福建某工程塔吊施工方案吨米

****2号楼塔吊施工作业方案受控编号：受控状态：受控号：编制：审核：审批：福建****建工集团公司****项经部二○○六年九月目录TOC\o"1-2"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc146104243"一、工程概况1HYPERLINK\l"_Toc146104244"二、塔吊选型及塔吊参数1HYPERLINK\l"_Toc146104245"三、塔吊安装位置2HYPERLINK\l"_Toc146104246"四、塔吊基础设计方案及安装顺序2HYPERLINK\l"_Toc146104247"4.1塔吊基础设计方案2HYPERLINK\l"_Toc146104248"4.2塔吊安装顺序2HYPERLINK\l"_Toc146104249"4.3塔吊安装后的现场局部处理措施2HYPERLINK\l"_Toc146104250"五、塔吊安装的基础计算3HYPERLINK\l"_Toc146104251"5.1塔吊冲孔灌注桩单桩承载力计算3HYPERLINK\l"_Toc146104252"5.2钢格构柱的验算：6HYPERLINK\l"_Toc146104253"5.3塔吊承台承载力计算7HYPERLINK\l"_Toc146104254"图1、塔吊位置示意图9HYPERLINK\l"_Toc146104256"图2、塔吊平面布置图10HYPERLINK\l"_Toc146104258"图3、塔吊基础立面图11HYPERLINK\l"_Toc146104260"图4、塔吊承台图12HYPERLINK\l"_Toc146104262"图5、塔吊砼承台梁大样图；1-1剖面图13HYPERLINK\l"_Toc146104264"图6、格构柱大样图；2-2剖面图14HYPERLINK\l"_Toc146104266"图7、钢桁架立面图;3-3剖面图15HYPERLINK\l"_Toc146104268"图8、钢桁架平面图16HYPERLINK\l"_Toc146104270"图9、钢桁架标准节立面放大图17HYPERLINK\l"_Toc146104272"图10、钢桁架间连杆大样图18HYPERLINK\l"_Toc146104274"图11、格构柱预桩连接图；4-4剖面图；铁件大样图19HYPERLINK\l"_Toc146104276"图12、地下室底板在格构柱处预留洞节点图；5-5剖面图20HYPERLINK\l"_Toc146104278"图13、塔吊附墙位置示意图21HYPERLINK\l"_Toc146104280"图14、塔吊附墙件大样图22HYPERLINK\l"_Toc146104282"图15、塔吊附着立面图23工程概况****2号楼工程位于XX南路西侧，原XX电视机有限公司北地块。是一座地下室一层地面以上二十三层的单元式住宅（底层带商店），建筑面积21216.9m2，建筑高度71.25m。采用剪力墙结构，基础采用静压预应力管桩。±0.000标高相当于罗零6.450m。为了加快施工进度，保证工程如期竣工，让塔吊能充分发挥作用，经过对几个方案的慎重考虑和仔细研究并结合施工现场的具体情况，决定采用一台120吨-米（臂长为50m）的塔吊，设在2号楼南侧的中部位置（具体情况详见附图一：塔吊位置示意图）。塔吊选型及塔吊参数根据工程具体情况及考虑各方面的因素，塔吊选用120t-m的塔吊，该塔吊机械性能如下表：名称倍率速度m/mmt绕绳量hpKw起升2快速0→505287m＞287m7051.5慢速0→1002.54快速0→2510慢速0→505变幅6DPC47.5306064.4回转OMD450→0.8rmp2×62×4.4该型号塔吊机械参数（行走时最大高度情况下）如下表：塔吊类型吊钩最大高度重量（t）基础所受载荷工作状况非工作状况弯矩剪力支座反力（t）弯矩剪力支座反力（t）行走式59.8m58.5t-mt拉力压力t-mt拉力压力4.4156.8191.6注：本工程行走式塔吊采用固定使用并附墙。塔吊安装位置塔吊安装位置具体详附图2：塔吊平面布置图。塔吊基础设计方案及安装顺序4.1塔吊基础设计方案由于本工程施工场地紧凑且施工作业面大，考虑120吨-米的塔吊设在建筑较为中心的位置，以确保塔吊最大限度地发挥作用。而该位置处于地下室范围内，考虑结构安全及各种因素后，决定该塔吊基础设计方案如下：在地下室地板（相对标高-3.47m）下1.5m处（相对标高-4.97m）采用四根直径800mm的冲孔灌注桩，相对标高-4.97m以上至相对标高+0.83m部分采用四根450×450的钢格构柱组成的以格构柱为主要受力构件的钢结构支撑系统。为了保证基座下钢结构支撑系统的稳定性，并考虑到塔吊基座的配重要求，钢支撑系统上的砼基础面相对标高定为+2.43m。钢结构支撑系统直接伸入四根直径800mm的冲孔灌注桩身内，桩身配筋为12Φ16，箍筋配φ8@200螺旋箍，加密区箍筋配φ8@100螺旋箍。从桩顶每隔2m设φ14加劲箍。四根格构柱分别伸入塔吊桩3m。四根格构柱构造相同，每根由L125×12的四个角铁组成，角铁与桩主筋焊牢，用缀板连接。分别在相对标高-0.67m、-2.67m处用钢桁架连接。钢桁架由角铁组合而成，-0.67处与-2.67m处的钢桁架间用角钢加工的连杆连接（具体详图3），同向连杆之间用Φ14@500的钢筋连接以加强稳定性，钢筋与角钢采用焊接（详图10、图11）。格构柱顶端用钢筋混凝土承台连接，承台顶预埋塔吊螺栓，以配合塔吊安装。4.2塔吊安装顺序塔吊基础冲孔灌注桩及塔吊格构柱施工；格构柱顶端钢筋混凝土承台施工；塔吊安装就位；基坑土方开挖至相对标高-1.35m处进行格构柱第一道钢桁架圈梁安装；进行基坑土方开挖；土方开挖至相对标高-3.35m处进行格构柱第二道钢桁架圈梁及连杆安装；4.3塔吊安装后的现场局部处理措施由于工程用地几乎占满了施工现场，为满足塔吊工作半径及安装、拆除的要求，塔吊必须设在2号楼南侧的地下室范围内才能有效地发挥作用，这给结构施工增加了极大的困难。由于材料堆放及作为塔吊拆除的作业面,将停放32吨的汽车吊和载重汽车、塔吊部件等，±0.00楼板承受的荷载将超过原设计荷载，所以需对该区域地下室采用搭设满堂钢管架以提高结构的承载能力；由于本工程属于高层建筑，塔吊爬升超过一定高度要设置与结构连接的附着，因此根据塔吊的说明书在建筑物十层、十六层、二十一层设置两道附着（具体详图塔吊附着立面图）。塔吊安装的基础计算5.1塔吊冲孔灌注桩单桩承载力计算5.1.1土层状况分析本工程塔吊基础计算所涉及土层分析根据福建岩土工程勘察研究院的《****岩土工程详细勘察报告》（第二版）（工程编号：****）。由地勘报告可以得知塔吊安装位置的地质状况如下表：地层编号地层名称厚度（m）冲孔灌注桩极限桩侧摩阻力标标准值qsk(Kpa)极限桩端阻力标准准值qpk(Kpa)①杂填土4.2②淤泥6.015③-1中砂4.8301000④粉质粘土3.2451200⑤粉砂9.1401100⑥粉质粘土16.8501500⑦卵石8.7704000⑧9.65604000根据地质状况及现场情况，塔吊桩基采用直径为800mm的冲孔灌注桩，采用第⑥土层（粉质粘土）作为塔吊桩的持力层，塔吊桩伸入该土层≥0.5m。5.1.2塔吊基础单桩承载力计算塔吊桩采用直径800mm的冲孔灌注桩，桩身砼强度等级C30，桩尖进入第⑥土层（粉质粘土）≥0.5m。单桩竖向极限承载力标准值计算：qsik—桩周极限侧阻力标准值qpk—桩端极限阻力标准值u—桩身周长D—桩直径lsi—桩穿越第i层土的厚度Quk—单桩竖向极限承载力标准值ψsi—大直径灌注桩侧阻力尺寸效应系数ψp—大直径灌注桩端阻力尺寸效应系数塔吊桩数量计算：120t-m塔吊工作状态下：塔身重58.5t，配重16t，压重94t；产生竖向力N=mg=（58.5+16+94）×9.8=1651.3KN∴n=1.2N/Qa=1.2×1651.3/1340=1.48根据作用于钢格构柱支撑系统稳定性要求。取桩数n=4，桩心距5.5m。塔吊桩基础竖向承载力及其验算：塔吊各种荷载来自120t-m塔吊机械参数：（按最大值取值）：弯矩M取塔吊非工作状态下弯矩值M=464.7t-m；竖向力N按2、中计算结果来取，N=1651.3KN（1）最大压力：取大值作为单桩承受的轴向力，N1=998KNN1=998KN＜Qa=1340KN∴单桩竖向承载力满足要求。（2）最大拔力：取小值作为单桩承受的轴向力，N1＝-172.7KN拔力验算：大于拔力-172.7KN∴单桩竖向抗拔力满足要求。经验算结构安全。塔吊桩砼强度验算：塔吊桩采用直径800mm的冲孔灌注桩，桩身砼强度C30，轴心抗压强度Ra=31360KN/m2根据3、中计算结果：N1=998KN而且0.48Rad2=0.48×31360×0.72=7375.9KN可知：N1＜0.48Rad2∴桩身砼用强度为C30的混凝土可满足要求。5.2钢格构柱的验算：钢格构柱构造为4根L125×12的角铁组成，肢杆间用410×250×10缀板连接，柱长度为5.7m。角铁L125×12的各项参数：截面面积—A=28.91；惯性矩—IX=423.2cm4；回转半径—rX=3.83cm；抵抗矩—WX=41.17cm3；重心距离—Z0=3.53cm；钢材强度设计值—f=215N/mm2；验算虚轴X1轴稳定性：截面对虚轴的惯性矩：IX1=4×（423.2+28.91×18.972）=43307.1cm；整个构件对X轴的长细比为：λX1=l/b=5.7×1000/450=12.7；分肢对最小刚度轴的长细比：λ1=（1-b2）/rX=（700-250）/35.3=11.75；按规范，缀件为缀板时：∵λMAX=17.3＜50，则取λ=50；又∵λ1=11.75＜40且λ1=11.75＜λ/2=50∴均能满足要求。缀板的验算：缀板尺寸为410×250×10，板中心距为700mm单肢长细比取最大值λ1=40，可求出格构柱单肢的计算长度，即两缀板的中心矩：缀板的中心距：l=rXλ1=3.83×40=153cm＞70cm；缀板的高度：b1=a=×（45-3.53×2）=25cm（a—柱肢轴线间距）；缀板的厚度：d=a=×（450-35.3×2）=9.5mm，6mm＜9.5mm＜10mm；缀板与柱肢的搭接长度采用105mm，超过计算规范所要求的缀板与柱肢的搭接长度，即30mm。∴根据设计规范，所选的缀板410×250×10均满足尺寸要求。焊缝验算：焊缝的应力最大值在上、下端点：[]为焊缝容许应力。所以经验算结构安全。5.3塔吊承台承载力计算塔吊承台尺寸及配筋详附图1、承台梁荷载计算：塔身竖向荷载设计值P1＝（58.5＋16）×9.8×1.2＝876.12KN塔身弯矩设计值M1＝464.7×9.8×1.2＝5464.87KN·m砼自重设计值P2＝94×9.8×1.2＝1105.44KN单根承台梁受力：F1＝P1/4＋M1/2.828＝876.12/4＋5464.87/2.828＝219.03＋1932.42＝2151.45KNF2＝P1/4－M1/2.828＝219.03－1932.42＝-1713.39KNq＝1105.44×0.5/7.071＝78.17KN/m2、承台梁受力计算：FA＝（2151.45×4949.5－1713.39×2121.5＋78.17×7.071×3535.5）/7071＝1268.26KNFD＝（2151.45×2121.5－1713.39×4949.5＋78.17×7.071×3535.5）/7071＝-277.46KNMB＝1268.26×2.1215－78.17×2.1215×2.1215×0.5＝2514.7KN·mMC＝-277.46×2.1215－78.17×2.1215×2.1215×0.5＝-764.54KN·mVmax＝1268.26KN3、承台梁受弯承载力验算（1）梁底配筋验算：砼强度等级C30fC＝14.33N/mmft＝1.43N/mm钢筋强度设计值fy＝300N/mmES＝200000N/mm弯矩M＝2514.7KN·m截面尺寸b×h＝800×1700mmhO＝h－aS＝1700－100＝1600mm相对界限受压高度ξb＝β1/[1＋fy/(ES×εcu)]＝0.550受压区高度X＝hhO－[h2O－2×γO×M/(α1×fC×b)]0..5＝149mmm相对受压区高度ξξ＝X/hO＝149/11600＝0.093＜ξb＝0.5500底部纵向受拉钢筋筋AS＝α1×fC×b×X//fy＝5694mmm2配筋率ρ＝AS//(b×hOO)＝0.44％最小配筋率ρmiin＝Max{00.20％，0.21％}＝0.21％实际配筋率14××3.14××12.522/(8000×16000)＝0.54％＞ρ满足要求（2）梁面配筋验算：：弯矩M＝764.54KKN·mX＝hO－[h2O－2×γγO×M/(α1×fC×b)]0..5＝37mmξ＝X/hO＝0.0023＜ξb梁面纵向受拉钢筋筋AS＝α1×fC×b×X//fy＝1414mmm2配筋率ρ＝AS//(b×hOO)＝0.11％，ρmin＝0.21％取ρ＝0.21％实际配筋10×33.14×112.52/(8000×16000)＝0.38％＞ρ满足要求4、承台