mm。

桩径=0.65m桩间距a=3.20m，承台箍筋间距S=600.00mm，

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=617.0kN，

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）=812.4kN

塔吊的倾覆力矩M=1.4×1470=2058kN。

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=614.24kN；

G──桩基承台的自重

G=1.2×（25×Bc×Bc×Hc+20×Bc×Bc×D/4）=

1.2×（25×4.50×4.50×1.20+20×4.50×4.50×0.00）=729kN；

Mx,My──承台底面的弯矩设计值，取2058kN.m；

xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/2=1.60m；

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=（729+812.4）/4+2058×1.25/（4×1.602）=636.571kN。

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=0.80m；

Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值（kN），Ni1=Ni-G/n=454.321kN/m2；

经过计算得到弯矩设计值：

Mx1=My1=2×5240.66×1.60=1679kN.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11.90N/mm2；

ho──承台的计算高度Hc-50.00=1150.00mm；

fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；

经过计算得：

αs=1679×106/（1.00×11.90×4500.00×1150.002）=0.02；

ξ=1-（1-2×0.02）0.5=0.02；

γs=1-0.02/2=0.99；

Asx=Asy=1679×106/（0.99×1150.00×300.00）=4903.916mm2。

由于最小配筋率是15%，所以最小配筋面积是5562.4㎜2

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=478.27kN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=4500mm；

ho──承台计算截面处的计算高度，ho=1150mm；

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）=800.00mm，

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=0.35；

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=0.19；

fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=11.90N/mm2；

fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；

S──箍筋的间距，S=400mm。

则，1.00×478270=4.7827×105N≤0.19×300.00×4500×1150=2．94×108N；

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=478.27kN；

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=14.30N/mm2；

A──桩的截面面积，A=3.846×105mm2。

则，1.00×4782700=4.78×105N≤14.30×1.96×105=2.8×106N；

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=706.911kN；

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=2.04m；

Ap──桩端面积,取Ap=0.331m2；

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

115.65.000.00淤泥

1

211.58.000.00淤泥

2

35.022.00230.00粘土

1413.118.00200.00粘土

252.924.00300.00粘土

161.920.00250.00粘土

2

由于桩的入土深度为50.00m,所以桩端是在第

2层粘土层。

最大压力验算:

R=2.04×（15.6×5.00×0.90+11.5×8.00×0.90＋5.0×22.00×0.90+13.10×18.00×0.90+2.90×24.00×0.90+1.90×20.00×0.90）/1.67+250.00×0.331/1.67=734.9kN；

上式计算的R的值大于最大压力636.57kN,所以满足要求!

第三章　塔吊附着设计计算

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。

一、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:

风荷载取值：

Q=0.35kN；

塔吊的最大倾覆力矩：

M=1470kN；

弯矩图

变形图

计算结果:

Nw=49.860kN；

二、附着杆内力计算

计算简图:

计算单元的平衡方程:

其中:

2.1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合

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。

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合。

杆1的最大轴向压力为:

96kN；

杆2的最大轴向压力为:

0.00kN；

杆3的最大轴向压力为:

43.71kN；

杆1的最大轴向拉力为:

0.00kN；

杆2的最大轴向拉力为:

85.81kN；

杆3的最大轴向拉力为:

69.69kN；

2.2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

和轴拉力。

杆1的最大轴向压力为:

41.05kN；

杆2的最大轴向压力为:

17.01kN；

杆3的最大轴向压力为:

49.93kN；

杆1的最大轴向拉力为:

26.40kN；

杆2的最大轴向拉力为:

25.72kN；

杆3的最大轴向拉力为:

46.39kN；

三、附着杆强度验算

1．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=54.01kN；

An---为杆件的截面面积，本工程选取的是10号工字钢；

查表可知An=1430.00mm2。

经计算，杆件的最大受拉应力σ=54.01/1430.00=37.77N/mm2，

最大拉应力不大于拉杆的允许拉应力215N/mm2,满足要求。

2．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=85.75kN；

杆2:

取N=5.85kN；

杆3:

取N=43.87kN；

An---为杆件的截面面积,本工程选取的是10号工字钢；

查表可知An=1430.00mm2。

λ---杆件长细比，杆1:

取λ=121，杆2:

取λ=147，杆3:

取λ=128

φ---为杆件的受压稳定系数，是根据λ查表计算得：

杆1:

取φ=0.43，杆2:

取φ=0.32，杆3:

取φ=0.40；

经计算，杆件的最大受压应力σ=138.81N/mm2，

最大拉应力不大于拉杆的允许拉应力215N/mm2，满足要求。

四、附着支座连接的计算

附着支座与建筑物的连接多采用与预埋件在建筑物构件上的螺栓连接。

预埋螺栓的规格

和施工要求如果说明书没有规定，应该按照下面要求确定：

1．预埋螺栓必须用Q235钢制作；

2．附着的建筑物构件混凝土强度等级不应低于C20；

3．预埋螺栓的直径大于24mm；

4．预埋螺栓的埋入长度和数量满足下面要求：

其中n为预埋螺栓数量；d为预埋螺栓直径；l为预埋螺栓埋入长度；f为预埋螺栓与混

凝土粘接强度（C20为1.5N/mm2，C30为3.0N/mm2）；N为附着杆的轴向力。

5．预埋螺栓数量，单耳支座不少于4只，双耳支座不少于8只；预埋螺栓埋入长度不

少于15d；螺栓埋入端应作弯钩并加横向锚固钢筋。

五、附着设计与施工的注意事项

锚固装置附着杆在建筑结构上的固定点要满足以下原则:

1．附着固定点应设置在丁字墙（承重隔墙和外墙交汇点）和外墙转角处，切不可设置在轻质隔墙与外墙汇交的节点处；

2．对于框架结构，附着点宜布置在靠近柱根部；

3．在无外墙转角或承重隔墙可利用的情况下，可以通过窗洞使附着杆固定在承重内墙上；

4．附着固定点应布设在靠近楼板处，以利于传力和便于安装。

第四章　塔吊安装与拆卸

一、安装准备工作

1、场地清理，清除场内道路上障碍物，保证具备应有作业空间，地面平整，高空无电线。

2、由工地负责接上380V三相五线制主电源，有专用配电箱，放置在塔机基础附近，有防雨及安全保护措施。

3、组织安装作业队伍，在工作前进行安全技术交底，明确职责，协同工作，作业人员必须持证上岗。

4、对塔机安装的基础和附墙位置，预埋件隐蔽点进行验收，符合要求后才能进行作业。

5、对安装塔机进行验收，要求金属结构没有变形、无严重锈蚀，焊接部位无开裂、脱焊。

对钢丝绳滑轮组、电气设备、顶升机构进行认真检查，发现问题及时上报，并按批复意见进行修复后，方可安装使用。

6、准备吊装机械（25吨汽车吊）枕木、木楔、以及足量铁丝、吊装钢丝绳、绳卡及卸扣，150N·M力矩扳手及经纬仪、摇表等检测工具。

二、安装程序

1、将底架十字梁吊装在专用混凝土基础上，校正水平，拧紧螺栓，将底架固定在混凝土基础上。

2、在十字梁上安装基础节。

3、吊起一节标准节安装在基础节上，并用螺栓与下部结构连接。

（注意标准节上有踏步的一面要垂直于建筑物）

4、将爬升架套入塔身，注意爬升架有油缸的一面要对准塔身上有踏步的一面。

5、在地面上，将上、下支座以及回转支承、回转机构等用螺栓联成一体后，吊装到塔身和爬升架上，并紧固好。

6、吊装塔顶。

7、吊装平衡臂、平衡臂拉杆，然后吊装一块0.4T的尾配重。

8、在地面上，先将司机室的电气设备检查好以后，将司机室吊起至上支座的上面，然后，用销轴将司机室与上支座连接好。

9、吊装起重臂、起重臂拉杆。

10、根据所使用的起重臂长度，按规定安装不同重量的平衡重。

11、穿绕起升钢丝绳。

将起重钢丝绳从卷筒引出，经塔顶导向滑轮后，绕过在起重臂根部的起重量限制器滑轮，再引向小车滑轮与吊钩滑轮穿绕。

最后，将端部固定在臂头上。

12、检查整机的机械部分，结构连接部分，电气和液压部分等无误后开始顶升工作。

13、塔身标准节的安装

1）将起重臂旋转至引入塔身标准节的方向。

如要准备加几个标准节，则把要加的标准节一个个吊起依次排列在起重臂的正下方。

2）在地面上先用引进小车将标准节钩住，然后吊起标准节，调整小车的位置，使得塔机的上部重心落在顶升油缸梁的位置上。

实际操作中，观察到爬升加上下四角八个导轮与塔身标准节主弦杆的间隙基本相同时，即为理想位置。

3）拆除塔身和下支座之间的四个高强度螺栓。

4）将顶升横梁的挂板挂在塔身的踏步上，开动液压系统使活塞杆全部伸出后，稍缩活塞杆，使套架上的爬爪搁在塔身的踏步上，接着，油缸全部缩回，重新使顶升横梁挂在塔身踏步上，再次全部伸出油缸，如此三次，塔身上方恰好有能装入一个塔身标准节的空间，拉动小车，利用引进小车在引进梁上滚动，把标准节引至塔身的正上方，对准标准节的螺栓连接孔，缩回油缸到上下标准节接触时，用4个M45高强度螺栓将上下塔身标准节连接牢靠退出引进小车，用吊钩吊下引进小车，钩住下一个要加的标准节，吊起标准节。

5）按前述方法加入第二节后，将下支座与塔身之间的四个连接螺栓拧紧。

6）安装好底架上的四个撑杆，至此，塔机才算安装完毕，安全装置调好后，就能够进入工作状态了，若还要加节，按上述方法进行即可。

7）塔机加节完毕应检查所有螺栓拧紧情况。

14、塔机安装完毕，开始工作之前，必须先调整好各项安全装置。

15、用经纬仪检查塔机轴心线垂直度，其垂直度不大于1/1000，垂直度可通过调节附墙杆长度而获得。

三、塔式起重机的拆除

塔式起重机的拆卸方法与安装方法基本相同，只是工作程序与安装时相反，即后安装的先拆，先安装的后拆，但在拆卸过程中必须严格遵守相关的操作规定，谨慎小心，认真负责。

四、安全防护措施

1、安装区域设置警戒线，有明显标志，并有专人监护。

2、安装人员必须穿戴好符合安全劳动用品，高空作业人员系好安全带，严禁穿硬底高跟鞋。

3、安装前必须对所有人员进行安全技术交底。

4、高空作业人员在安装起升、平衡臂等悬空作业时，必须在各自位置上寻找适当地方系好安全带，挂好保险钩。

5、对索具、手拉葫芦，专用扳手及其它铺助工具认真检查合格后方可投入使用。

6、高人作业工具放入工具袋内，严禁从空中抛掷工具。

7、严禁工作人员酒后作业。

8、四级风以上（大于13米/秒）严禁进行安装作业。

9、全体安装人员必须服从统一指挥，专人负责指挥，指挥信号要明确清晰，严禁多人指挥。

10、安装时要认真负责，发现问题及时上报，经妥善处理后，才能开始下道工序。

第五章　塔吊操作安全规程及其它注意事项

1、塔吊每移一次场地，重新安装后，都应进行空载、静载动载等各种试验，并对各种安全装置进行调整，然后方可进行吊装作业。

2、塔机的各种安全保护装置一当调试完毕，任何人不得随意进行调整，更不准擅自取消，否则后果难以设想。

3、塔吊安装后，应随时注意当地气象预报，如果碰到10级以上暴风的预报时，一般应对塔吊进行降塔或锚固处理。

无论是降塔还是锚固，都应得保证臂架能够随风自由转动。

4、塔吊最大回转半径处距低压架空输电线不少于3米，距高压架空输电线不少于6米。

5、塔机应定机定人，专人负责，非机组人员不得进入驾驶室和擅自操作。

塔机操作者应经过专业培训，取得技术监督部门颁发的操作证及体检无心脏病患者方能上机操作。

非安装维修人员未经许可不允许攀登塔机。

6、操作者应尽可能准确地估计出吊物的重量和工作幅度数值，将可能出现的超载和超力矩等违章作业杜绝在发生之前。

应有专门指挥人员，指挥人员应有劳动部门颁发的操作证才能上岗，安全装置是否防止误操作的装置，而不是停车装置，否则极易损坏。

7、塔吊无论是在安装，顶升过程中或是在运行过程中，一听到异常音响时，应立即停机检查，未排除故障不允许恢复工作。

8、驾驶室内不应存放润滑油，油棉纱及其它易燃，易爆物品，冬季用电炉取暖时更注意防火。

9、严禁使用起重机的吊钩载运人员。

10、司机室的承载负荷不得超过150公斤，操作和维修时，司机室的工作人员不得超过两人。

11、起重机工作时，扶梯的平台上严禁站人，不得在作业时调整或维修机器及电气设备。

12、起重吊钩落地后，不得在继续放松起升钢丝绳。

13、每次安装塔吊时，必须进行认真的电气检查和必要的调试工作，确认无误并经过技术负责人或安装安检员签证后，方可让塔机投入运行。

14、在夜间施工时，除塔身、吊臂、踏帽等部分备有照明外，施工现场必须备有充分的照明设备。

15、塔吊应定期检查和保养各安全装置和限位开关等重要部位，保证其工作准确、可靠。

16、严禁吊机斜向提拉重物。

17、塔吊在不工作时，不要将重物悬挂在钓钩上。

具体安全细则除上述几项外，应严格遵守整个工程的安全规则和注意事项，并接受有关部门领导的检查和监督指导。

八方建设集团有限公司

2010年4月