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          【行業知識】塔吊施工方案,基礎設計、承臺承載力驗算、安裝、拆卸、維護與保養全部概括

          本文提供塔吊施工方案供大家參考使用,全部概括塔吊基礎設計、塔吊承臺承載力驗算、塔吊安裝、塔吊拆卸、塔吊維護與保養等內容。
          一、工程概況
          整個工程在施工中垂直運輸工作量大,材料的運輸周轉也很大,項目部結合建筑物的高度、結構特點、施工現場環境,綜合考慮工期、吊運能力、機械類型等因素,合理安排機械數量和布置位置,計劃安排QTZ63塔吊1臺。
          二、塔吊基礎設計
          1、地質情況分析
          塔吊擬采用承臺基礎,承臺下為鉆孔灌注樁支撐,以確保塔吊基礎的穩定性,基礎承載力滿足使用要求。鉆孔灌注樁的深度根據土層情況,考慮在40~45 米之間,直徑800,根據承臺尺寸,承臺下布置四根樁,四角分別布置,樁中心點距離為3000mm。
          2、承臺基礎和墊層設計
          根據地質情況分析, 結合廠家提供的基礎施工要求, 承臺選用 4820mm×4820mm×1250mm(長×寬×高),混凝土強度不低于C30 要求,基礎承臺采用C30 鋼筋砼內配Ф20﹫183 雙層雙向,縱、橫方向每隔2 根主筋設一根Ф20 拉筋。根據土質情況,地庫外的塔吊基礎承臺下設100 厚C15 素混凝土墊層和300 厚塊石墊層。
          3、樁基礎設計
          樁基礎采用樁徑為Ø800mm 鉆孔灌注樁,位于地庫外的 塔吊樁樁長40 米,樁頂標高-2.00 米,樁底標高-42.00 米,樁頂嵌入承臺100mm,樁身配筋情況:主筋8Φ20,籠長L=30.70 米,螺旋箍Ø8@200,樁頂2 米加密Ø8@100,加強箍為Φ16@2000,主筋的鋼筋保護層厚度為70mm。位于地庫內的塔吊由于地庫防水的需要,樁頂標高設計為-6.70 米,樁底標高-42.00 米,配筋不變,樁徑為800,在-6.70 米上為“口”字型鋼格構柱,露出頂板1000mm,鋼格構柱 錨入承臺為500mm,鋼材采用A3 鋼,采用四個角鋼通過綴板 (350*150*8)組合而成,鋼格構柱下端插入鉆孔灌注樁中不小于 2000mm,施工時先將鋼格構柱的四根角鋼分別于與下部鉆孔樁鋼筋籠焊接牢固,再整體吊入孔內,鋼格構柱內的鋼止水片在土方挖至基底標高后,地下室底板和頂板澆搗前焊上,鋼板止水片置于混凝土結構中部。角鋼采用L110×8,鋼格構柱尺寸為400×400,樁基礎混凝土采用C30。土方開挖后,塔吊樁位處的邊坡必須加固和加大放坡系數,加長、加密錨桿(同部位加長5 米),減少土體側移對樁的影響。示意圖:
          4、施工工序 ⅰ、根據施工要求確定塔吊的基礎位置,先施工塔吊的樁基礎,再施工塔吊的承臺基礎,并預埋好螺栓,預埋螺栓時應根據廠家設計圖要求預埋準確,尺寸偏差在5mm 內,整個承臺面要求平整,平整度控制在1/500。 ⅱ、預埋螺栓采用16 根M30-6g,長1200 高強度螺桿,露出承臺面 360 毫米,絲扣長100 毫米,絲扣上油后用塑料套保護封閉。螺栓預埋時用電焊固定牢固。 ⅲ、接地必須良好,并按圖紙施工,接地避雷器的電阻不得大于4Ω, 接地保護裝置的電纜與任何一根塔身主弦桿的螺栓連接,并清除螺栓及螺母的涂料。
          三、塔吊樁、基礎承臺承載力驗算
          1.荷載參數
          荷載的計算參數按照QTZ63塔吊,根據廠方說明書,塔機固定在基礎上,塔機未采用附著裝置前,塔機對基礎產生的荷載值最大,基礎的設計及驗算按荷載最大的狀態進行。 平衡重:臂長35 米6.45 噸臂長40 米8.6 噸加長臂50 米9 噸 塔機自身重:獨立式28.8 噸附著式52.9 噸 幅度:最大50 米最小2.5 米 起升高度:獨立固定40.1 米附著100 米
          2、單樁豎向承載力驗算
          根據云南省綜合勘察研究院的巖土工程勘察報告,對單樁豎向承載力特征值進行計算(因塔吊有7 臺,部位不同,選取勘測孔Z3 點進行計算,-6.70 米以上摩阻力不予考慮)。 側阻:Ra=Up∑ql+qA =0.80×3.14×(12×1.1+21×8+18×7+14×6.9+10× 8.8+25×4.4) =1511.7KN 端阻:3.14×0.4 2 ×1200 =602.9KN 單樁豎向承載力特征值為:Ra=1511.7+602.9=2114.6KN 塔吊工作狀態下單樁承臺垂直荷載值. QK=(FK+GK)/n=(90+288+60+726)/4=291KN QKmax= QK +MXKY/∑Ymax 2 +MYKX/∑Xmax 2 =291+486.9=777.9KN 符合要求! 塔吊非工作狀態下單樁承臺垂直荷載值. QK=(FK+GK)/n=(90+288+726/4=276KN QKmax= QK +MXKY/∑Ymax 2 +MYKX/∑Xmax 2 =276+689.4=965.4KN 符合要求!
          3、樁、承臺受力驗算
          根據塔機參數(已知): 塔吊自重28.8t,配重(平衡重)9t 最大起重量(Qmax)6t (距吊機中心11.3 米) 最小起重量(Qmin)1.2t (距吊機中心50 米,加長臂) 由于塔吊為活動荷載,承臺的厚度、配筋按照以下三種情況進行驗算
          1)、未吊重物情況 Fk=288+90=378KN 基底凈反力Pj=N/A=378/(4.82×4.82)=16.3KN/㎡ A1:考慮沖切荷載時取用的多邊形面積 A2:斜裂面水平投影面積 矩形基礎又稱方形基礎取az=bz=1m,L=B=4.82m,h=1.25m 所以: A1=(L/2-az/2-h0)(L/2+az/2+h0)=(2.41-0.5-1.205)(2.41+.5+1.205)=2.9 m 2 A2=(az+h0)h0=(1+1.205)*1.205=2.66m 2 FL=A1×Pj=2.9×16.3=47.3KN (混凝土軸心抗拉強度ft,根據GB50010-2002:C30 ft=1.43N/㎜ 2 ) 0.63ftA2=0.63×1430×2.66=2396KN 承載力驗算滿足FL≤0.6ftA2,因為47.3<2396,所以截面高度符合要求 底板配筋驗算: 塔吊標準件柱邊MSI=(1/24) Pj(B-bz) 2 (2L+ az) =(1/24) ×16.3×(4.82-1) 2 (2×4.82+1) =105.45KN·m AS=MS1/(0.9fyh0)=(105.45×106)/(0.9×300×1205) =324.11mm2 (HRB335 fy =300N/㎜ 2 )
          2)、吊起6t 重物時,為偏心受壓 N=288+90+60=438KN Mga=60×11.3=678KN.m e0=Mga/N=678/438=1.5m Pjmax=(1+6e0/L)N/A=(1+6×1.5/4.82) ×438/4.82 2 =54.06KN/m 2 A1=2.9m 2 A2=2.66m 2 FL=2.9×54.06=156.8KN<<0.6 ftA2=2396KN(截面高度符合要求) 底板配筋驗算: Pj1(柱邊地基凈反力)=438/4.82 2 =18.85KN M1=(1/48)(Pjmax+Pj1)(L-az) 2 (2B+bz) =(1/48)(54.06+18.85) (4.82-1) 2 (2*4.82+1) =235.84KN.m AS1=M1/(0.9fyh0)=235.84×106/(0.9×300× 1205)=724.9mm 2 由于另一柱邊M2=105.45 KN.m﹤M1=235.84 KN.m ,可略去,取AS1
          3)、吊起1.2t 重物時,為偏心受壓 N=28.8+9+1.2=39t=390KN Mga=12×50=600KN.m eo=Mga/N=600/390=1.54m Pjmax=(1+6e0/L)N/A=(1+6×1.54/4.82) × 390/4.82 2 =48.97KN/m 2 A1=2.9m 2 A2=2.66m 2 FL=2.9×48.97=142KN<<0.6 ftA2(截面高度符合要求) 底板配筋驗算:由于起吊1.2t 時產生的彎矩小于6t 時的MⅠ,故可不計算。 綜上所述: 經計算一側向的受力配筋面積最大為724.9mm2(底板配筋為塔吊掛6 t 時最大),由于塔吊可以轉動,兩側配筋應相同。實際底板受力鋼筋配筋為Ф20@183,面積為1570 ㎜2,實際配筋率ρ =1570/(1000*1205)=0.0013, ρ max=0.55*(1.43/300)=0.0026 結論:ρ <ρ max,實際配筋符合適筋條件。
          4)、抗傾覆驗算: 塔吊上部的荷載可能使整個塔吊基礎繞樁底轉動而傾覆,所以應對傾覆力矩進行驗算。 ① 傾覆力矩:平衡重Q=90KN 自重G=288KN 最大起重量:W=60KN 塔吊在非工作狀態下:(塔吊有向A 點翻到的趨勢) (12.5-1.5)*Q-1.5G-3NB=0 傾翻力矩為MB=3*186= 558KN.m 塔吊在工作狀態下:∑MA=0 11Q-1.5G+3NB-12.8W=0 NB=210KN ∑F=0 NA+NB-Q-G-W=0 NA=228KN MA=3*228=684KN ② 抗傾覆力矩: M 抗 =3.14*0.42*(42-6.7)*25*1.5+4.82*4.82*1.25*1.5*25/2=1209 >1 .5 M 傾 經計算,符合要求。
          4、鋼格構柱承載力驗算
          ⑴、整體強度驗算:N/A=581500/6896=84Mpa<f=215Mpa
          ⑵、穩定性驗算長細比:λ x=L/i=6000/400=15 λ 1=L/i=500/34=14.7 λ 0x=√14.72+152 =21 查表得穩定系數為 0.967,所以: N/AΨ=581500/(0.967×6896)=87 Mpa<f=215Mpa
          ⑶、結論:符合要求
          四、塔吊安裝
          塔吊安裝時采用25t·m 汽車起重機。在安裝時準備好常用工具及經緯儀等測量儀器,并配備塔吊司機二名,安裝鉗工二名,安裝電工一名,起重一人,指揮一人。各人員必須技術熟練,持證上崗。 安裝步驟:將底架十字架吊裝在專用砼基礎上,裝好四根水平拉桿, 校正水平擰緊螺栓,將底架固定在砼基礎上。在十字梁上安裝基礎節,裝上四根斜撐桿。吊裝二節加強節并用螺栓與下部連接(注意標準節上有踏步的一面,要垂直于建筑物)。將爬升架套入塔身,注意套架上有油缸的一面要對準塔身上有踏步的一面。在地面上,將上、下支座以及回轉支承,回轉機構等用螺栓聯成一體后,吊裝到塔身和套架上,并用螺栓鎖緊。吊裝回轉塔身及塔頂。吊裝平衡臂,平衡拉桿,然后吊起一塊平衡重放最后第二塊外。吊裝司機室。吊裝起重臂,起重臂拉桿。吊裝平衡重,穿繞有關繩索系統。檢查整機的機械部份結構連接部份,電氣和液壓部分等無誤后開始頂升工作。
          五、塔吊安裝注意事項
          1. 塔吊采用三相五線制供電,零線不與塔身連接,塔機要設專用的接地線可靠接地,接地電阻不大于4Ω。
          2.塔機臂架范圍以外5—10m 內要保證無物。
          3.安裝完畢通電前,應用兆歐表檢測各部件的絕緣電阻,電動機的絕緣電阻應不小于0.5 mΩ,導線間與地絕緣不小于1 mΩ。
          4.供電:起重機的供電電纜線載面積不應小于16mm2(銅芯線),電壓降應不大于5%,應盡量專設配電屏。
          5.塔吊安裝完畢,應對重量限制器及力矩限器進行調整。
          六、附墻件的安裝
          1、根據建筑物特點和塔吊的附墻件尺寸,預先確定建筑物的連接點,并要預埋準確。附墻件按照說明書的規定進行設置。
          2、安裝過程必須用經緯儀檢查塔機軸心的垂直度,其垂直度全高不 超過1/1000,可調節四根附著用支撐桿上螺絲。
          七、塔吊操作使用
          1、起重機的操作人員必須經過訓練,了解機械的構造和使用,必須熟知機械的保養和安全操作規程,非安裝維護人員未經許可不得攀登塔機。
          2、起重機的正常工作氣溫為20。C—40。C,風速低于20m/s。
          3、在夜間工作時,除塔機本身備有照明外,施工現場應備有充足的照明設備。
          4、在司機室內禁止存放潤滑油,油棉紗及其它易燃易爆物品,嚴禁使用電爐取暖。
          5、起重機必須安裝避雷針,同時有良好的接地。
          6、塔機定機定人,專機專人負責,非機組人員不得進入司機室擅自地蠔操作。在處理電氣故障時,須有專職維修人員2 人以上。
          7、司機操作嚴禁按“十不吊”規則執行。
          8、塔吊使用前必須由當地部門及公司驗收后可使用。
          八、塔吊維護與保養
          1、機械的制動器應經常進行檢查和調整制動瓦和制動輪的間隙,以保證制動的靈活可靠,其間隙在0.5—1mm 之間,在摩擦面上不應有污物存在,遇有污物即用汽油洗凈。
          2、減速箱、變速箱、外嚙合齒輪等部分的潤滑按照潤滑指標進行添加或更換。
          3、要注意檢查各部鋼絲繩有無斷絲和松股現象,如超過有關規定, 必須立即換新。
          4、經常檢查各部的聯結情況,如有松動,應予擰緊,塔身聯結螺栓應在塔身受壓時檢查緊松度,所有聯結銷軸必須帶有開口銷,并需張開。
          5、安裝、拆卸和調整回轉機構時,要注意保證回轉機構與行星減速器的中心線與回轉大齒輪圈的中心線平行,回轉小齒輪與大齒輪圈的嚙合面不小于70%,嚙合間隙要合適。金屬結構的維護與保養
          6、在運輸中盡量設法防止構件變形及碰撞損壞。
          7、在使用期間,必須定期檢修和保養,以防銹蝕。
          8、經常檢查結構聯接螺栓,焊縫以及構件是否損壞、變形和松動。
          九、塔吊拆除及安全措施
          1.塔吊拆除
          塔吊使用完畢,應通知公司派專門拆除人員進場進行塔吊的拆除工作,塔吊拆除順序剛好和安裝順序相反即先裝的后拆,后裝的先拆。
          (1) 上部標準節的拆除順序與其頂升順序相反,即:先將塔機套架以上部分的重心落在頂升油缸上鉸點的位置并頂升,松開欲拆除標準節的八個高強聯結螺栓,拉動引進小車,將標準節吊出,放下塔身應進行加固。后將拆除之標準節吊放到地上。如此自上至下逐節拆除。
          (2) 當標準節拆到附墻裝置上一節時,應進行附墻支架的拆除,附墻支架拆除前應先進行臨時固定,然后將各連結螺栓松除。用人工抬至塔吊可吊到位置,用塔吊吊到地面,或用卷揚機運至地面,上部附著支架拆除后,可繼續進行下部標準節的拆除。如此可依次將塔吊拆除至最下部。
          (3) 當塔吊拆至離地面只有二節標準節時,即應進行塔頂、吊臂、平衡重等拆除。并應切斷電源。先松掉鋼絲繩,并收好,然后用吊車卸掉各平衡重。接著拆除吊臂拉桿(應用吊車將吊臂前端往上吊起,順松除交接班桿方可拆除),并將吊臂根部與上支座的聯結銷軸拆除,以便吊臂與塔身分開,然后將吊臂放至地面,進行逐節分開拆除。吊臂拆除后應用吊車吊離司機室,然后拆除平衡臂,最后拆除塔頂及上、下支座回轉機構,回轉支承等,并將套架及最底節標準節、錨桿等拆除,保養。如此便完成了塔吊拆除的所有工作。
          塔吊拆除時應特別注意事項:
          1) 應派專人進行監護,確保拆除現場無其他有關人員出入,特別是拆到最底部分時。
          2) 拆最底部分時,應切實切斷塔吊電源,拆去電纜。
          3) 各拆除人員均應持證上崗,并由專業指揮人員統一指揮。
          4) 自上而下部件拆除后應及時將之運出場外進行保養,以空出場地。
          2.安全措施
          A.塔吊安拆工作嚴禁在臺風和雨天進行。
          B.嚴禁非專業人員上場操作,責令退出施工現場。
          C.未經驗收合格,塔吊司機不準上臺操作。
          D.工地現場隨意自升、拆除塔吊處以1000—5000 元罰款。
          E.公司定期15 天檢查塔吊,發現隱患,隨時進行更換維修。
          F.對吊裝的鋼絲繩等另部件,必須進行每天檢查三次,發現隱患隨時更換、維修。
          G.嚴禁超載和6 級風力以上情況嚴禁起吊,違反者指揮 罰款100 元,塔吊司機罰款50 元。
          H.夜間施工必須有足夠的照明,如不能滿足要求,司機有權停止操作。
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