塔吊桩基础设计施工及塔吊安拆方案

塔吊桩基础设计施工及塔吊安拆方案塔吊桩基础设计施工及塔吊安拆方案 目录 第一部分 桩基础设计及施工 2 第一章 塔吊的基本参数信息 2 第二章 塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算 2 第三章 矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算 2 第四章 矩形承台截面主筋的计算 3 第五章 矩形承台斜截面抗剪切计算 4 第六章 桩承载力验算 5 第七章 桩竖向极限承载力验算 5 第八章 塔吊基础混凝土施工 6 第二部分 塔吊安拆方案 7 第一章 塔吊安装 7 第二章 塔吊顶升 8 第三章 塔吊附着安装锚固 10 第四章 塔吊拆除注意事项 11 市 综合业务用房工程 桩基础设计施工及塔吊安拆方案 市 综合业务用房工程 属于框架结构 地上 层 地下 层 建筑高度 m 标准层层高 m 总建筑面积 平方米 总工期 天 施工单位 工程有限公司 第一部分 桩基础设计及施工 第一章 塔吊的基本参数信息 塔吊型号TZ63 塔吊起升高度 H 85 000m 塔吊倾覆力矩 M 630kN m 混凝土强度等级 C30 塔身宽度 B 2 5m 基础以上土的厚度 D 3 000m 自重 F1 450 8kN 基础承台厚度 Hc 1 400m 最大起重荷载 F2 60kN 基础承台宽度 Bc 5 500m 桩钢筋级别 II 级钢 桩直径 0 600m 桩间距 a 3 5m 承台钢筋间距 S 200 000mm 承台砼的保护层厚度 35 000mm 第二章 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 450 80kN 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 612 96kN 塔吊的倾覆力矩 M 1 4 630 00 882 00kN 第三章 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 612 96kN 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 50 5 50 1 40 20 5 50 5 50 3 00 3448 50kN Mx My 承台底面的弯矩设计值 取 882 00kN m xi yi 单桩相对承台中心轴的 XY 方向距离 a 2 1 75m 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 612 96 3448 50 4 882 00 1 75 4 1 752 1141 37kN 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 50m Ni1 扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值 kN Ni1 Ni G n 279 24kN m2 经过计算得到弯矩设计值 Mx1 My1 2 279 24 0 50 279 24kN m 第四章 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 l 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 35 00 1365 00mm fy 钢筋受拉强度设计值 fy 300 00N mm2 经过计算得 s 279 24 106 1 00 14 30 5500 00 1365 002 0 002 1 1 2 0 002 0 5 0 002 s 1 0 002 2 0 999 Asx Asy 279 24 106 0 999 1365 00 300 00 682 56mm2 第五章 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 1141 37kN 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 o 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 5500mm ho 承台计算截面处的计算高度 ho 1365mm 计算截面的剪跨比 x ax ho y 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 2 500 00mm 当 3 时 取 3 满足 0 3 3 0 范围 在 0 3 3 0 范围内按插值法取值 得 0 37 剪切系数 当 0 3 1 4 时 0 12 0 3 当 1 4 3 0 时 0 2 1 5 得 0 18 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 1141 37 1 14 106N 0 18 300 00 5500 1365 1 93 107N 经过计算承台已满足抗剪要求 只需构造配箍筋 第六章 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 1141 37kN 桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式 其中 o 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 2 83 105mm2 则 1 00 1141365 00 1 14 106N 14 30 2 83 105 4 04 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 由于最小配筋率为 0 15 所以最小配筋面积为 5500 00 1400 00 0 15 11550 00mm2 故取 As 11550 00mm2 每延米配 11550 5 5 2100mm2 配 20 200 双层双向 详见附图 为 3142mm2 满足上述要求 第七章 桩竖向极限承载力验算 桩承载力计算依据 建筑桩基技术规范 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 1141 37kN 单桩竖向承载力设计值按下面的公式计算 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 s p 分别为桩侧阻群桩效应系数 桩端阻群桩效应系数 s p 分别为桩侧阻力分项系数 桩端阻抗力分项系数 qsik 桩侧第 i 层土的极限侧阻力标准值 qpk 极限端阻力标准值 u 桩身的周长 u 1 885m Ap 桩端面积 取 Ap 0 283m2 li 第 i 层土层的厚度 各土层厚度及阻力标准值如下表 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 1 4 00 22 00 1350 00 粘性土 2 13 00 100 00 2500 00 粉土和砂土 由于桩的入土深度为 12 55m 所以桩端是在第 2 层土层 单桩竖向承载力验算 R 1 88 4 00 22 00 0 99 8 55 100 00 1 01 1 70 1 17 2500 00 0 283 1 70 1 5 4 103kN N 1141 365kN 上式计算的 R 的值大于最大压力 1141 37kN 所以满足要求 第八章 塔吊基础混凝土施工 根据 河北省秦皇岛市国家税务局新建综合业务用房岩土工程勘察报告 中 4 号钻孔柱状 图 层粉质粘土 承载力特征值为 105kpa 塔吊基础承台设计底标高在 层上 基础底 标高 5 35 m 垫层底标高为 5 45 m 通过以上计算 承载力满足要求 故本工程塔吊基 础决定采用四桩承台 砼强度等级 C30 保护层为 40mm 基础下设 100 厚 C15 砼垫层 沿基础四周放宽 100mm 基础具体做法详见附图和设计计算 塔吊基础试块的留置 在浇筑塔吊砼基础的过程中必须留置 2 组试块 一组同条件试块 一组标养试块 在砼的 抗压强度大于 85 以上方可安装塔吊 砼抗压强度报告单必须存档备查 第二部分 塔吊安拆方案 塔式起重机在安装前要复验塔机基础 校出底脚水平误差在 1 以内 安装对人员职责分工 具体安装施工时再报人员名单 1 汽车吊小组负责人 2 高空作业小组负责人 3 底面协同作业小组负责人 第一章 塔吊安装 安装队长应在现场全程监控指挥安装作业 塔吊各分项安装施工措施如下 一 基础节和塔身套架的安装 按照塔式起重机安装程序 25t 汽车吊稳在距建筑物 4m 处 支脚 找平进入立塔程序 塔 式起重机在出厂和转厂时 塔身基础节和一至两个标准节含在顶升套架内 安装时将立起 来的基础套架用四根专用 吊索平吊起安装在基础底脚上 注意 塔身顶升套架开口处即是顶升节入口 应按事先确定的方位安装 因顶升时起重臂 不准旋转 套架开口方向即是起重臂伸展方向 确保正常顶升 就位后用专用螺栓紧固好 用经纬仪校正垂直度 确保 1 以内 修正时可用不同厚度的薄铁片作垫铁 二 安装回转支承 地面装齐回转配件 驾驶室及护栏 检验吊耳可靠 用四根专用吊索平吊起安装在套架上 端 用专用螺栓联接紧固 之后接通回转电机 让回转机构旋转 三 安装塔尖 将塔尖 或与上接架组合在一期 吊装 核对方向 用专用螺栓联接紧固 四 安装配重臂 在地面组装好配重臂 拼装好上弦拉带 临时固定稳妥 一般配重臂上有固定吊耳 没有 吊耳的 应事先选好吊点 试吊平稳后再正式吊装在不久的将来塔身套架上端 注意 地面用大绳提前揽住配重臂尾端 随汽车吊起身时控制其自由摆动 就位时与嗒身 回转机构配合 对正安装孔位 先安装配重臂与嗒身相联的两枚销轴 锁紧开口销 然后 再徐徐升起 使配重臂仰起一定角度 便于安装上弦拉带 上弦拉带安装于塔尖的相应孔 位 用销轴联接好 上齐开口销 以防送 防退 以后吊车将配重臂缓慢放平 至拉带涨 紧 确认无误后 方可摘钩卸下吊索 此后电工即可投入接通电路工作 五 安装起重臂和上弦拉带 地面组装起重臂 按出厂编号和头尾顺序组装 销轴 开口销位置不能妨碍变幅小车在起 重臂上的行走 变幅小车提前穿入起重臂中 此时地面用方木将起重臂掂起一定高度 继 续组装起重臂 掂起高度以变幅小车不受压为最佳高度 在地面组装时还要保持起重臂的 平直 依照程序将起重臂上弦拉带按顺序组装好 固定在起重臂的脊上 吊装起重臂可以用一台汽车吊 使用特制吊索 将变幅小车移至起重臂前端固定汇率 试 吊起重臂 找准吊点后即可吊装就位 根据需要 当采用两台汽车吊安装起重臂时 一台 汽车吊在塔吊附近 另一台汽车吊在起重臂前端 同时起吊安装较为稳妥 先安装与塔身相联的的两颗销轴 留下端部的汽车吊可继续起升 使起重臂仰起一定角度 使上弦拉带安装于塔尖的相应孔位 用销轴联接好 上齐开口销 此后吊车将配重臂缓慢 放平 至拉平涨紧 确认无误后 方可摘钩卸下吊索 六 穿好钢丝绳和调试 完成塔吊的初装高度 如受现场限制 起重臂不能随风自由旋转 临时用揽风绳固定 安 装程序要抓紧进入穿绳 调试阶段 为顶升加节做准备 特别注意起升系统和变幅小车两套钢丝绳的死守端 钢丝绳卡子规格和数量要符合规范要 求 不少于 3 个 调试好各限位可进入顶升作业 七 注意事项 1 严格遵照安全技术交底和安拆方案完成装塔作业 2 参加作业人员均应按此方案执行不得随意更改 3 安拆过程中如出现问题应及时研究或变更施工方案 但变更时需有主管人员批 示后方可执行 第二章 塔吊顶升 顶升前检查 1 塔式起重机运转正常各限位灵敏有效 标准节螺栓已紧固 2 液压系统电路 油路 油质 油位正常 电机转向符合油泵要求控制闸阀动作 自如 溢流阀没颤动 有效 顶升准备 1 将检验合格的标准节吊放起重臂下 靠近塔身区域一字排列 2 起重臂调整到正方位与顶升套架入口一顺 暂时固定起重臂 注意顶升过程中 绝对不允许旋转起重臂 3 放开地面主电缆 使其随嗒身上升 4 调整顶升套架内上下各滚轮间隙 要求在 2 3mm 以内 5 观测塔身垂直度在 3 以内符合要求 顶升程序 顶升加节必须在四级风以下的良好天气进行 顶升中突发恶劣天气应马上停止作业 将顶 升套架归位 装齐联接螺栓 紧固后方可撤离 同时应注意以下事项 1 起重臂吊起一个标准节 装入顶升入口的引进小车备用 2 起重臂再吊起一个标准节 幅度为距塔身 10m 处 作为起重臂配重 3 松开顶升套架与嗒身联接螺栓 4 接通液压泵站电源 排净液压系统内空气 油缸无泡沫 油泵运转声音正常 油压正常 可顶升 10cm 观察 10 分钟 无漏油 不下滑可继续顶升作业 5 每顶升一个标准节高度 液压缸活塞杠要做两次行程 第一次顶升到位时 将 支撑销推入标准节踏块上 然后操纵杆配合将顶升横梁放入下一个标准节踏块耳槽内 进 行第二次顶升 爬升一小段后将支撑销拉回原位 待活塞杠完全伸出时 顶升套架与嗒身 之间就露出一个标准节空位 6 用人力将引进小车上的标准节拉入嗒身内 调整变幅小车 以保证前后臂相对 平衡 套架螺孔与新标准节螺孔对正 下降压实 装齐标准节联接螺栓 紧固合格 收回 顶升横梁 放入下一个标准节踏块耳槽内 准备第二节顶升 顶升加节时的分工原则 具体安装施工时再报人员名单 1 高空作业小组 负责人 安装工 电 工 塔 司 2 地面协同作业 负责人 司 索 指 挥 操纵液压泵站应由技术老练 责任心强的员工担任 或由高空作业组长担任 操作人 每个方位应有人把守观察顶升过程中 支撑销方位的人员 相应负责支撑销 顶升横梁放 入 放松 完成顶升 液压缸活塞杠收回液压缸内 手柄回零 切断电源 观测嗒身垂直度在 3 以 内 符合技术要求 可投入运转 施工前应熟读说明书 熟悉塔吊安拆方案和相关安全技 术交底 严格遵守顶升操作规程 顺利完成顶升任务 第三章 塔吊附着安装锚固 当塔式起重机顶升到自由高度后 如果还不能满足工程施工所需高度时 应在规定的位置 和高度安装附着装置 1 建筑物的锚固点 建筑物上的锚固点应提前选定 随工程进展适时埋放预埋件 预留螺栓空洞 为安装夹板 提供方便 根据塔吊附着安装的相关规定和现场实际情况 本工程在五层 十二层分别各 安装一道附着 附着埋件采用塔吊出厂厂家提供的埋件 在各楼施工至相应部位时埋放预 埋件 注意 根据不同的塔机对锚固点的不同技术要求 选定的方位应满足塔机的拉力要求 放 射角度的要求 两锚固点之间 锚固点与附着框之间应处在同一水平面上 这样附着杠就 水平 两端的销轴就好安装 2 附着安装 分工原则 高空作业分成两个小组 一小组在塔身上 另一小组在建筑物内 地面协同小 组负责供料 司索 指挥等 安装前先在塔身中心安装附着框的位置铺上几块木板 便于员工操作的安全 先安装塔身上的抱箍 将其临时固定 再用塔吊吊起附着框散件 一一拼装起来 固定后 调整高度使其与锚固点的水平误差最小 紧固好各自螺栓 高空作业的另一小组人员安装 锚固夹板 检查夹板外型及焊口 符合附着杠端点的要求 每块锚固夹板都必须用穿墙螺 栓双螺母紧固 根据锚固点与附着框之间的距离 确定附着杆的长度 将其合理拼接 按规范要求焊接牢 固 使用厚壁钢管做附着打的 拼接对焊时 焊口应切割成 45 坡形 分多次焊平 不夹 渣 不虚焊 自然冷却后 用塔吊直接吊装到相应位置 两端用配