塔吊专项方案(共21页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上目 录十二、塔吊拆卸施工技术措施 十三、安全环保措施 附图表：1、现场塔吊平面布置图（图一）2、塔吊附墙图（图二）3、塔吊基础图（图三）专心-专注-专业一、编制依据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（JGJ59-2001）混凝土结构设计规范（GB50010-2002）建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）地质勘察报告浙江中材工程勘察设计有限公司QTZ80塔式起重机使用说明书二、工程概况本工程1#、2#塔吊基础采用钻孔灌注桩，四桩钢构柱基础。桩径800.桩顶标高为-7.05，钢构柱入桩长度为2.5m，钢构柱到地板面上3m后经250*200*20加强板加固后搭设塔吊,钢构柱采用L140*14角钢， 400*250*10缀板。3#、4#塔吊采用自然独立承台基础。余政储出（2011）05号地块商业办公用房一期房建工程位于杭州市余杭区，建筑总高度为88.80米；工程包括地下室一层（局部夹层）、裙房及两幢主楼主城。工程±0.000标高相当于黄海高程4.85米，工程结构形式为矩形柱框架结构和框架剪力墙结构，建筑物外形基本为矩形。本工程位于兴国路西，南公河路北。项目总用地面积为99232.38m2，下设1F地下室。多层商铺为框架结构，高层为框架剪力墙结构。本工程共设置三台塔吊分别位于:1#塔吊ZJ5710布置在A楼北面位置，即7轴8轴处，塔吊安装高度为83.0m，臂幅57米，四桩钢构柱基础。2#塔吊ZJ5710布置在B楼的北面，即11轴12轴处，塔吊安装高度为94.0m，臂幅57米，四桩钢构柱基础。3#塔吊QTZ63在t轴北4.5米交910轴处，4#塔吊待3#塔吊使用完成后将3#塔吊拆至场地南面离地下室4.5m的1011轴之间。ZJ5710塔式起重机，是浙江省建设机械集团有限公司按照国家标准GB/T13752塔式起重机设计规范及GB/T5031塔式起重机设计的塔式起重机。ZJ5710塔机为水平起重臂、小车变幅、上回转、自升式多用途塔机。最大工作幅度57m，最大起重力矩95.4t.m.。独立式的起升高度为40.5m，附着式是在独立式的基础上，增加塔身标准节和附着装置即可实现，特殊要求可加高至140m。具体各幢拟建物位置详见附图一。三、塔吊施工部署本工程塔吊布置的原则如下：1、塔吊与塔吊之间在不同高度时不产生相互干扰运行的情况；2、塔吊回转半径内必须留有加工场地位置和材料二次吊运的位置；3、基坑内塔吊布置位置需尽量避开待建结构；4、塔吊所处的位置必须保证装拆均能顺利进行；5、塔吊布置位置应尽量避免影响周边工地施工或被周边工地施工所影响；6、塔吊布置在保证安全、进度不受影响的前提下，应尽量节约施工成本。根据以上原则，本过程拟布置两台ZJ5710塔式起重机， 1#塔吊回转半径覆盖B楼、2F及部分3F商业群房，塔吊安装高度为94米（地下室结构施工期间塔吊安装高度为15米）； 2#塔吊回转半径覆盖A楼及部分三层商业裙房。 两台塔吊桩基础在地下室基坑土方开挖前施工，承台基础土方开挖按土方开挖及围护施工方案要求执行，达到设计强度后安装塔吊。四、塔吊基础设计（一）地质资料情况 根据浙江省工程物探勘察院提供的岩土工程勘察报告详勘及补勘，本工程塔吊基础下范围内地基土物理力学指标设计参数如下：层号土类土层厚度压缩模量Es(Mpa)钻孔灌注桩桩周土摩擦力特征值qsa(kpa)钻孔灌注桩桩端土承载力特征值qsa(kpa)1-1素填土0.405.802-1粉质粘土0.503.506.0892-2粘质粉土0.704.309.31102-3砂粉质土7.2016.609.89143淤泥质粉质粘土夹粉土18.4030.704.6984-1粉砂夹粉质粘土0.806.106.33304-2粉砂3.3010.708.71346-1粉质粘土0.908.107.83326-2含角砾粉质粘土0.707.608.323510-1全风化泥质粉砂岩0.607.405.314010-2强风化泥质粉砂岩1.005.106010-3中风化泥质粉砂岩801200（二）塔吊基本性能 本工程根据实际情况拟采用的ZJ5710塔吊其基本性能如下：机构工作级别起升机构M5回转机构M4牵引机构M3起升高度（m）倍率独立附着式=240.5121.5=440.580最大起重量（t）6幅度m最大幅度（m）57最小幅度（m）2.5起升机构倍率a=2a=4起重量t1.533366速度m/min80408.540204.3电机功率kw24/24/5.4回转机构转速功率0.6r/min2×2.2KW牵引机构速度功率40/20m/min3.3/2.2kW顶升机构顶升速度m/min0.6电机功率KW5.5工作压力MPa20平衡重臂长重量（t）45m10.2247m11.0250m11.552m12.355m12.5257m13.32总功率31.7KW（不包括顶升电机）工作温度2050整机重量独立式附着式31.1t61.1t（三）塔吊基础设计计算书1#塔吊四桩基础的计算书 依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T 187-2009)。一. 参数信息 塔吊型号: ZJ5710 塔机自重标准值:Fk1=583.00kN 起重荷载标准值:Fqk=60.00kN 塔吊最大起重力矩:M=798.75kN.m 塔吊计算高度: H=94m 塔身宽度: B=1.60m 非工作状态下塔身弯矩:M1=-356.86kN.m 桩混凝土等级: C35 承台混凝土等级:C35 保护层厚度: 50mm 矩形承台边长: 5.00m 承台厚度: Hc=0.500m 承台箍筋间距: S=200mm 承台钢筋级别: HRB335 承台顶面埋深: D=0.000m 桩直径: d=0.800m 桩间距: a=1.600m 桩钢筋级别: HRB335 桩入土深度: 56.00m 桩型与工艺: 泥浆护壁钻(冲)孔灌注桩 计算简图如下： 二. 荷载计算 1. 自重荷载及起重荷载 1) 塔机自重标准值 Fk1=583kN 2) 基础以及覆土自重标准值 Gk=5×5×0.50×25=312.5kN 3) 起重荷载标准值 Fqk=60kN 2. 风荷载计算 1) 工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值 a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (Wo=0.2kN/m2) =0.8×1.59×1.95×1.39×0.2=0.69kN/m2 =1.2×0.69×0.35×1.6=0.46kN/m b. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qsk×H=0.46×94.00=43.56kN c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk=0.5Fvk×H=0.5×43.56×94.00=2047.21kN.m 2) 非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值 a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (本地区 Wo=0.45kN/m2) =0.8×1.65×1.95×1.39×0.45=1.61kN/m2 =1.2×1.61×0.35×1.60=1.08kN/m b. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qsk×H=1.08×94.00=101.70kN c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk=0.5Fvk×H=0.5×101.70×94.00=4780.03kN.m 3. 塔机的倾覆力矩 工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=-356.86+0.9×(798.75+2047.21)=2204.50kN.m 非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=-356.86+4780.03=4423.17kN.m三. 桩竖向力计算 非工作状态下： Qk=(Fk+Gk)/n=(583+312.50)/4=223.88kN Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvk×h)/L =(583+312.5)/4+(4423.17+101.70×0.50)/2.26=2201.43kN Qkmin=(Fk+Gk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L =(583+312.5-0)/4-(4423.17+101.70×0.50)/2.26=-1753.68kN 工作状态下： Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(583+312.50+60)/4=238.88kN Qkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvk×h)/L =(583+312.5+60)/4+(2204.50+43.56×0.50)/2.26=1222.91kN Qkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L =(583+312.5+60-0)/4-(2204.50+43.56×0.50)/2.26=-745.16kN四. 承台受弯计算 1. 荷载计算 不计承台自重及其上土重，第i桩的竖向力反力设计值： 工作状态下： 最大压力 Ni=1.35×(Fk+Fqk)/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L =1.35×(583+60)/4+1.35×(2204.50+43.56×0.50)/2.26=1545.46kN 最大拔力 Ni=1.35×(Fk+Fqk)/n-1.35×(Mk+Fvk×h)/L =1.35×(583+60)/4-1.35×(2204.50+43.56×0.50)/2.26=-1111.43kN 非工作状态下： 最大压力 Ni=1.35×Fk/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L =1.35×583/4+1.35×(4423.17+101.70×0.50)/2.26=2866.46kN 最大拔力 Ni=1.35×Fk/n-1.35×(Mk+Fvk×h)/L =1.35×583/4-1.35×(4423.17+101.70×0.50)/2.26=-2472.94kN 2. 弯矩的计算依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程第6.4.2条 其中 Mx,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(m)； Ni不计承台自重及其上土重，第i桩的竖向反力设计值(kN)。 由于非工作状态下，承台正弯矩最大： Mx=My=2×2866.46×0.00=0.00kN.m 承台最大负弯矩: Mx=My=2×-2472.94×0.00=0.00kN.m 3. 配筋计算 根据混凝土结构设计规范GB50010-2010第6.2.10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； fy钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm2。 底部配筋计算: s=0.00×106/(1.000×16.700×5000.000×4502)=0.0000 =1-(1-2×0.0000)0.5=0.0000 s=1-0.0000/2=1.0000 As=0.00×106/(1.0000×450.0×300.0)=0.0mm2五. 承台剪切计算 最大剪力设计值： Vmax=2866.46kN 依据混凝土结构设计规范(GB50010-2010)的第6.3.4条。 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： 式中 计算截面的剪跨比,=1.500 ft混凝土轴心抗拉强度设计值，ft=1.570N/mm2； b承台的计算宽度，b=5000mm； h0承台计算截面处的计算高度，h0=450mm； fy钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm2； S箍筋的间距，S=200mm。 经过计算得: Asv=(2866.464×1000-0.700×1.57×5000×450)×200/(300×450)=583.280mm2六. 承台受冲切验算 角桩轴线位于塔机塔身柱的冲切破坏锥体以内，且承台高度符合构造要求，故可不进行承台角桩 冲切承载力验算七.桩身承载力验算 桩身承载力计算依据建筑桩基础技术规范(JGJ94-2008)的第5.8.2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=1.35×2201.43=2971.93kN 桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式： 其中 c基桩成桩工艺系数，取0.75 fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.7N/mm2； Aps桩身截面面积，Aps=mm2。 桩身受拉计算，依据建筑桩基技术规范JGJ94-2008 第5.8.7条 受拉承载力计算，最大拉力 N=1.35×Qkmin=-2367.47kN 经过计算得到受拉钢筋截面面积 As=7891.567mm2。 由于桩的最小配筋率为0.20%，计算得最小配筋面积为1005mm2 综上所述，全部纵向钢筋面积7892mm2八.桩竖向承载力验算 依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T 187-2009)的第6.3.3和6.3.4条 轴心竖向力作用下，Qk=238.88kN；偏向竖向力作用下，Qkmax=2201.43kN.m 桩基竖向承载力必须满足以下两式： 单桩竖向承载力特征值按下式计算： 其中 Ra单桩竖向承载力特征值； qsik第i层岩石的桩侧阻力特征值；按下表取值； qpa桩端端阻力特征值，按下表取值； u桩身的周长，u=2.51m； Ap桩端面积,取Ap=0.50m2； li第i层土层的厚度,取值如下表； 厚度及侧阻力标准值表如下: 序号 土层厚度(m) 侧阻力特征值(kPa) 端阻力特征值(kPa) 土名称 1 8.3 14 0 砂粉质土 2 22.8 8 0 淤泥质粉质粘土夹粉土 3 4.1 30 0 粉砂夹粉质粘土 4 7.8 34 0 粉砂 5 3.4 32 0 粉质粘土 6 3.9 35 0 含角砾粉质粘土 7 1.8 60 0 强风化泥质粉砂岩 8 6 80 1200 粉土或砂土 由于桩的入土深度为56m,所以桩端是在第8层土层。 最大压力验算: Ra=2.51×(8.3×14+22.8×8+4.1×30+7.8×34+3.4×32+3.9×35+1.8×60+3.001×80)+1200×0.50=3998.20kN 由于: Ra = 3998.20 > Qk = 238.88,所以满足要求! 由于: 1.2Ra = 4077.84 > Qkmax = 2201.43,所以满足要求!九.桩的抗拔承载力验算 依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T 187-2009)的第6.3.5条 偏向竖向力作用下，Qkmin=-1753.68kN.m 桩基竖向承载力抗拔必须满足以下两式： 式中 Gp桩身的重力标准值，水下部分按浮重度计； i抗拔系数； Ra=2.51×(0.750×8.3×14+0.700×22.8×8+0.700×4.1×30+0.700×7.8×34+0.700×3.4×32+0.700×3.9×35+0.700×1.8×60+0.700×3.001×80)=2539.364kN Gp=0.503×(56×25-56×10)=422.230kN 由于: 2539.36+422.23 >= 1753.68 满足要求!十.桩式基础格构柱计算 依据钢结构设计规范(GB50017-2003)。 1. 格构柱截面的力学特性： 格构柱的截面尺寸为0.45×0.45m； 主肢选用:14号角钢b×d×r=140×14×14mm； 缀板选用(m×m):0.25×0.40 主肢的截面力学参数为 A0=37.57cm2，Z0=3.98cm，Ix0=688.81cm4，Iy0=688.81cm4； 格构柱截面示意图 格构柱的y-y轴截面总惯性矩： 格构柱的x-x轴截面总惯性矩： 经过计算得到： Ix=4×688.81+37.57×(40/2-3.98)2=41320.08cm4； Iy=4×688.81+37.57×(40/2-3.98)2=41320.08cm4； 2. 格构柱的长细比计算： 格构柱主肢的长细比计算公式： 其中 H 格构柱的总高度，取3.5m； I 格构柱的截面惯性矩，取,Ix=41320.08cm4，Iy=41320.08cm4； A0 一个主肢的截面面积，取37.57cm2。 经过计算得到x=27.74,y=27.74。 格构柱分肢对最小刚度轴1-1的长细比计算公式: 其中 b 缀板厚度，取 b=0.25m。 h 缀板长度，取 h=0.40m。 a1 格构架截面长，取 a1=0.40m。 经过计算得 i1=(0.252+0.452)/48+5×0.452/80.5=0.32m。 1=3.5/0.32=14.22。 换算长细比计算公式： 经过计算得到kx=31.17,ky=31.17。 3. 格构柱的整体稳定性计算： 格构柱在弯矩作用平面内的整体稳定性计算公式： 其中 N 轴心压力的计算值(kN)；取 N=1.35Qkmax=2971.93kN； A 格构柱横截面的毛截面面积，取4×37.57cm2； 轴心受压构件弯矩作用平面内的稳定系数； 根据换算长细比 0x=31.17,0y=31.17150 满足要求! 查钢结构设计规范得到x=0.93,y=0.93。 X方向： N/A=/(0.93×15026.8)=212215.00 N/mm2 满足要求! Y方向： N/A=/(0.93×15026.8)=212215.00 N/mm2 满足要求! 4. 格构分肢的长细比验算： 由于格构形式采用角钢+缀板，分肢选取14号角钢b×d×r=140×14×14mm，其回转半径i=27.5mm。 1=L/i=300/27.5=10.910.5×0x=15.59 且小于等于40 满足要求! 由此可见：2#塔吊也符合要求3#塔吊天然基础的计算书 依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T 187-2009)。一. 参数信息 塔吊型号: QTZ63 自重(包括压重):F1=450.80kN 最大起重荷载: F2=60.00kN 最大起重力距: M=733.70kN.m 塔吊计算高度: H=24.00m 塔身宽度: B=1.60m 非工作状态塔身弯矩:-356.86kN.m 混凝土强度等级:C35 钢筋级别: HPB235 地基承载力特征值: 90.00kPa 承台宽度: Bc=5.00m 承台厚度: h=1.25m 基础埋深: D=0.50m 计算简图: 二. 荷载计算 1. 自重荷载及起重荷载 1) 塔机自重标准值 Fk1=450.8kN 2) 基础以及覆土自重标准值 Gk=5×5×(1.25×25+0.5×17)=993.75kN 承台受浮力：Flk=5×5×0.25×10=62.5kN 3) 起重荷载标准值 Fqk=60kN 2. 风荷载计算 1) 工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值 a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (Wo=0.2kN/m2) =0.8×1.48×1.95×1.54×0.2=0.71kN/m2 =1.2×0.71×0.35×1.6=0.48kN/m b. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qsk×H=0.48×24=11.47kN c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk=0.5Fvk×H=0.5×11.47×24=137.63kN.m 2) 非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值 a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (本地区 Wo=0.35kN/m2) =0.8×1.51×1.95×1.54×0.35=1.27kN/m2 =1.2×1.27×0.35×1.6=0.85kN/m b. 塔机所受风荷载水平合力标准值 Fvk=qsk×H=0.85×24=20.48kN c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 Msk=0.5Fvk×H=0.5×20.48×24=245.73kN.m 3. 塔机的倾覆力矩 工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=-356.86+0.9×(733.7+137.63)=427.33kN.m 非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值 Mk=-356.86+245.73=-111.13kN.m三. 地基承载力计算 依据塔式起重机混凝土基础工程技术规程(JGJ/T 187-2009)第4.1.3条承载力计算。 塔机工作状态下： 当轴心荷载作用时： =(450.8+60+931.25)/(5×5)=57.68kN/m2 当偏心荷载作用时： =(450.8+60+931.25)/(5×5)-2×(427.33×1.414/2)/20.83 =28.68kN/m2 由于 Pkmin0 所以按下式计算Pkmax： =(450.8+60+931.25)/(5×5)+2×(427.33×1.414/2)/20.83 =86.69kN/m2 塔机非工作状态下： 当轴心荷载作用时： =(450.8+931.25)/(5×5)=57.78kN/m2 当偏心荷载作用时： =(450.8+931.25)/(5×5)-2×(-111.13×1.414/2)/20.83 =62.82kN/m2 由于 Pkmin0 所以按下式计算Pkmax： =(450.8+931.25)/(5×5)+2×(-111.13×1.414/2)/20.83 =47.74kN/m2四. 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90.00kN/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0.00； 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5.00m； d基础埋深度,取0.00m。 解得修正后的地基承载力特征值 fa=90.00kPa 实际计算取的地基承载力特征值为:fa=90.00kPa 轴心荷载作用：由于 faPk=57.68kPa 所以满足要求！ 偏心荷载作用：由于1.2×faPkmax=86.69kPa 所以满足要求！五. 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=1.70m； a'截面I-I在基底的投影长度,取 a'=1.60m。 P截面I-I处的基底反力； 工作状态下： P=(5-1.70)×(86.69-28.68)/5+28.68=66.96kN/m2； M=1.702×(2×5+1.6)×(1.35×86.69+1.35×66.96-2×1.35×931