桥墩塔吊设计施工方案

桥墩塔吊设计施工方案一、工程概况1.1项目背景本项目为城市快速路跨江大桥工程，主桥长1200m，采用双塔双索面斜拉桥结构形式，主跨600m，桥宽33.5m，双向6车道设计。项目地处亚热带季风气候区，年平均降水量1500mm，夏季多台风天气，施工周期需跨越两个雨季和一个冬季。1.2塔吊布置方案根据桥梁结构特点及施工需求，全桥共布置6台塔吊：主塔区域：2台QTZ800（65m臂长）附着式塔吊，分别安装于南北主塔承台西侧，最大工作半径65m，最大起重量80t引桥区域：4台QTZ630（55m臂长）固定式塔吊，分别布置于引桥桥墩两侧，最大工作半径55m，最大起重量63t塔吊基础采用钻孔灌注桩承台基础形式，主塔塔吊基础桩径1.5m，桩长35m；引桥塔吊基础桩径1.2m，桩长25m，均采用C35混凝土浇筑。二、施工准备2.1技术准备图纸会审：组织技术人员对塔吊安装图纸、桥梁施工图纸进行联合会审，重点核查塔吊基础与桥梁基础的空间位置关系，确保塔吊附着装置与主塔结构的连接节点符合设计要求。方案编制：编制塔吊安装专项施工方案、附着装置设计方案、群塔作业防碰撞方案，经专家论证后报监理单位审批。技术交底：采用BIM技术进行三维可视化交底，明确塔吊基础施工、安装、拆除各工序的技术参数和质量标准，形成书面交底记录并签字确认。2.2现场准备场地平整：对塔吊安装区域进行场地平整，压实度达到95%以上，设置2%排水坡度，周边开挖300mm×300mm排水沟，配备Φ100mm污水泵2台。基础施工准备：测量放样：采用全站仪按二级导线精度进行基础轴线定位，设置4个控制桩并做好保护桩基施工准备：旋挖钻机进场调试，钢筋笼加工场地硬化处理，混凝土配合比设计完成承台施工准备：组合钢模板进场验收，定位支架加工制作完成设备进场：塔吊部件进场时检查产品合格证、特种设备制造许可证、安装说明书等资料，对标准节、起重臂、平衡臂等主要部件进行外观检查和尺寸复核，做好验收记录。2.3材料准备钢筋：HRB400E级钢筋进场检验合格，主筋Φ25mm、分布筋Φ12mm、地脚螺栓M36等规格齐全钢材：20a号工字钢、槽钢等结构钢材进场验收合格混凝土：C35商品混凝土，抗渗等级P6，初凝时间≥6h连接件：M30高强度螺栓、化学锚栓、钢丝绳（6×37+FC-Φ28mm）等其他材料：螺纹防松胶、N46抗磨液压油、植筋胶等三、基础施工3.1桩基施工采用旋挖钻机成孔，钻孔直径按设计桩径加大50mm，钻孔深度超设计桩长500mm。钢筋笼现场绑扎，主筋采用Φ25mmHRB400E级钢筋，间距150mm，箍筋采用Φ12mmHRB400E级钢筋，间距200mm。混凝土浇筑采用导管法水下浇筑，坍落度控制在180±20mm，首灌量确保导管埋深≥1.0m，连续浇筑，浇筑过程中导管埋深控制在2-6m。桩顶超灌500mm，待混凝土强度达到设计强度70%后进行桩头破除。3.2承台施工3.2.1钢筋工程承台钢筋采用HRB400E级钢筋，主筋Φ25@150mm，分布筋Φ12@200mm，采用绑扎连接，搭接长度750mm，绑扎点间距≤200mm。承台与桩基连接处设置钢筋网片，Φ12@100mm双向布置。3.2.2地脚螺栓安装采用钢制定位支架固定地脚螺栓，确保轴线偏差控制在±5mm内，垂直度偏差≤1/1000，顶面标高偏差±5mm。地脚螺栓采用双螺母固定防松动，螺栓外露长度满足塔吊底架安装要求。3.2.3混凝土工程采用组合钢模板，模板接缝处粘贴海绵条防止漏浆，模板支撑采用Φ48×3.5mm钢管脚手架，间距600mm×600mm。混凝土浇筑采用分层连续浇筑法，每层厚度≤500mm，振捣采用Φ50mm插入式振捣棒，振捣时间30-40s，直至混凝土表面泛浆且不再下沉。养护采用覆盖薄膜+洒水养护，养护期不少于14d，混凝土强度达到设计强度85%后方可进行塔吊安装。3.3塔吊基础与桥墩承台连接塔吊基础与桥墩承台相连接为一整体，有效尺寸为6m(长)×6m(宽)×1.5m(厚)，混凝土强度等级C35，上下配筋为Ⅱ钢φ18mm双向双层钢筋，内支Ⅱ钢φ18mm双向筋。连接节点处理：当桥墩承台宽度和长度满足塔吊安装、顶升和拆除最小距离且桥墩承台厚度满足塔式起重机支腿预埋的高度时，将塔式起重机基础埋置于桥墩承台内，与承台形成一体基础与预埋模具架四角上钢板的连接处保证水平，用水平仪测量，其高差值小于1/500塔吊基础与承台交接处钢筋采用植筋处理，植筋深度≥15d（d为钢筋直径），孔径=植筋直径+4~10mm四、塔吊安装4.1安装前准备安装场地清理平整，压实度≥95%，设置排水系统。安装辅助设备：150t汽车吊1台、25t汽车吊1台、扭矩扳手（0-1000N·m）2把、全站仪1台、水准仪1台。对塔吊基础进行验收，混凝土强度报告、钢筋隐蔽工程记录、地脚螺栓位置偏差等符合要求。基础表面平整度误差≤1/500，水平度偏差≤1‰。4.2安装流程4.2.1底架及基础节安装采用25t汽车吊安装底架，调整水平度偏差≤1‰，利用垫铁找平后固定。吊装3节标准节（每节高2.8m），采用M30高强度螺栓连接，扭矩值达到600N·m，使用扭矩扳手分三次对称拧紧。4.2.2塔身安装采用150t汽车吊进行标准节吊装，起吊角度控制在60°以内，吊装半径不超过15m。每安装4节标准节进行一次垂直度检测，采用全站仪从两个正交方向观测，塔身垂直度偏差控制在1/1000以内，且最高偏差不超过40mm。标准节连接螺栓涂抹螺纹防松胶，安装后48h内进行二次复紧。标准节安装顺序按厂家编号进行，确保踏步方向一致。4.2.3顶升作业顶升前检查液压系统：油箱油位≥2/3，油温20-50℃，液压油型号N46抗磨液压油，各管路连接无渗漏。顶升步骤：起重臂旋转至顶升方向，平衡臂对应方向放置1.5倍额定起重量的配重启动顶升油缸，将塔身顶起1.2倍标准节高度，插入安全销吊装标准节至顶升套架内，调整对位后插入连接销轴，紧固高强度螺栓重复上述步骤直至达到设计安装高度，每次顶升作业时间控制在4h内4.2.4附着装置安装主塔塔吊在塔身高度达到40m时开始安装第一道附着装置，之后每间隔25m安装一道，共设置5道附着。附着装置设计：采用三角形刚架结构，主材选用20a号工字钢，节点处设置加劲肋。与主塔连接采用M36化学锚栓，植入深度20d，抗拔力≥200kN。附着杆与塔身夹角控制在45°-60°，采用拉力传感器监测受力情况，预警值150kN。安装精度：附着点水平高差≤10mm，附着杆垂直度偏差≤1°，各杆件受力均匀，差异不超过10%。4.2.5上部结构安装吊装回转总成，与塔身连接螺栓扭矩值按说明书要求执行。安装塔顶及驾驶室，吊装起重臂和平衡臂，起重臂安装时按设计要求设置预拱度。安装平衡重：先安装部分平衡重（约1/3额定配重），待起重臂安装完成后再安装剩余配重。平衡重安装位置准确，固定牢固，防止滑动。4.3抱箍式附着装置安装对于未预埋附着节点的桥墩，采用塔吊附墙用桥墩抱箍装置，由四个箍杆通过焊接板螺栓连接成矩形，箍杆上设置两个连接耳。箍杆采用两个开口相对分布的槽钢，上下两侧焊接若干等间距分布的固定板。连接耳包括两个连接板、竖板和两个对称分布的耳板，耳板上开设两个连接孔。安装步骤：箍杆提升到设计高度，在桥墩适当位置打孔，通过定位板和螺栓将箍杆与桥墩临时固定滑动连接耳至设计位置，拧紧调节螺栓使齿条卡在齿槽对应位置，防止连接耳滑动将塔吊附着杆端部与耳板连接，连接螺栓扭矩值达到设计要求安装完成后检查各连接节点，确保牢固可靠五、附着装置设计5.1设计荷载附着装置设计荷载按塔吊最大工作状态下的水平力和弯矩进行计算，考虑1.35倍安全系数。水平力包括风荷载、离心力、变幅惯性力等，弯矩包括塔身自重和吊重产生的弯矩。风荷载计算：基本风压按0.55kN/m²，风压高度变化系数按B类地面粗糙度确定，体型系数1.3。5.2结构设计附着装置采用三角形刚架结构，主材选用20a号工字钢，截面尺寸200×100×7mm，截面积35.5cm²，惯性矩I_x=2370cm⁴，截面模量W_x=237cm³。节点处设置加劲肋，厚度10mm，尺寸100×100mm，与主材满焊连接，焊缝高度8mm。附着杆采用Φ159×8mm无缝钢管，抗拉强度≥345MPa，抗压稳定性按《钢结构设计标准》进行验算。5.3连接设计与塔身连接采用耳板销轴连接，耳板厚度20mm，销轴直径50mm，材料45号钢，调质处理，硬度220-250HBW。与桥墩连接采用M36化学锚栓，材质8.8级，植入深度20d（d=36mm），抗拔力≥200kN，每个连接点设置4个锚栓，呈矩形布置。六、作业管理6.1群塔作业控制6.1.1空间布置高度差控制：各塔吊之间设置不小于2.5m的垂直安全距离，主塔塔吊高度高于引桥塔吊5m，形成阶梯式布置。时间差控制：实行分时段作业制度，南北主塔塔吊分别在上午8:00-12:00、下午14:00-18:00进行主吊作业，引桥塔吊作业时间错开30分钟。空间差控制：设定塔吊回转禁区：主塔塔吊起重臂在跨越主航道时设置30°回转禁区，在跨越公路时设置45°回转禁区。6.1.2防碰撞系统安装防碰撞系统：采用UWB定位技术，实时监测各塔吊位置，当两台塔吊距离小于10m时发出预警，小于5m时自动切断危险方向动作电源。信号指挥：每台塔吊配备2名持证信号工，采用对讲机（专用频道）+旗语指挥，群塔作业时设置总指挥1名，统一协调各塔吊作业顺序。6.2吊装作业管理6.2.1吊具管理钢丝绳：采用6×37+FC-Φ28mm钢丝绳，安全系数≥6，每季度进行一次断丝检查，断丝数超过10%时立即更换。钢丝绳固定采用绳卡连接，绳卡数量不少于3个，间距150mm。吊钩：设置防脱钩装置，定期检查吊钩开口度，当开口度比原尺寸增加15%时报废。吊钩危险截面磨损量超过原尺寸10%时报废。吊具台账：建立吊具管理台账，实行编号管理，定期进行拉力试验和外观检查。吊具包括钢丝绳、吊钩、吊环、卸扣等，每半年进行一次拉力试验。6.2.2荷载控制编制吊装荷载表，明确不同幅度下的额定起重量，张贴于塔吊操作室。实行吊装令制度，吊装前由技术员核算吊物重量，安全员检查吊具，项目经理签发吊装令后方可作业。严禁超载作业，实际起重量不得超过额定起重量的90%。当风速超过12m/s（6级风）时停止吊装作业。6.3维护保养6.3.1日常检查班前检查：操作司机对塔吊各机构进行检查，重点检查制动器、钢丝绳、吊钩、安全装置等，填写《塔吊日常检查表》。班中检查：每4小时检查一次各机构运行情况，重点检查油温、油压、异响、异味等。班后检查：清理操作室，关闭电源，锁好门窗，填写运行记录。6.3.2定期保养每周保养：对各润滑点加注润滑油，检查各连接螺栓紧固情况，调整制动器间隙。月度检查：技术负责人组织对塔吊进行全面检查，包括标准节连接螺栓扭矩、塔身垂直度、附着装置受力情况等。季度保养：更换液压油和滤芯，检查齿轮箱油位和油质，对金属结构进行除锈涂漆。七、安全防护7.1安装拆除安全防护设置塔吊安装警戒区，采用2.5m高彩钢板围挡，悬挂警示标志，配备专职安全员2名，设置4个监控摄像头实行24小时监控。安装区域配备消防器材：4kg干粉灭火器6个、消防沙2m³、消防水桶4个，设置应急照明系统和安全通道指示标志。高空作业人员必须佩戴安全帽、安全带，穿防滑鞋，严禁酒后作业。作业平台设置防护栏杆，高度1.2m，满挂安全网。7.2作业安全防护塔吊操作室配备灭火器、急救箱、通讯设备，设置防风、防雨、防晒设施。操作室视野良好，与起重臂之间设置隔离防护。塔吊基础周边设置1.8m高防护栏杆，栏杆刷红白相间警示漆，悬挂警示标志。基础表面设置防滑措施，周边设置排水沟。塔身每隔10m设置一道安全警示标志，夜间设置红色警示灯，灯光明亮，射程≥300m。7.3应急预案编制塔吊倾覆、断臂、坠落等事故应急预案，配备应急救援器材：液压千斤顶、切割设备、急救药品等。每月组织一次应急演练，提高应急处置能力。当发生塔吊事故时，立即启动应急预案，组织人员疏散、现场警戒、伤员救治等工作，并按规定上报有关部门。八、质量验收8.1基础验收基础混凝土强度达到设计强度100%后方可进行验收，验收内容包括：基础尺寸偏差：长、宽、高允许偏差±50mm基础表面平整度：允许偏差5mm/m地脚螺栓位置偏差：允许偏差±5mm基础混凝土强度：达到设计强度100%8.2安装验收塔吊安装完成后，由安装单位自检合格后报第三方检测机构检测，检测内容包括：塔身垂直度：≤1/1000各机构运行情况：正常无异常安全装置性能：灵敏可靠电气系统：绝缘电阻≥0.5MΩ检测合格后组织竣工验收，参加单位包括建设、监理、施工、安装等单位，验收合格后方可投入使用。8.3附着装置验收附着装置安装完成后进行专项验收，验收内容包括：附着点位置偏差：≤10mm附着杆垂直度偏差：≤1°连接螺栓扭矩：达到设计要求结构变形：≤L/1000（L为附着杆长度）九、拆除施工9.1拆除准备编制拆除专项施工方案，经专家论证后实施。清理拆除场地，设置警戒区，配备必要的起重设备和工具。对塔吊进行全面检查，确保各机构运行正常。拆除前将塔吊降至最低工作高度，拆除附着装置。9.2拆除流程拆除配重→拆除起重臂→拆除平衡臂→拆除塔顶及回转总成→拆除塔身标准节→拆除底架及基础节。拆除作业由上至下进行，严禁上下同时作业。每拆除一节标准节进行一次垂直度检查，确保塔身稳定。9.3场地恢复塔吊拆除完成后，清理场地，拆除围挡和临时设施，平整场地。基础承台根据设计要求进行处理，如需保