塔吊专项施工方案5.docx
塔吊专项施工方案目 录第一章 工程概况1第二章 塔吊布置原则1第三章 塔吊的布置和选型13.1 塔吊的数量及位置选择13.2 塔吊型号确定1第四章 塔吊基础设计24.1基础概况24.2自重荷载及起重荷载34.3风荷载计算44.4 塔机的倾覆力矩44.5 综合计算54.6 地基承载力验算64.7 承台冲切计算74.8 承台抗弯计算74.9自重荷载及起重荷载84.10风荷载计算94.11 塔机的倾覆力矩94.12 综合计算104.13 地基承载力验算114.14 承台冲切计算114.15 承台抗弯计算12基础配筋图13第五章 塔吊基础施工135.1 塔吊基础施工135.2 基础施工要求135.3 接地装置175.4 塔吊基础安全复核18第六章 附件18第一章 工程概况本工程位于攀枝花市机场路(市防疫中心旁)总用地面积29593m2,总建筑面积153448m2,在用地范围内地面以上布置了两幢高层建筑(主楼副楼),地面以下布置了三层平时地下停车库及局部战时人防工程,本工程主楼采用全现浇钢筋混凝土框架-核心筒结构体系,副楼采用部分框支剪力墙结构体系,裙房及地下室采用全现浇钢筋混凝土结构第二章 塔吊布置原则2.1最大限度的满足垂直运输的要求和服务半径,确保主体结构施工时材料及周转材料的运输;2.2不影响后续工程及满足安全规范的要求;2.3满足塔吊安装和拆卸的工作面要求,保证塔吊拆卸的可行性第三章 塔吊的布置和选型3.1 塔吊的数量及位置选择 根据工期要求,为满足施工的垂直运输任务,在主楼区域的适当位置设置2台TC5510和1台QTZ40塔吊,具体布置见平面布置图3.2 塔吊型号确定最重材料为成捆的钢筋,一般重量为23吨,混凝土料斗按装料0.8m3连料斗按3吨计,最大回转半径55m,主楼高度为140.7m,长宽为95m*84m,根据这些参数要求选择2台型号为TC5510塔式起重机及QTZ40塔式起重机即可满足施工要求其中TC5510塔式起重机塔身为方钢管桁架结构,塔身桁架结构宽度为1.6m,最大起重量为6t,最大起重力矩为100t·m,结构充实率0=0.35,独立状态塔机最大起吊高度36.7m,附着状体塔基最大起吊高度170m;QTZ40塔式起重机塔身桁架结构宽度为1.4m,最大起重量为4t,最大起重力矩为40t·m,结构充实率0=0.35,独立状态塔机最大起吊高度29m,附着状体塔基最大起吊高度为120m现场为A类地面粗糙度,塔机以独立状态计算,分工作状态和非工作状态两种状况分别进行基础的受力分析第四章 塔吊基础设计4.1基础概况根据现场岩土工程勘察报告,塔基的基础天然地基,基础持力层为强风化花岗岩,其承载力特征值为fa=1.2MPa塔吊型号TC5510(QTZ40)竖向荷载简图如图所示,图中参数摘自中国四川机械(集团)有限公司生产塔机的使用说明书各种型号规格的塔机荷载简图应按实画出并计算塔吊计算简图TC5510塔机4.2自重荷载及起重荷载(1)塔机自重标准值:Fk1=575.3KN(2)基础自重标准值:Gk=5.6×5.6×1.35×24=1016KN(3)起重荷载标准值:Fqk=60.00KN4.3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(1)塔机所受风均布线荷载标准值:0=0.2K/;qsk=0.8zµsµz00HB/H =0.8* 1.2*1.48*1.75*1.67*0.2*0.35*1.6 =0.47KN/m(2)塔机所受风荷载水平合力标准值:Fvk=qsk*H=0.47×36.7=17.25KN·m(3)基础顶面风荷载产生的力矩标准值:MSK=0.5Fvk*H =0.5×17.25×36.7=316.5KN·m2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(1)塔机所受风线荷载标准值:(攀枝花市0=0.2KN/m)q1sk=0.8zµsµz00HB/H=0.8* 1.2*1.56*1.2*1.67*0.2*0.35*1.6 =0.34KN/m(2)塔机所受风荷载水平合力标准值:F1vk= q1sk *H=0.34×36.7=12.48KN·m(3)基础顶面风荷载产生的力矩标准值:M1SK=0.5F1vk*H=0.5×12.48×36.7=229KN·m4.4 塔机的倾覆力矩 塔机自身产生的倾覆力矩,向前(起重臂方向)为正,向后为负1力臂自重产生的向前力矩标准值:M1= G1 RG1 =190.1×23.2=4410.32KN·m2最大起重荷载产生的最大向前起重力矩标准值(Qmax比Qmin产生的力矩大):M2=60×11.95=717.00KN·m3小车位于上述位置时的向前力矩标准值:M3= G2 Rmax =3.25×11.95=38.84KN·m4平衡臂产生的向后力矩标准值:M4=-33.4×7.2=-240.48KN·m5平衡重产生的向后力矩标准值:M5=-109×11.7=-1275.3KN·m4.5 综合计算1工作状态下塔机对基础顶面的作用(1)标准组合的倾覆力矩标准值:Mk= M1 +M3 +M4 +M5 +0.9(M2+ Msk)=4410.32+38.84-240.48-1275.3+0.9×(717+316.5) =5013.53KN·m(2)水平荷载标准值:Fvk=17.25KN(3)竖向荷载标准值:塔机自重:Fk1=575.3KN; 基础自重:Gk=1016KN; 起重荷载:Fqk=60.00KN, Fk= Fk1+ Gk+ Fqk =575.3+1016+60 =1651.3KN2非工作状态下塔机对基础顶面的作用(1)标准组合的倾覆力矩标准值:Mk=M1+M4+M5+Msk= 4410.32-240.48-1275.3+316.5=3211.04KN·m无起重荷载,小车收拢于塔身边,故没有力矩M2 M3;(2)水平荷载标准值:Fvk=22.44KN(3)竖向荷载标准值塔机自重:Fk1=575.3KN,基础自重:Gk=1016.4KN,Fk= Fk1+ Gk=575.3+1016 =1591.3KN根据现行国家标准建筑结构荷载规范GB50009-2012第3.2.4条规定,工作状态的荷载效应组合标准值(Sk)按下式计算:Sk=SGK+0.9SQik式中:SGK按永久荷载标准值计算的荷载效应值;SQik按可变荷载标准值计算的荷载效应值比较上述两种工作状况的计算,得本塔吊在工作状态时对基础传递的倾覆力矩最大,故应按工作状态的荷载组合进行地基基础设计4.6 地基承载力验算基础对地基作用应力:= Fk/A=1591.7/(5.6*5.6)=0.053MPa<fa=0.5MPa,满足地基承载力要求基础平面图基础立面图4.7 承台冲切计算计算时应考虑作用在冲切临界面重心上的不平衡弯矩产生的附加剪力,距塔身边缘h0处冲切临界面的最大剪应力max按以下公式计算:max=Fl/um ho +as MkCAB/Is (1)max0.7(0.4+1.2s)hpft (2)其中:C1 =hc+ho=1400+1350=2750mm;C2 =bc+ho=1400+1350=2750mm;CAB= C1/2=2750/2=1375mm;Fl =575.3+60=635.3KN;um = 2(C1+ C2)=2*(2750+2750)=11000mm;as =1-1/1+2/(3* (C1 /C2)1/2)=2/5;Is= C1 ho3/6+ C31 ho/6+ C1 ho C22/2=30m4;s=2;hp=1;有以上参数可知:max=Fl/um ho +as MkCAB/Is=0.135 MPa;0.7(0.4+1.2s)hpft = 5.6 MPa;即max<0.7(0.4+1.2s)hpft = 5.6 MPa,满足承台抗冲切要求4.8 承台抗弯计算承台所受最大弯矩:M= Mk=5013.53 KN·m AsI =AsII =M1 /0.9 f y h0=5013.53*10/(0.9*35*1.35) =1179mm2通过计算进行配筋,承台基础上下均配钢筋网3325×620双向基础配筋图QTZ40塔基4.9自重荷载及起重荷载(1)塔机自重标准值:Fk1=260KN(2)基础自重标准值:Gk=50600×10=506KN(3)起重荷载标准值:Fqk=40.00KN4.10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(1)塔机所受风均布线荷载标准值:0=0.2K/;qsk=0.8zµsµz00HB/H =0.8* 1.2*1.48*1.75*1.67*0.2*0.35*1.4 =0.407KN/m(2)塔机所受风荷载水平合力标准值:Fvk=qsk*H=0.407×29=11.8KN·m(3)基础顶面风荷载产生的力矩标准值:MSK=0.5Fvk*H =0.5×11.8×29=171.1KN·m2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(1)塔机所受风线荷载标准值:(攀枝花市0=0.2KN/m)q1sk=0.8zµsµz00HB/H=0.8* 1.2*1.56*1.2*1.67*0.2*0.35*1.4 =0.29KN/m(2)塔机所受风荷载水平合力标准值:F1vk= q1sk *H=0.29×29=8.5KN·m(3)基础顶面风荷载产生的力矩标准值:M1SK=0.5F1vk*H=0.5×8.5×29=123.7KN·m4.11 塔机的倾覆力矩 塔机自身产生的倾覆力矩,向前(起重臂方向)为正,向后为负1力臂自重产生的向前力矩标准值:M1= G1 RG1 =154×17.6=2710.4KN·m2最大起重荷载产生的最大向前起重力矩标准值(Qmax比Qmin产生的力矩大):M2=40×8.7=348.00KN·m3小车位于上述位置时的向前力矩标准值:M3= G2 Rmax =3.25×8.7=28.3KN·m4平衡臂产生的向后力矩标准值:M4=-33.4×7.2=-240.48KN·m5平衡重产生的向后力矩标准值:M5=-75×11.7=-877.5KN·m4.12 综合计算1工作状态下塔机对基础顶面的作用(1)标准组合的倾覆力矩标准值:Mk= M1 +M3 +M4 +M5 +0.9(M2+ Msk)=2710+28.3-240.48-877.5+0.9×(348+171.1) =2087.51KN·m(2)水平荷载标准值:Fvk=17.25KN(3)竖向荷载标准值:塔机自重:Fk1=260KN; 基础自重:Gk=506KN; 起重荷载:Fqk=40.00KN, Fk= Fk1+ Gk+ Fqk =260+506+40 =806KN2非工作状态下塔机对基础顶面的作用(1)标准组合的倾覆力矩标准值:Mk=M1+M4+M5+Msk= 2710-240.48-877.5+171.1=1763.12KN·m无起重荷载,小车收拢于塔身边,故没有力矩M2 M3;(2)水平荷载标准值:Fvk=22.44KN(3)竖向荷载标准值塔机自重:Fk1=260KN,基础自重:Gk=506KN,Fk= Fk1+ Gk=260+506 =766KN根据现行国家标准建筑结构荷载规范GB50009-2012第3.2.4条规定,工作状态的荷载效应组合标准值(Sk)按下式计算:Sk=SGK+0.9SQik式中:SGK按永久荷载标准值计算的荷载效应值;SQik按可变荷载标准值计算的荷载效应值比较上述两种工作状况的计算,得本塔吊在工作状态时对基础传递的倾覆力矩最大,故应按工作状态的荷载组合进行地基基础设计4.13 地基承载力验算基础对地基作用应力:= Fk/A=766/18.7=0.040MPa<fa=0.5MPa,满足地基承载力要求 基础平面图 基础立面图4.14 承台冲切计算计算时应考虑作用在冲切临界面重心上的不平衡弯矩产生的附加剪力,距塔身边缘h0/处冲切临界面的最大剪应力max按以下公式计算:max=Fl/um ho +as MkCAB/Is (1)max0.7(0.4+1.2s)hpft (2)其中:C1 =hc+ho=1500+1200=2700mm;C2 =bc+ho=1500+1200=2700mm;CAB= C1/2=2700/2=1350mm;Fl =260+40=300KN;um = 2(C1+ C2)=2*(2700+2700)=10800mm;as =1-1/1+2/(3* (C1 /C1)1/2)=2/5;Is= C1 ho3/6+ C31 ho/6+ C1 ho C22/2=16m4;s=2;hp=1;有以上参数可知:max=Fl/um ho +as MkCAB/Is=0.32 MPa;0.7(0.4+1.2s)hpft = 5.6 MPa;即max<0.7(0.4+1.2s)hpft = 5.6 MPa,满足承台抗冲切要求4.15 承台抗弯计算承台所受最大弯矩:M= Mk=1144.08 KN·m AsI =AsII =M1 /0.9 f y h0=1144.08*10/(0.9*35*1.2) =302.7mm2按构造要求进行配筋,承台基础上下均配钢筋网12双向200 基础配筋图第五章 塔吊基础施工5.1 塔吊基础施工本工程塔吊基础标准尺寸见上计算基础砼采用商品砼,强度为C30,为提前安装和投入使用掺加早强剂,罐车运输,下灰形式为自流基础内配筋:基础钢筋型号数量详见前计算书,布置为双层双向钢筋基础内埋设塔吊预埋螺栓,螺栓由厂家提供(45号钢制作)5.2 基础施工要求(1)基础施工前,首先精确定位,采用挖土机进行塔吊基础的土方开挖,按1:0.5进行放坡施工,下部如有岩石可不放坡混凝土原槽浇灌基础钢筋及砼施工必须严格按照规范及编制好的方案施工,在下道工序前,必须请监理验收后,方可进行施工,并做好基础隐蔽工程资料,作为塔吊报验附件资料(2)模板支设:本工程塔吊基础采用砖胎膜砌筑,厚度为240mm具体尺寸见下图:QTZ40塔基转胎膜平面示意图TC5510塔基砖胎模平面示意图(2)浇筑砼:a控制砼坍落度(按配比要求120±20mm)b砼振捣密实c表面压实抹光d加强浇水养护e砼试件不少于1组,待时间达到后,进行抗压试验,并将砼抗压试验报告及钢筋质保书作为塔吊报验附件资料,强度必须达到设计强度100%,方可安装塔吊(3)预埋螺栓控制好平面位置,并且加设25钢筋支撑体系固定牢固,以防砼浇筑时移位和偏斜(4)上层钢筋采用20钢筋马凳纵横向1m布置支承,四边采用20钢筋斜撑加固(5)塔基基础浇筑完成后砌筑1.8m高120厚砖墙对边缘进行保护,详见下图:(6)塔吊使用完成拆除后,把塔基空隙清理干净,并用强度为C15的混凝土填充灌实,施工缝处防水层需与预留防水卷材搭接处理,用原抗水板相同等级防水混凝土浇筑塔基上方预留抗水板,见下图: 塔基QTZ40开挖及混凝土浇筑示意图塔基TC5510(a)开挖及加深混凝土浇筑示意图塔基TC5510(b)开挖及加深混凝土浇筑示意图5.3 接地装置 塔基接地使用30mm宽镀锌扁铁,安装需满足规范要求5.4 塔吊基础安全复核因塔吊基础位置的土质情况较好(为中风化花岗岩),其承载力远大于要求的20吨/平方米,故满足安全要求第六章 附件施工现场总平面平面布置图
