湘江大桥塔吊基础.18页

1、中铁五局衡阳滨江新区湘江大桥湘江大桥7#11#墩塔吊基础施工方案 编制:何 驰 审核:周伯武审批:黄 平 中铁五局衡阳滨江新区项目经理部二一六年十月目 录一、编制依据2二、塔吊的使用概况2三、塔吊基本性能及使用时间3四、塔吊基础定位及施工4五、基座受力分析5六、结论17塔吊基础专项施工方案一、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:塔式起重机设计规范（GB/T13752-1992）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）建筑桩基技术规范（JGJ94-

2、94）二、塔吊的使用概况北三环湘江大桥工程位于湘江大桥起止里程为K6+728至K7+688,桥长960米，共4联17孔（30.5x3）+（30.5+45+28）+（65+115x4+65）+（32.5x2+45+32.5x2）；桥梁主跨采用（65+4x115+65）M变截面预应力混凝土连续箱梁，桥梁交角为90度，主跨下部采用薄壁空心墩，钻孔灌注桩基础。引桥上部采用等截面预应力混凝土现浇箱梁，下部采用柱式框架墩，钻孔灌注桩基础。道路设计等级为城市主干路。设计主线车速：60km/h；辅道车速：40km/h，立交匝道30km/h；桥面宽度：36米。主线采用双向6车道，并设置人行道、非机动车道。从塔吊

3、基座(高程为54m)到主梁顶部(最大高程为80.5m)的高度有26.5m，再加上10左右的安全运行高度，塔吊的最大起吊高度不能小于37m。湘江大桥主桥主跨长度为115m，每个T挂的悬臂长度就是57.5m，这就要求塔吊的伸臂要有58m长.主桥桥梁承台为圆形承台，采用钢围堰钢吊箱进行承台施工，左右幅围堰间距已不能满足塔吊基础安装要求，只能采用支腿固定独立式塔吊。三、塔吊基本性能及使用时间经过充分地调查、比较，我们选择一台QTZ80(TC6013)塔式起重机，支腿固定独立式最大起吊高度为46m，最大工作幅度为60m，其位置的最大吊装能力为13.3kN。最大起重力矩为800KNm；支腿固定独立式的结构

4、自重为584.8kN，60m起重臂长的平衡配重为170.5kN。塔吊的截面尺寸为18.861.86m，标准节每节长度为2.8m。支腿固定独立式的基础载荷： 载荷工况(kN)(kN)(kNm)(kNm)工作工况22.8684.52152402非工作工况97624.52695.1060m臂长起重性能特性幅度(m)2.517.520252831.832起重重量(t)两倍率3.002.98四倍率6.005.143.943.432.932.91幅度(m)35384045505560起重重量(t)两倍率2.672.412.251.931.681.361.30四倍率2.602.342.181.861.611

5、.291.23钢材各性能如下：1）材料容重：钢材78.5kNm3；2）材料的弹性模量：钢材2.1105MPa；3）材料强度设计值：Q235钢 16f=215MPafv=125Mpa；塔吊估计使用时间：从2016年12月30日至2018年6月30日 四、塔吊基础定位及施工1、塔吊基础定位详见塔吊基础平面布置图；2、塔吊基础定位及施工（1）塔吊基础采用两排每排三根，共计六根630mm钢管横向间距1.5m，纵向间距3m。每根钢管桩均先打10m深引孔，在进行管桩插打，钢管桩基础在进行钢围堰封底砼施工前进行插打。（2）插打过程中应重点控制钢管柱插打位置的准确，尽量减小偏差。严格控制钢管柱的垂直度。平面偏

6、差控制在2cm以内，垂直度控制在0.5%。（3）钢管桩插打完成后对钢管桩进行剪刀撑加固，加固采用20B工字钢和20B槽钢，具体施工详见钢管桩剪刀撑布置图。（4）钢管桩加固完成后，进行钢管桩内灌注C30砼，浇筑高度为河床底，以方便大桥完工后进行拆除。（5）机脚螺栓位置、尺寸要绝对正确，应特别注意做好复核工作，尺寸误差不超过0.5mm，螺纹位须抹上黄油，并注意保护，安装位置见附图。钢管顶用2cm厚800*800钢板敢接调平，钢板上架3.8m长3拼45B工字钢3组；顶层加设3.8m长.拼45B工字钢2组，此层工字钢上下各加装4cm厚钢板，各工字钢及钢板之间均采用多段多点焊接牢固，并在塔吊地脚螺栓位置

7、留出螺栓孔，塔吊基座安装时用螺杆垫板及螺帽将其固定在钢结构基础上。 （6）塔吊底至箱梁顶板高度少于20米时，附着器安装在顶板位置，高度大于20米时，附着器在墩身位置加设一道，并在安装附着器位置加一道20B工字钢抱箍，插销链接。结合本项目实际情况，附着器安装在0#块支架墩身下部预埋钢板位置及左右幅墩身中间翼板位置设置两道，采用配套附着装置，连接杆附着于腹板预埋出来的双拼40b工字钢上。(材料用量见附表）五、基座受力分析利用Midas civil 2015结构分析软件建立空间模型进行整体结构分析如下：塔吊基础总体布置图 载荷工况(kN)(kN)(kNm)(kNm)工作工况22.8684.52152

8、402非工作工况97624.52695.101） 、工作工况验算（1）总体支架验算 工作工况下组合应力 工作工况下位移经过验算，支架最大组合应力为103.3MPa215MPa。最大受力位置为塔吊支座3拼45B工字钢位置，按钢结构设计规范GB50017-2003中表3.4.1-1中钢材强度设计值Q235钢215MPa，满足要求。塔吊基础钢管桩冲孔植入岩层并浇筑混凝土，可认为钢管桩与河床是固结的，考虑钢管桩自由长度较长，在塔吊基础顶设置水平撑与钢围堰或墩身相联。故塔吊基础整体的最大位移为9.38mm2500/200=12.5mm，满足要求。（2） 三拼45B工字钢主梁验算三拼工字钢组合应力三拼45

9、B工字钢弯矩三拼45B工字钢剪力 主梁采用三拼45B工字钢，经过验算主梁最大组合应力为103.3MPa205MPa,最大弯矩应力为79.1MPa205MPa，最大剪应力为45.6MPa120MPa，满足要求。（3） 剪刀撑验算剪刀撑弯矩剪刀撑剪力剪刀撑轴力剪刀撑采用20B槽钢，经过验算主梁最大组合应力为58.0MPa205MPa,最大弯矩应力为24.2MPa205MPa，最大剪应力为4.2MPa120MPa，最大轴力为31.4MPa205MPa，满足要求。（4）钢管桩验算 钢管桩组合应力 钢管桩轴力 钢管桩弯矩 钢管桩支反力钢管桩采用630厚10mm钢管，经过验算主梁最大组合应力为75.5MP

10、a205MPa；最大弯矩应力为22.7MPa205MPa；最大轴力为35.6MPa205MPa，满足要求。（5）钢管桩抗拨验算钢管桩打入河床的深度为10m，其中卵石层1.0m，进入强风化泥岩的深度9.0m。根据钢管桩的施工工艺，钢管桩进入河床的整个深度的地质都是砂砾石，砂砾石周土极限摩阻力：；抗拨力：；钢管桩受到的向上拨力：抗拨安全系数：；抗拨力符合要求。（6）塔吊抗倾覆验算塔吊基础的抗倾覆弯矩，由单根钢管桩抗拔阻力F=2373.84KN、塔吊自重Pmax=584.8KN。则有：W抗=6*2373.84+584.8=14822.8KN塔吊设计参数：倾覆弯矩Wo=2152KN.m,s水平力Q=2

11、2.8KN，则有塔吊倾覆弯矩:W=Wo+P*h=2152+22.8*30=2836KN塔吊基础抗倾覆稳定系数：内外水平钢管撑主要是满足结构要求，把6根钢管桩连接成一个整体，增强整个塔吊基座的稳定性结构。2） 、非工作工况验算（1）总体支架验算 非工作工况下组合应力 非工作工况下位移经过验算，支架最大组合应力为103.9MPa215MPa。最大受力位置为塔吊支座3拼45B工字钢位置，按钢结构设计规范GB50017-2003中表3.4.1-1中钢材强度设计值Q235钢215MPa，满足要求。 塔吊基础钢管桩冲孔植入岩层并浇筑混凝土，可认为钢管桩与河床是固结的，考虑钢管桩自由长度较长，在塔吊基础顶设

12、置水平撑与钢围堰或墩身相联。故塔吊基础整体的最大位移为9.03mm2500/200=12.5mm，满足要求。（2）三拼45B工字钢主梁验算三拼工字钢组合应力三拼45B工字钢弯矩三拼45B工字钢剪力 主梁采用三拼45B工字钢，经过验算主梁最大组合应力为100.5MPa205MPa,最大弯矩应力为93.2MPa205MPa，最大剪应力为56.5MPa120MPa，满足要求。（3） 剪刀撑验算剪刀撑弯矩剪刀撑剪力剪刀撑轴力剪刀撑采用20B槽钢，经过验算主梁最大组合应力为40.1MPa205MPa,最大弯矩应力为25.4MPa205MPa，最大剪应力为4.3MPa120MPa，最大轴力为25.04MP

13、a205MPa，满足要求。（4）钢管桩验算 钢管桩组合应力 钢管桩轴力 钢管桩弯矩 钢管桩支反力钢管桩采用630厚10mm钢管，经过验算主梁最大组合应力为103.9MPa205MPa；最大弯矩应力为20.8205MPa；最大轴力为41.9MPa205MPa，满足要求。（5）钢管桩抗拨验算钢管桩打入河床的深度为10m，其中卵石层1.0m，进入强风化泥岩的深度9.0m。根据钢管桩的施工工艺，钢管桩进入河床的整个深度的地质都是砂砾石，砂砾石周土极限摩阻力：；抗拨力：；钢管桩受到的向上拨力：抗拨安全系数：；抗拨力符合要求。（6）塔吊抗倾覆验算塔吊基础的抗倾覆弯矩，由单根钢管桩抗拔阻力F=2373.84KN、塔吊自重Pmax=584.8KN。则有：W抗=6*2373.8