塔吊基础、装拆施工专项方案.doc

塔吊基础、安装、拆卸施工专项方案一、工程概况1.建筑概况本工程为广灵五中食堂，位于广灵五中校区东侧。为单层建筑。最大平面尺寸为55.10m49.27m，总建筑面积2499.74。建筑总高度为8.40m，餐厅部分层高为7.80m，其余为4.80m,室内外高差0.6m。本工程抗震设防烈度为7度，建筑耐火等级为二级，安全等级为二级。外墙外贴40厚挤塑板保温层，屋面防水层SBS改性沥青卷材防水，保温层采用70厚挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板，网架屋面采用120厚岩棉板保温。本工程主要工程做法如下表序号部 位工程名称备 注1外墙面涂料、砖饰面墙面位置及颜色见立面2内墙面抹灰喷白墙面其余所有内墙釉面砖墙面卫生间 主、副食加工 洗消间3地面地砖地面所有房间4顶棚混合砂浆所有房间5屋面保温屋面所有屋面6门窗塑钢门窗外门窗2.结构概况本工程为现浇钢筋混凝土框架结构，基础为柱下独立基础，基础采用换填法进行地基处理，基底下换填1.0m厚3:7灰土，尺寸为基础边缘外扩2.0m，分层碾压夯实，压实系数不得小于0.96。基础施工前应进行钎探，探距1.2m，探深1.8m，梅花形布置探孔。混凝土强度等级：基础垫层C15；基础混凝土C30；框架柱C30, 梁、板及其它构件C30；钢筋为、级。0.00以下采用MU10烧结砖，M10水泥砂浆砌筑，0.00以上采用MU5.0加气砼砌块，M5混合砂浆砌筑。二、设计依据1、泰安市源泉建筑机械制造有限公司提供的QTZ40塔式起重机使用说明书；2、泰安市源泉建筑机械制造有限公司提供的QTZ40塔式起重机基础说明书；3、塔式起重机安全规程GB5144-94；4、塔式起重机操作使用规程ZBJ80012-89；5、混凝土结构设计规范GB50010-2002；6、建筑地基基础设计规范GB50007-2002；7、广灵五中多功能厅岩土工程勘察报告；8、PKPM CAD系列工程软件。9、广灵五中工程结施图、建施图。三、设计原理GB/T13752-92塔式起重机设计规范第4.6.3条对固定式基础设计要求如下：塔吊使用的混凝土基础必须能承受工作状态和非工作状态下的最大荷载，并必须满足塔吊抗倾覆稳定性的要求，故必须满足以下几点设计要求：1、塔吊基础承载力验算；2、塔吊地基承载力验算；3、塔吊基础受弯承载力验算。四、临时塔吊（西南角）基础及地基验算(一） 参数信息（地耐力要求不低于0.1 mPa）塔吊型号:QTZ40 自重(包括压重)F1=357.70kN， 最大起重荷载F2=50.00kN， 塔吊倾覆力距M=490.00kN.m， 塔吊起重高度H=20.00m， 塔身宽度B=1.00m， 混凝土强度等级:C35， 基础埋深D=1.80m， 基础最小厚度h=1.35m， 基础最小宽度Bc=4.50m。 (二) 基础最小尺寸计算 基础的最小厚度取:H=1.35m 基础的最小宽度取:Bc=4.50m(三) 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=1.2407.7=489.24kN； G基础自重与基础上面的土的自重，G=1.2(25.0BcBcHc+20.0BcBcD) =1694.93kN； Bc基础底面的宽度，取Bc=4.50m； W基础底面的抵抗矩，W=BcBcBc/6=15.19m3； M倾覆力矩，包括风荷载产生的力距和最大起重力距，M=1.4490.00=686.00kN.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=4.50/2-686.00/(489.24+1694.93)=1.94m。经过计算得到: 无附着的最大压力设计值 Pmax=(489.24+1694.93)/4.502+686.00/15.19=153.03kPa 无附着的最小压力设计值 Pmin=(489.24+1694.93)/4.502-686.00/15.19=62.69kPa 有附着的压力设计值 P=(489.24+1694.93)/4.502=107.86kPa 偏心距较大时压力设计值 Pkmax=2(489.24+1694.93)/(34.501.94)=167.15kPa（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105.00kN/m2； b基础宽度地基承载力修正系数，取0.5； d基础埋深地基承载力修正系数，取2； 基础底面以下土的重度，取20.00kN/m3； m基础底面以上土的重度，取20.00kN/m3； b基础底面宽度，取4.50m； d基础埋深度,取1.80m。 解得地基承载力设计值 fa=172.00kPa 实际计算取的地基承载力设计值为:fa=172.00kPa 地基承载力特征值fa大于最大压力设计值Pmax=153.03kPa，满足要求！ 地基承载力特征值1.2fa大于偏心距较大时的压力设计值Pkmax=2kPa，满足要求！(五) 受冲切承载力验算 依据建筑地基基础设计规范GB 50007-2002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=0.95； 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=1.00+(1.00 +21.35)/2=2.35m； h0承台的有效高度，取 h0=1.3m； Pj最大压力设计值，取 Pj=167.15kPa； Fl实际冲切承载力： Fl=167.15(4.50+3.70)0.40/2=274.12kN。 允许冲切力： 0.70.951.5723501300=3189572.75N=3189.57kN 实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！（六）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=1.75m； P截面I-I处的基底反力: P=167.15(31.00-1.75)/(31.00)=69.64kPa； a截面I-I在基底的投影长度,取 a=1.00m。经过计算得： M=1.752(24.50+1.00)(167.15+69.64-21694.93/4.502)+(167.15-69.64)4.50/12 =289.06kN.m。 2、配筋面积计算,公式如下: 依据建筑地基基础设计规范GB 50007-2002第7.2条。 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=289.06106/(1.0016.704.5010313002)=0.002 =1-(1-20.002)0.5=0.002 s=1-0.002/2=0.999 As=289.06106/(0.9991300300.00)=742.03mm2。 由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:9112.5mm2。 故取 As=9112.5mm2。故根据厂家提供的塔吊基础配筋图：塔吊基础上下主筋配20165，基础上下主筋间设14495拉筋，间距1m设20马凳（见附图）能符合要求。具体配筋详见附图塔吊基础施工图。五、塔吊（工程主体阶段用）基础及地基验算(一） 参数信息塔吊型号:QTZ50, 自重(包括压重)F1=357.70kN， 最大起重荷载F2=50.00kN， 塔吊倾覆力距M=490.00kN.m， 塔吊起重高度H=110.00m， 塔身宽度B=1.00m， 混凝土强度等级:C40， 基础埋深D=1.80m， 基础最小厚度h=1.4m， 基础最小宽度Bc=6m。 (二) 基础最小尺寸计算 基础的最小厚度取:H=1.4m 基础的最小宽度取:Bc=6m(三) 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=1.2407.7=489.24kN； G基础自重与基础上面的土的自重，G=1.2(25.0BcBcHc+20.0BcBcD) =3067.20kN； Bc基础底面的宽度，取Bc=6m； W基础底面的抵抗矩，W=BcBcBc/6=36m3； M倾覆力矩，包括风荷载产生的力距和最大起重力距，M=1.4490.00=686.00kN.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=6.00/2-686.00/(489.24+3067.20)=2.81m。经过计算得到: 无附着的最大压力设计值 Pmax=(489.24+3067.20)/6.002+686.00/36=117.85kPa 无附着的最小压力设计值 Pmin=(489.24+3067.20)/6.002-686.00/36=79.73kPa 有附着的压力设计值 P=(489.24+3067.20)/6.002=98.79kPa 偏心距较大时压力设计值 Pkmax=2(489.24+3067.20)/(36.002.81)=140.77kPa（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550.00kN/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2.00； 基础底面以下土的重度，取20.00kN/m3； m基础底面以上土的重度，取20.00kN/m3； b基础底面宽度，取6.00m； d基础埋深度,取1.80m。 解得地基承载力设计值 fa=602.00kPa 实际计算取的地基承载力设计值为:fa=602.00kPa 地基承载力特征值fa大于最大压力设计值Pmax=117.85kPa，满足要求！ 地基承载力特征值1.2fa大于偏心距较大时的压力设计值Pkmax=2kPa，满足要求！(五) 受冲切承载力验算 依据建筑地基基础设计规范GB 50007-2002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=0.95； ft混凝土轴心抗拉强度设计值，取 ft=1.71kPa； am冲切破坏锥体最不利一侧计算长度: am=1.00+(1.00 +21.40)/2=2.40m； h0承台的有效高度，取 h0=1.35m； Pj最大压力设计值，取 Pj=140.77kPa； Fl实际冲切承载力： Fl=140.77(6.00+3.80)1.10/2=758.76kN。 允许冲切力： 0.70.951.7124001350=3684366.00N=3684.37kN 实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！（六）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=2.50m； P截面I-I处的基底反力: P=140.77(31.00-2.50)/(31.00)=23.46kPa； a截面I-I在基底的投影长度,取 a=1.00m。经过计算得： M=2.502(26.00+1.00)(140.77+23.46-23067.20/6.002)+(140.77-23.46)6.00/12 =324.84kN.m。 2、配筋面积计算,公式如下: 依据建筑地基基础设计规范GB 50007-2002第7.2条。 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=324.84106/(1.0019.106.0010313502)=0.002 =1-(1-20.002)0.5=0.002 s=1-0.002/2=0.999 As=324.84106/(0.9991350300.00)=802.69mm2。 由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:12600mm2。 故取 As=12600mm2。故根据厂家提供的塔吊基础配筋图：塔吊基础上下主筋配20165，基础上下主筋间设14495拉筋，马凳同基础马凳。具体配筋详见附图塔吊基础施工图。六、塔吊基础施工时的技术要求及安装前的准备工作1、在塔吊基础的挖土过程中，必须放出足够大的坡度；2、基坑开挖完毕后，立即浇捣砼垫层；3、塔吊基础中所有预埋件由塔吊安装专业人员进行预埋；4、基础的土质应坚硬，要求承载力不小于120KN/m2；5、基础顶面要用水泥砂浆找平，用水准仪校平，平面度误差不超过1/500；6、做好塔吊基础的施工检查和记录，锚柱埋置要准确，在砼灌注前、灌注中及灌注后要仔细复核螺栓埋置尺寸，确保上部结构的顺利安装。经验收合格后，再进行上部塔吊的安装。7、按塔机安装的有关规定，由拆装队会同安全员及工地施工负责人共同查看现场，提出安全措施及要求，制定安装方案。8、根据安装作业实际内容和工艺要求确定安装总人数，包括现场总负责人、专业技术负责人、现场安全员、现场电工、起重指挥、起重司机、挂钩工、起重工、安装工及电焊工。9、根据塔机中散件最大吊重量及施工现场的具体条件，选定经济合理适用的汽车吊、机具、索具、辅助车辆及运输车辆，并列表标明名称、规格、型号、数量，并准备好作业中耗用的铁丝、麻绳、焊条、氧气、乙炔等。10、由施工单位负责清除塔机安装地段所有杂物，平整好场地，以便汽车吊进场安装塔机及车辆运输塔机安装的散件。11、由安装单位派人负责清点所有的塔机安装零部件，联接螺栓及销轴、开口销等，并将零部件涂抹黄油。12、由总负责人向全体作业人员进行技术、安全交底。13、塔吊安装前先必须塔机基础实施验收单验收内容对塔机基础进行验收。14、塔吊安装前必须先检查所有配件是否齐全。15、详细计算从准备安装开始到安装完毕结束及运离现场的所有时间，拟定作业计划。16、安装塔机时间初定于2008年6月20日。七、塔吊安装作业1、由于本工程在塔机基础的施工过程中已将锚柱预埋于基础砼中，所以在塔身的安装中，先将一节基础标准节和锚柱用8个M36高强度螺栓联接为一体，然后调好标准节的水平。2、在地面上将爬架拚装成整体，并装好液压系统，然后将爬升架吊起，套在三节标准节外面，并使套架上的爬爪搁在最下一个标准节的上一个踏步上。3、在地面上先将上、下支座以及圆机机构、回转支承平台等装为一体，然后将这一套部件吊起安装在塔身节上，用4个销轴和8个M36的高强度螺栓将下支座分别与爬升架和塔身相连。4、在地面上将塔顶与平衡臂拉杆的第一节用销轴连好，然后吊起，用四个销轴与上支座联接。5、在平地上拼装好平衡臂，并将卷扬机构、配电箱等装在平衡上，接好各部分所需的电线，然后将平衡臂吊起来与上支座用销轴固接完毕后，再抬起平衡臂与水平线成一角度至平衡臂拉杆的安装位置，装好平衡臂拉杆后，再将吊车卸载。6、吊起重2.2T的平衡块一块，放在平衡臂最根部的一块平衡重处。7、在地面上，先将司机室的各电气设备检查后，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。8、在地面上，按顺序依次拼装好8节起重臂，并在起重臂上安装小车牵引机构。9、按次序组合吊臂拉杆，用销轴把它们连接起来，置在臂上弦杆上的拉杆架内。10、将起重臂吊起来与上支座用销轴固定起来，再抬起起重臂与水平成一角度至起重臂拉杆的安装位置，装好起重臂拉杆后，再将吊车卸载（拉杆安装用起升机构安装）。11、吊装剩余平衡臂。12、穿绕起升机构及牵引机构钢丝绳。八、塔机顶升工作1、将起重臂旋转至引入塔身标准节的方向。2、放松电缆长度略大于总的爬升高度。3、在地面上先将四个引进滚轮固定在塔身标准节下部并吊放至引进平台上，再吊起一节标准节至起重臂，横腹杆的臂架安装时的重心位置。4、开动液压系统将顶升横梁顶在塔身就近一个踏步上，在开动液压系统使活塞杆伸出约1.25m，稍缩活塞杆，使爬爪搁在塔身的踏步上。然后，油缸全部缩回，重新使顶升横梁顶在塔身上一个踏步上，全部伸出油缸，此时塔身上方恰好能有装入一个标准节的空间。利用引进滚轮在外伸框架滚动，人力把标准节引至塔身的正上方，对准标准节的螺栓连接孔，稍缩油缸至上下标准节接触时，用8个M30高强度螺栓将上下塔峰标准节连接牢固，卸下引进滚轮，调整油缸的伸长度，将下支座与塔身连接牢固，即完成一节标准节的加节工作，如需再加，依次类推。注：标准节顺序从下到上，2节标准节、6节标准节、8节标准节，次序严禁混乱。九、塔吊稳定性的验算塔吊稳定性验算可分为有荷载时和无荷载时两种状态。 (一)、塔吊有荷载时稳定性验算1、主体阶段用塔吊有荷载时，计算简图: 塔吊有荷载时,稳定安全系数可按下式验算: 式中K1塔吊有荷载时稳定安全系数，允许稳定安全系数最小取1.15； G起重机自重力(包括配重，压重),G=357.70(kN)； c起重机重心至旋转中心的距离,c=0.50(m)； h0起重机重心至支承平面距离, h0=18.00(m)； b起重机旋转中心至倾覆边缘的距离,b=3.00(m)； Q最大工作荷载,Q=13.00(kN)； g重力加速度(m/s2),取9.81； v起升速度,v=0.50(m/s)； t制动时间,t=20(s)； a起重机旋转中心至悬挂物重心的水平距离,a=50.00(m)； W1作用在起重机上的风力,W1=5.00(kN)； W2作用在荷载上的风力,W2=1.00(kN)； P1自W1作用线至倾覆点的垂直距离,P1=18.00(m)； P2自W2作用线至倾覆点的垂直距离,P2=2.50(m)； h吊杆端部至支承平面的垂直距离,h=30.00(m)； n起重机的旋转速度,n=0.5(r/min)； H吊杆端部到重物最低位置时的重心距离，H28.00(m)； 起重机的倾斜角(轨道或道路的坡度)，=0.00(度)。 经过计算得到K1=1.858 由于K11.15,所以当塔吊有荷载时，稳定安全系数满足要求!2、基础阶段临时用塔吊有荷载时，计算简图: 塔吊有荷载时,稳定安全系数可按下式验算: 式中K1塔吊有荷载时稳定安全系数，允许稳定安全系数最小取1.15； G起重机自重力(包括配重，压重),G=357.70(kN)； c起重机重心至旋转中心的距离,c=0.50(m)； h0起重机重心至支承平面距离, h0=10.00(m)； b起重机旋转中心至倾覆边缘的距离,b=2.25(m)； Q最大工作荷载,Q=5.00(kN)； g重力加速度(m/s2),取9.81； v起升速度,v=0.50(m/s)； t制动时间,t=20(s)； a起重机旋转中心至悬挂物重心的水平距离,a=50.00(m)； W1作用在起重机上的风力,W1=5.00(kN)； W2作用在荷载上的风力,W2=1.00(kN)； P1自W1作用线至倾覆点的垂直距离,P1=10.00(m)； P2自W2作用线至倾覆点的垂直距离,P2=2.50(m)； h吊杆端部至支承平面的垂直距离,h=30.00(m)； n起重机的旋转速度,n=0.5(r/min)； H吊杆端部到重物最低位置时的重心距离，H28.00(m)； 起重机的倾斜角(轨道或道路的坡度)，=0.00(度)。 经过计算得到K1=1.480 由于K11.15,所以当塔吊有荷载时，稳定安全系数满足要求! (二)、塔吊无荷载时稳定性验算 1、主体阶段用塔吊无荷载时，计算简图: 塔吊无荷载时,稳定安全系数可按下式验算: 式中K2塔吊无荷载时稳定安全系数，允许稳定安全系数最小取1.15； G1后倾覆点前面塔吊各部分的重力,G1=267.70(kN)； c1G1至旋转中心的距离,c1=0.50(m)； b起重机旋转中心至倾覆边缘的距离,b=3.00(m)； h1G1至支承平面的距离,h1=18.00(m)； G2使起重机倾覆部分的重力,G2=90.00(kN)； c2G2至旋转中心的距离,c2=6.50(m)； h2G2至支承平面的距离,h2=30.00(m)； W3作用有起重机上的风力,W3=5.00(kN)； P3W3至倾覆点的距离,P3=15.00(m)； 起重机的倾斜角(轨道或道路的坡度)，=0.00(度)。 经过计算得到K2=2.402由于K21.15,所以当塔吊无荷载时，稳定安全系数满足要求! 2、基础阶段临时用塔吊无荷载时，计算简图: 塔吊无荷载时,稳定安全系数可按下式验算: 式中K2塔吊无荷载时稳定安全系数，允许稳定安全系数最小取1.15； G1后倾覆点前面塔吊各部分的重力,G1=267.70(kN)； c1G1至旋转中心的距离,c1=0.50(m)； b起重机旋转中心至倾覆边缘的距离,b=2.25(m)； h1G1至支承平面的距离,h1=10.00(m)； G2使起重机倾覆部分的重力,G2=90.00(kN)； c2G2至旋转中心的距离,c2=6.50(m)； h2G2至支承平面的距离,h2=30.00(m)； W3作用有起重机上的风力,W3=5.00(kN)； P3W3至倾覆点的距离,P3=10.00(m)； 起重机的倾斜角(轨道或道路的坡度)，=0.00(度)。 经过计算得到K2=1.702 由于K21.