第一章 塔吊基础施工方案
1.1 塔吊选型及技术参数
本工程为框架结构,地下一层(建筑面积76104 m2),地上
楼八层,2、
楼为十一层,地下室面为-5.25m,原地面积标高-1.45m,建筑物高度最高为45.25m。根据本工程特点、布局,拟选用QTZ63(TC5013)型液压自升塔式起重机(简称塔吊),其相关技术参数适用于本工程垂直运输需要。
塔式起重机的技术参数表见下表:
1、技术性能表
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 |
独立式 |
附着式 |
||||
a =2 |
40.1 |
100.1 |
|||||
a =4 |
40.1 |
100.1 |
|||||
最大起重量t |
6 |
||||||
工作幅度m |
最小工作幅度 |
2.5 |
|||||
最大工作幅度 |
50/43/38 |
||||||
起升 机构 |
a =2 |
a =4 |
|||||
起重量t |
3 |
3 |
1.5 |
6 |
6 |
3 |
|
速度m/min |
8.5 |
40 |
80 |
4.2 |
20 |
40 |
|
电机功率kW |
24/24/5.4 |
||||||
回转机构 |
回转速度r/min |
0.6 |
|||||
电机功率kW |
3.7 |
||||||
牵引 机构 |
牵引速度m/min |
40/20 |
|||||
电机功率kW |
3.3/2.2 |
||||||
顶升机构 |
牵引速度m/min |
0.6 |
|||||
电机功率kW |
5.5 |
||||||
工作压力MPa |
14 |
||||||
总功率 kW |
31(不含顶升机构电机) |
||||||
平衡量t |
50 |
43 |
38 |
||||
8.94 |
7.92 |
6.9 |
|||||
塔机自身量t |
独立式 |
附着式 |
|||||
28.8 |
52.9 |
||||||
工作温度 |
—20~~40 |
2、 50m臂时起重性能表
R |
2.5~11.52 |
15 |
20 |
21.21 |
25 |
30 |
|||||||
a=2 |
3000 |
2473 |
1987 |
||||||||||
a=4 |
6000 |
4439 |
3382 |
2970 |
2443 |
1957 |
|||||||
R |
35 |
38 |
40 |
43 |
45 |
50 |
|||||||
a=2 |
1643 |
1481 |
1387 |
1262 |
1188 |
1030 |
|||||||
a=4 |
1613 |
1451 |
1357 |
1232 |
1158 |
1000 |
3、 43m臂时起重性能表
R |
2.5~12.37 |
15 |
20 |
22.82 |
25 |
30 |
35 |
38 |
40 |
43 |
a=2 |
3000 |
2696 |
2172 |
1081 |
1626 |
1525 |
1390 |
|||
a=4 |
6000 |
4818 |
3463 |
2696 |
2666 |
2142 |
1771 |
1596 |
1495 |
1360 |
R |
2.5~12.68 |
15 |
20 |
23.41 |
25 |
30 |
35 |
38 |
a=2 |
3000 |
2779 |
2241 |
1860 |
1680 |
|||
a=4 |
600 |
4559 |
3567 |
2970 |
2749 |
2211 |
1830 |
1650 |
4、 38m臂时起重性能表
1.2 塔吊位置的确定
为最大限度的满足施工需要,拟将塔吊位置如下确定:
塔吊基础位于1、3号楼外测,即1—C~1—D交1—7轴、3—A交3—B轴交
3—5轴外测,具体详见塔吊平面布置图。
1.3 塔吊基础的确定
1、地质参数以本工程《岩土工程勘察 告》中有关资料为计算依据,其主要设计参数(见土层设计计算参数表)
2、所定的塔吊位根据建筑结构条件、地质条件以及塔吊各项技术参数确定塔吊基础形式的:塔吊基础采用预应力混凝土桩,选用PC—600A(100),桩长35M(有效桩长),桩数为4根。桩顶标高为-2.600,桩位布置及基础承台平面尺寸详见附图。
3、塔吊基础底标高的确定:
(1) 正式建筑基础垫层
(2) 地基承载力
土层设计计算参数表
土层序号 |
土层名称 |
土层厚度 |
地基承载力标准值 |
单桩第一层土极限标准 |
单桩极限端阻力标准值 |
3-1 |
淤泥 |
2.4 |
5 |
||
3-1A |
淤泥夹粉沙 |
4.30 |
6 |
||
3-2 |
淤泥 |
14.20 |
8 |
||
3-3 |
淤泥夹粉沙 |
6.40 |
11 |
||
3-4 |
粘土 |
0.90 |
26 |
900 |
|
4-1 |
粘土 |
2.10 |
19 |
500 |
|
5-1 |
粉质粘土 |
5.90 |
28 |
1100 |
1.4 塔吊基础施工
塔吊基础预应力混凝土管桩,将由在现场施工工程桩的施工队伍施工,并按其专项施工方案进行操作。
考虑到今后塔吊安装方便,施工中有关预埋件需要同步埋设,并要确保其位置准确性。
1.5 塔吊基础计算书
(一).塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算
1.塔吊自重(包括压重)
2.塔吊最大起重荷载
作用于桩基承台顶面的竖向力
塔吊的倾覆力矩
(二).矩形承台弯矩的计算
计算简图:
图中X轴的方向是随机变化的,设计计算时应按照倾覆力矩
最不利方向进行验算。
1. 桩顶竖向力的计算(依据《建筑桩技术规范》JGJ94—94的第5.1.1条)
其中
2. 矩形承台弯矩的计算(依据《建筑桩规范》JG94—94的第5.6.1条)
(三).矩形承台截面主筋的计算
依据《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)第7.2条受弯构件载力计算。
(四).矩形承台截面抗剪切计算
依据《建筑桩技术规范》(JGJ94—94)的第5.6.8条和第5.6.11条。
经过计算承台已满足抗剪要求,只需配构造箍筋!
(五).桩承载力验算
经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求!
(六).桩竖向极限承载力验算及桩长计算
由于桩的入土深度为35m,所以桩端是在第5层土层
最大压力验算:
1.6 塔吊附着计算
塔机安装位置至建筑物距离超过使用说明规定,需要增长附着杆或附着杆与建筑物连接的两支座间距改变时,需要进行附着的计算。主要包括附着杆计算、附着支座计算和锚固环计算。
(一)、支座力计算
塔机按照说明书与建筑物附着时,最上面一道附着装置的负荷最大,因此以次道附着杆的负荷作为设计或者较核附着杆截面的依据。
附着式塔机的塔身可以视为一个带悬臂的刚性支撑连续梁,其内力及支座反力计算如下:
风荷载的水平作用力
计算结果:=80.686
(二)、附着杆内力计算
计算简图
计算单元的平衡方程为:
(三)、 第一种工况的计算
塔机满载工作,风向垂直于起重臂,考虑塔身在最上层截面的回转惯性力产生的扭矩和风荷载扭矩。
将上面的方程组求解,其中从0—360循环,分别取正负两种情况,分别求得各附着最大的轴压力和轴拉力:
杆1的最大轴向压力为: 124.88KN
杆2的最大轴向压力为: 0KN
杆3的最大轴向压力为:75.33KN
杆1的最大轴向拉力为: 36.49KN
杆2的最大轴向拉力为: 77.93KN
杆3的最大轴向拉力为: 90.46KN
(四)、第二种工况的计算
塔机非工作状态,风向顺着起重臂,不考虑扭矩的影响。
将上面的方程组求解,
着最大的轴压力和轴拉力
杆1的最大轴向压力为: 80.56KN
杆2的最大轴向压力为: 33.44KN
杆3的最大轴向压力为:63.57KN
杆1的最大轴向拉力为:51.79KN
杆2的最大轴向拉力为: 27.95KN
杆3的最大轴向拉力为: 76.05KN
(五)、附着杆强度验算
采用标准附墙件!
(六)、附着支座连接的计算
附着支座与建筑物的连接多采用与预埋件在建筑物构件上的螺栓连接。预埋螺栓的规格和施工要求如果说明书没有规定,应该按照下面要求确定:
1. 预埋螺栓必须用Q235钢制作;
2. 附着的建筑物构件混凝土强度等级不应低于C20;
3. 预埋螺栓的直径大于24mm;
4. 预埋螺栓的埋入长度和数量满足下面要求;
其中n为预埋螺栓数量;d为预埋螺栓直径;
为预埋螺栓埋入长度;f为预埋螺栓与混凝土强度
;N为附着杆的轴向力。
5. 预埋螺栓数量,单耳支座不少于4只,双耳支座不少于8只;预埋螺栓埋入长度不少于15d,螺栓埋入端应作弯钩并加横向锚固钢筋。
(七)、附着设计与施工的注意事项
锚固装置附着杆在建筑结构上的固定点要满足以下原则;
1. 附着固定点应设置在丁字墙(承重隔墙和外墙的交会点)和外墙转角处,切不可设置在轻质隔墙与外墙汇交的节点处;
2. 对于框架结构,附着点宜布置在靠近拄根部;
3. 在无外墙转角或承重隔墙可利用的情况下,可以通过窗洞使附着杆固定在承重内墙上;
4. 附着固定点应布设在靠近楼板处,以利于传力和便于安装
1.7 塔吊固定支脚预埋件埋设
按塔吊说明书规定,本方案不作说明
1.8 附图:塔吊桩位布置图;
塔吊承台配筋平面图。
第二章、塔吊基础图及平面位置图
第三章 塔吊安装与拆卸
工作状态QTZ63(TC5013)型液压自升塔式起重机附着工作时最大起升高度为140米,本工程最大起升高度为78米,附着工作时将塔身直接坚固在专用混凝土基础上,底架中心距建筑物为3.025米,爬升时应使得吊臂方向与建筑物长度方向平行。
3.1 安装前的准备工作
1、 了解施工现场布局和土质情况,清理现场的障碍物。
2、 配备吊装机械,QY25型的汽车吊,起升额定力矩为750KN.M。
3、 准备辅助吊装设备、枕木、木楔以及足够的铁丝、索具、绳扣等常用工具。
4、 电源配置架设专用电箱,保证合理、安全、方便。
3.2 安装单位及安装组织人员
3.3 安装步骤
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