东方明珠项目部1栋塔吊施工方案.doc

目 录一、编制依据1二、工程概况2三、塔吊技术性能参数2四、塔吊平面布置与操作要求2五、附墙杆立面布置与要求4六、附墙杆平面布置6七、塔吊基础设计7八、起重机塔身升降施工要求7九、起重机拆装安全技术要求8 计算书：天然基础计算18计算书：塔吊三附着计算112计算书：格构柱稳定性计算117一、编制依据本方案主要依据该塔机生产厂家长沙中联重工科技发展股份有限公司生产的TC5610-6塔机等技术文件和本工程施工图纸及以下规范及文献编制：塔式起重机设计规范（GB/T1752-1992）；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）。二、工程概况 工程名称：东方明珠项目部 地址：岳阳市 结构类型：框架剪力墙结构 计划工期：540 施工面积：91996m2 总高度：81.85m 层数：26 标准层高：2.9m三、塔吊技术性能参数 型号：中联TC5610-6 规格：56m大臂 起重力矩：800kN.m 起重量：60kN 回转半径：m 起升（安装）高度：100.8m 附墙道数：4 整机（主要零部件）重量和尺寸：四、塔吊平面布置与操作要求 1、起重机的金属结构、轨道及所有电气设备的金属外壳，应有可靠的接地装置，接地电阻不应大于4。 2、应保持起重机上所有安全装置灵敏有效，如发现失灵的安装装置，应及时修复或更换。所有安全装置调整后，应加封（火漆或铅封）固定，严禁擅自调整。 3、起重机在无线电台、电视台或其他电磁波发射天线附近施工时，与吊钩接触的作业人员，应戴绝缘手套和穿绝缘鞋，并应在吊钩上挂接临时放电装置。 4、作业前，应进行空载运转，试验各工作机构是否运转正常，有无噪音及异响，各机构的制动器及安全防护装置是否有效，确认正常后方可作业。 5、起吊重物时，重物和吊具的总重量不得超过起重机相应幅度下规定的起重量。 6、应根据起吊重物和现场情况，选择适当的工作速度，操纵各控制器时应从停止点（零点）开始，依次逐级增加速度，严禁越档操作。在变换运转方向时，应将控制器手柄扳到零位，待电动机停转后再转向另一方向，不得直接变换运转方向、突然变速或制动。 7、在吊钩提升到限位装置前，均应减速缓行到停止位置，并应与限位装置保持距离不得小于1m，严禁采用限位装置作为停止运行的控制开关。 8、动臂式起重机的起升、回转、行走可同时进行，变幅应单独进行。每次变幅后应对变幅部位进行检查。允许带载变幅的，当载荷达到额定起重量的90%及以上时，严禁变幅。 9、提升重物严禁自由下降。重物就位时可采用慢就位机构或利用制动器使之缓慢下降。 10、提升重物作水平移动时，应高出其跨越的障碍物0.5m以上。 11、作业中，当停电或电压下降时，应立即将控制器扳到零位，并切断电源。如吊钩上挂有重物，应稍松稍紧反复使用制动器，使重物缓慢地下降到安全地带。 12、作业中如遇六级及以上大风或阵风，应立即停止作业，锁紧夹轨器，将回转机构的制动器完全松开，起重臂应能随风转动。对轻型俯仰变幅起重机，应将起重臂落下并与塔身结构锁紧在一起。 13、作业中，操作人员临时离开操纵室时，必须切断电源，锁紧夹轨器。 14、起重机载人专用电梯严禁超员，其断绳保护装置必须可靠。当起重机作业时，严禁开动电梯。电梯停用时，应降至塔身底部位置，不得长时间悬在空中。 15、作业完毕后，起重机应停放在轨道中间位置，起重臂应转到顺风方向，并松开回转制动器，小车及平衡重应置于非工作状态，吊钩宜升到离起重臂顶端23m处。 16、停机时，应将每个控制器拨回零位，依次断开各开关，关闭操纵室门窗，下机后应锁紧夹轨器，使起重机与轨道固定，断开电源总开关，打开高空指示灯。17、检修人员上塔身、起重臂、平衡臂等高空部位检查或修理时，必须系好安全带。五、附墙杆立面布置与要求 1、装设附着框架和附着杆件，应采用经纬仪测量塔身垂直度，并应采用附着杆进行调整，在最高锚固点以下垂直度允许偏差2/1000； 2、在附着框架和附着支座布设时，附着杆倾斜角不得超过10； 3、附着框架宜设置在塔身标准节连接处，箍紧塔身。塔架对角处在无斜撑时应加固； 4、塔身顶升接高到规定锚固间距时，应及时增设与建筑物的锚固装置。塔身高出锚装置的自由端高度，应符合出厂规定； 5、起重机作业过程中，应经常检查锚固装置，发现松动或异常情况时，应立即停止作业，故障未排除，不得继续作业； 6、拆卸起重机时，应随着降落塔身的进程拆卸相应的锚固装置。严禁在落塔之前先拆锚固装置； 7、遇有六级及以上大风时，严禁安装或拆卸锚固装置；8、锚固装置的安装、拆卸、检查和调整，均应有专人负责，工作时应系安全带和戴安全帽，并应遵守高处作业有关安全操作的规定。六、附墙杆平面布置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。七、塔吊基础设计1、混凝土强度等级：C40；基础表面平整度允许偏差1/1000；埋设件的位置、标高和垂直度以及施工工艺符合出厂说明书要求。2、起重机的混凝土基础周围应修筑边坡和排水设施，并应与基坑保持一定安全距离，八、起重机塔身升降施工要求1、升降作业过程，必须有专人指挥，专人照看电源，专人操作液压系统，专人拆装螺栓。非作业人员不得登上顶升套架操作平台。操纵室内应只准一人操作，必须听从指挥信号；2、升降应在白天进行，特殊情况需在夜间作业时，应有充分的照明；3、风力在四级及上时，不得进行升降作业。在作业中风力突然增大达到四级时，必须立即停止，并应紧固上、下塔身各连接螺栓；4、顶升前应预先放松电缆，其长度宜大于顶升总高度，并应紧固好电缆卷筒。下降时应适时收紧电缆；5、升降时，必须调整好顶升套架滚轮与塔身标准节的间隙，并应按规定使起重臂和平衡状态，并将回转机构制动住，当回转台与塔身标准节之间的最后一处连接螺栓（销子）拆卸困难时，应将其对角方向的螺栓重新插入，再采取其它措施。不得以旋转起重臂动作来松动螺栓（销子）；6、升降时，顶升撑脚（爬爪）就位后，应插上安全销，方可继续下一动作；7、升降完毕后，各连接螺栓应规定扭力紧固，液压操纵杆回到中间位置，并切断液压升降机构电源。九、起重机拆装安全技术要求1、起重机的拆装必须由取得行政主管部门颁发的拆装资质证书的专业队伍进行，并应有技术和安全人员在场监护。2、拆装前，应按照出厂有关规定，编制拆装作业方法、质量要求和安全技术措施，经企业技术负责人审批后，作为拆装作业技术方案，并向体作业人员交底。3、拆装作业前检查项目应符合下列要求：(1) 对所拆装起重机的各机构、各部位、结构焊缝、重要部位螺栓、销轴、卷扬机构和钢丝绳、吊钩、吊具以及电气设备、线路等进行检查，使隐患排除于拆装作业之前；(2) 自升塔式起重机顶升液压系统的液压缸和油管、顶升套架结构、导向轮、顶升撑脚（爬爪）等进行检查，及时处理存在的问题；(3) 对采用旋转塔身法所用的主副地锚架、起落塔身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；(4) 对拆装人员所使用的工具、安全带、安全帽等进行检查，不合格者立即更换； (5) 检查拆装作业中配备的起重、运输汽车等辅助机械、应状况良好，技术性能应保证拆装作业的需要。4、起重机的拆装作业应在白天进行。当遇大风、浓雾和雨雪等恶劣天气应停止作业。5、拆装人员在进入工作现场时，应穿戴安全保护用品，高处作业时应系好安全带，熟悉并认真执行拆装工艺和操作规程，当发现异常情况或疑难问题时，应及时向技术负责人反映不得自行其是，应防止处理不当而造成事故。6、拆装上回转、小车变幅的起重臂时，应根据出厂说明的拆装要求进行，并应保持起重机的平衡。 7、用高强度螺栓连接的结构，应使用原厂制造的连接螺栓，自制螺栓应有质量合格的试验证明，否则不得使用。连接螺栓时应采用扭矩手或专用扳手，并应按装配技术要求拧紧。8、在拆装作业过程中，当遇天气剧变、突然停电、机械故障等意外情况，短时间不能继续作业时，必须使已拆装的部位达到稳定状态并固定牢靠，经检查确认无隐患后，方可停止作业。9、安装起重机时，必须装大车行走缓冲止挡器和限位开关碰块安装牢固可靠，并应将各部位的栏杆、平台、扶杆、护圈等安全防护装置装齐。 10、除因损坏或其它原因而不能用正常方法拆卸的起重机时，必须按照技术部门批准的安全拆卸方案进行。11、起重机安装过程中，必须分阶段进行技术检验。整机安装完毕后，应进行整机技术检验和调整，各机构动作应正确、平稳、无异响，制动可靠，各安全装置应灵敏有效，在无载荷情况下，塔身和基础平面的垂直度允许偏差为4/1000，经分阶段及整机检验合格后，应填写检验记录，经技术负责人审查签证后，方可交付使用。计算书：天然基础计算1塔吊天然基础的计算书 依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T 187-2009)。一. 参数信息 塔吊型号: 中联TC5610-6 自重(包括压重):F1=470.00kN 最大起重荷载: F2=60.00kN 最大起重力距: M=800.00kN.m 塔吊起重高度: H=40.50m 塔身宽度: B=1.60m 非工作状态塔身弯矩:1552kN.m 混凝土强度等级:C40 钢筋级别: HRB400 地基承载力特征值: 230.50kPa 承台宽度: Bc=5.30m 承台厚度: h=3.00m 基础埋深: D=0.00m 计算简图: 二. 荷载计算 1. 自重荷载及起重荷载 1) 塔机自重标准值 Fk1=470kN 2) 基础以及覆土自重标准值 Gk=5.35.3325=2106.75kN 3) 起重荷载标准值 Fqk=60kN 2. 风荷载计算 1) 工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值 a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (Wo=0.2kN/m2) =0.81.591.951.2950.2=0.64kN/m2 =1.20.64.351.6=0.43kN/m b. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qskH=0.4340.5=17.48kN c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk=0.5FvkH=0.517.4840.5=354.06kN.m 2) 非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值 a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (本地区 Wo=0.40kN/m2) =0.81.641.951.295.4=1.33kN/m2 =1.21.33.351.6=0.89kN/m b. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qskH=0.8940.5=36.07kN c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk=0.5FvkH=0.536.0740.5=730.38kN.m 3. 塔机的倾覆力矩 工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=1552+0.9(800+354.06)=2590.65kN.m 非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=1552+730.38=2282.38kN.m三. 地基承载力计算 依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T 187-2009)第4.1.3条承载力计算。 塔机工作状态下： 当轴心荷载作用时： =(470+60+2106.75)/(5.35.3)=93.87kN/m2 当偏心荷载作用时： =(470+60+2106.75)/(5.35.3)-2(2590.651.414/2)/24.81 =-53.76kN/m2 由于 Pkmin0 所以按下式计算Pkmax： =(2590.65+17.483)/(470+60+2106.75)=1.00m0.21b=1.11m 满足要求! =2.65-0.71=1.94m =(470+60+2106.75)/(31.941.94) =233.22kN/m2 塔机非工作状态下： 当轴心荷载作用时： =(470+2106.75)/(5.35.3)=91.73kN/m2 当偏心荷载作用时： =(470+2106.75)/(5.35.3)-2(2282.381.414/2)/24.81 =-38.33kN/m2 由于 Pkmin0 所以按下式计算Pkmax： =(2282.38+36.073)/(470.00+2106.75)=0.93m0.21b=1.11m 满足要求! =2.65-0.66=1.99m =(470+2106.75)/(31.991.99) =216.01kN/m2四. 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GB 50007-2002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240.00kN/m2； b基础宽度地基承载力修正系数，取0.00； d基础埋深地基承载力修正系数，取1.00； 基础底面以下土的重度，取19.00kN/m3； m基础底面以上土的重度，取19.00kN/m3； b基础底面宽度，取5.30m； d基础埋深度,取0.00m。 解得修正后的地基承载力特征值 fa=230.50kPa 实际计算取的地基承载力特征值为:fa=230.50kPa 轴心荷载作用：由于 faPk=93.87kPa 所以满足要求！ 偏心荷载作用：由于1.2faPkmax=233.22kPa 所以满足要求！五. 承台配筋计算 依据建筑地基基础设计规范GB 50007-2002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=1.85m； a截面I-I在基底的投影长度,取 a=1.60m。 P截面I-I处的基底反力； 工作状态下： P=233.22(31.94-1.85)/(31.94)=159.14kN/m2； M=1.852(25.3+1.6)(1.35233.22+1.35159.14-21.352106.75/5.32) +(1.35233.22-1.35159.14)5.3/12 =1289.61kN.m 非工作状态下： P=216.01(31.99-1.85)/(31.99408019031929)=149.21kN/m2； M=1.852(25.3+1.6)(1.35216.01+1.35149.21-21.352106.75/5.32) +(1.35216.01-1.35149.21)5.3/12 =1126.99kN.m 2. 配筋面积计算,公式如下: 依据混凝土结构设计规范GB 50010-2002 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=1289.61106/(1.0019.105.3010329502)=0.0015 =1-(1-20.0015)0.5=0.0015 s=1-0.0015/2=0.999 As=1289.61106/(0.99932950360.00)=1215.21mm2。由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:530030000.15%=23850mm2。六. 地基变形计算 规范规定：当地基主要受力层的承载力特征值(fak)不小于130kPa或小于130kPa但有地区经验，且黏性土 的状态不低于可塑（液性指数IL不大于0.75）、砂土的密实度不低于稍密时，可不进行塔机基础的天然地基 变形验算，其他塔机基础的天然地基均应进行变形验算。计算书：塔吊三附着计算1塔吊附着计算 塔机安装位置至建筑物距离超过使用说明规定，需要增长附着杆或附着杆与建筑物连 接的两支座间距改变时，需要进行附着的计算。主要包括附着杆计算、附着支座计算和锚固 环计算。 一. 参数信息 塔吊高度:100.80(m) 附着塔吊最大倾覆力距:3970.12(kN.m) 附着塔吊边长:1.60(m) 附着框宽度:2.00(m) 回转扭矩:300.00(kN/m) 风荷载设计值:0.51(kN/m) 附着杆选用格构式：槽钢+缀板 附着节点数:4 各层附着高度分别:26.5,43.9,61.3,78.7(m) 附着点1到塔吊的竖向距离:5.30(m) 附着点1到塔吊的横向距离:2.00(m) 附着点1到附着点2的距离:7.00(m) 塔吊最大起重力矩: 800kN.m 塔吊总高度: H=100.8m 基本风压: Wk=1.12kPa 塔吊主弦杆截面宽度: b=0.2m 塔身最大水平力:Vh=0kN 水平力作用高度: h=50.00m 标准节数: n=36 二. 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视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 其中 W0 基本风压(kN/m2)，按照建筑结构荷载规范(GBJ9)的规定采用：W0= 0.40kN/m2； uz 风荷载高度变化系数，按照建筑结构荷载规范(GBJ9)的规定采用： uz=2.380； us 风荷载体型系数：Us=2.400； z 风振系数,依据建筑结构荷载规范结构在Z高度处的风振系数按公式7.4.2条规定计算得z=0.70 风荷载的水平作用力 Nw=WkBKs 其中 Wk 风荷载水平压力,Wk=1.599kN/m2 B 塔吊作用宽度,B=1.60m Ks 迎风面积折减系数，Ks=0.20 经计算得到风荷载的水平作用力 q=0.51kN/m 风荷载实际取值 q=0.51kN/m 塔吊的最大倾覆力矩 M=3970.12kN.m 计算结果: Nw=367.799kN 三. 附着杆内力计算 计算简图: 计算单元的平衡方程为: 其中: 四. 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 从0-360循环， 分别取正负两种情况，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：438.30 kN 杆2的最大轴向压力为：321.47 kN 杆3的最大轴向压力为：470.50 kN 杆1的最大轴向拉力为：438.3 kN 杆2的最大轴向拉力为：321.47 kN 杆3的最大轴向拉力为：470.5 kN 五. 第二种工况的计算 塔机非工作状态，风向顺着起重臂，不考虑扭矩的影响。 将上面的方程组求解，其中 =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：277.98 kN 杆2的最大轴向压力为：153.60 kN 杆3的最大轴向压力为：397.02 kN 杆1的最大轴向拉力为：277.98 kN 杆2的最大轴向拉力为：153.6 kN 杆3的最大轴向拉力为：397.02 kN 六. 附着杆强度验算 1杆件轴心受拉强度验算 验算公式: =N/Anf 其中 N为杆件的最大轴向拉力,取N=438.30kN； 为杆件的受拉应力； An为格构杆件的的截面面积,计算得 An=5030mm2； 经计算，杆件的最大受拉应力 =438.301000/5030=87.14N/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: =N/Anf 其中 为杆件的受压应力； N为杆件的轴向压力,杆1:取N=438.30kN；杆2:取N=321.47kN；杆3:取N=470.50kN； An为格构杆件的的截面面积,计算得 An=5030mm2； 为杆件的受压稳定系数,是根据 查表计算得, 杆1:取 =0.668,杆2:取=0.575 ,杆3:取 =0.628； 杆件长细比,杆1:取 =83.081,杆2:取=97.384,杆3:取=89.320。 经计算，杆件的最大受压应力 =149.02N/mm2。 最大压应力不大于拉杆的允许压应力215N/mm2,满足要求! 七. 焊缝强度计算 附着杆如果采用焊接方式加长，对接焊缝强度计算公式如下: 其中 N为附着杆单根主肢最大拉力或压力，N=470.499/2=235.249kN； lw为附着杆的周长，取563.00mm； t为焊缝厚度，t=8.50mm； ft或fc为对接焊缝的抗拉或抗压强度，取 185 N/mm2； 经过焊缝强度 = 235249.25/(563.008.50) = 49.16N/mm2。 对接焊缝的抗拉或抗压强度计算满足要求! 八. 预埋件计算 依据混凝土结构设计规范GB 50010-2002第10.9条。 1杆件轴心受拉时，预埋件验算 验算公式: 式中 As预埋件锚钢的总截面面积：As=3.1425222/4=1964mm2 N为杆件的最大轴向拉力,取N=4383