塔吊安装方案.docx

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塔吊安装方案

亿滋食品（苏州）有限公司湖东工厂扩建工程

202生产车间

塔吊方案

上海扬子江建设（集团）有限公司

2013.8.2

目录

一、项目概况3

二、生产车间塔吊配置数量及位置4

三、QTZ63塔式起重机的各项参数5

四、塔吊基础桩长计算8

五、塔吊平面位置9

六、塔吊安装和拆除9

附：

塔吊四桩基础的计算书10

七、塔吊基础桩填芯15

生产车间塔吊方案

一、项目概况

1、工程概况：

1.1、工程名称：

湖东工厂扩建工程

1.2、建设单位：

亿滋食品（苏州）有限公司

1.3、管理公司:

毕恩建筑工程咨询（上海）有限公司

上海科克雷蒙建筑工程有限公司

1.4、监理公司：

苏州金泰建设咨询有限公司

1.5、建设地点:

苏州工业园区星龙街宋巷一号

1.6、建筑概况：

本期扩建工程总建筑面积39050.60m2，其中生产厂房建筑面积31914.13m2，地上2层，底层层高为7.0m、二层层高为6.35m，建筑高度为16.3m。

生产车间±0.000相对于绝对标高+3.60m，现场自然地面标高约为+3.30m。

2、工程地质条件：

2.1、据钻探揭露，在地面下35.45cm深度范围内除素填土外，其余为第四级滨海、河湖相沉积物，主要由粘性土和粉土组成，按其工程特性，从上到下可分为11个主要层次，其中第

层分为2个亚层。

各土层分布见工程地质剖析图，结构特征描述如下：

第1-1层素填土，杂色，松散，含植物根系，该层厚度0.6~5.5m，平均厚度2.47m，层顶标高2.86~3.32m。

第1-2层淤泥质素填土，杂色，松散，含腐殖质。

该层厚度0.6~4.5m，平均厚度2.10m，层顶标高-0.32~1.43m，层顶埋深0.60~3.40m。

第2层粉质粘土，灰黄色，可塑，局部软塑。

该层厚度0.50~1.80m，平均厚度0.98m，层顶标高-1.19~1.38m，层顶埋深1.20~3.70m。

第3层粘土，褐黄色，可塑。

该层厚度0.70~4.40m，平均厚度2.98m，层顶标高-3.07~0.16m，层顶埋深2.0~6.1m。

第4层粉质粘土，灰黄色，可塑为主。

该层厚度3.10~5.0m，平均厚度4.29m，层顶标高-4.36~-3.21m，层顶埋深5.1~7.40m。

2.2、地下水：

稳定水位埋深为0.72m~2.0m，初见水位的标高为1.26m~1.65m；稳定水位埋深为0.72m~1.62m，稳定水位的标高为1.44m~2.33m。

2.3、桩侧极限摩阻力标准值fs与桩端极限端阻力标准值fp值见下表：

二、生产车间塔吊配置数量及位置

1、根据生产车间的结构形式、层数、平面尺寸，建筑物之间相互位置，场地南侧临近220KVA高压线的实际情况，拟在跨内安装二台QTZ63（5610）型塔吊。

2、塔吊安装位置：

一台安装在P-H/P-5~P-6轴线，另一台安装在P-H/P-22~P-23轴线。

3、塔吊臂长选择：

根据相关要求，塔吊不得穿越南侧高压线15m的覆盖范围，塔吊臂长选择52m，塔吊中心到大臂端部长度为53.1m。

三、QTZ63塔式起重机的各项参数

1、QTZ63起重机技术参数：

2、起重特性表与起重曲线如下：

3、基础固定整机外形尺寸如下：

4、预埋螺栓固定基础

采用整体钢筋混凝土基础，对基础的基本要求如下：

4.1、混凝土强度等级C35，且承压力不小于下表规定：

4.2、混凝土基础的深度H=1450mm；

4.3、垫板下砼填充率>95%，四垫板上平面保证水平，垫板允许嵌入砼内5～6mm。

4.4、四组地脚螺栓（16根）相对位置必须准确，组装后必须保证地脚螺栓孔的对角线误差不大于2mm，确保固定基节的安装。

4.5、允许在固定基节与垫板之间加垫片，垫片面积必须大于垫板面积的90%，且每个支腿下面最多只能加两块垫片，确保固定基节的安装后的水平度小于1/750，其中心线与水平面垂直度误差为1.5/1000。

4.6、钢筋需与基础底筋相连。

5、固定基础载荷示意图

四、塔吊基础桩长计算

1、根据工程地质报告，塔吊使用说明书，塔吊基础拟布置4根ф400、理论计算长度为5.5m的预应力空心管桩。

2、根据根据工程地质报告，第1-1层素填土（平均厚度2.47m），第1-2层淤泥质素填土（平均厚度2.10m），无侧摩阻力系数，不作为计算长度。

3、塔吊基础基底埋深1.2m；塔吊基础底标高为-1.4m。

4、桩计算长度为：

L=5.5+2.47+2.10-1.2=8.87m=9m

5、塔吊基础计算（计算书见附件）

五、塔吊平面位置

1、塔吊平面位置参见附图一

2、塔吊基础桩位布置见附图二

六、塔吊安装和拆除

1、塔吊安装和拆除参见QTZ63使用说明书。

2、塔吊大臂安装长度：

52m。

3、由于是跨内安装，塔吊拆除初步选用240T和25T汽车吊进行。

4、技术措施：

P-A/P-22~P-23轴屋顶框架梁，在塔吊拆除后施工。

附：

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/T187-2009）。

一.参数信息

塔吊型号:

QTZ63塔机自重标准值:

Fk1=450.80kN起重荷载标准值:

Fqk=60.00kN

塔吊最大起重力矩:

M=1256.00kN.m塔吊计算高度:

H=25m塔身宽度:

B=1.60m

非工作状态下塔身弯矩:

M1=-1716kN.m桩混凝土等级:

C80承台混凝土等级:

C30

保护层厚度:

50mm矩形承台边长:

5.0m承台厚度:

Hc=1.200m

承台箍筋间距:

S=200mm承台钢筋级别:

HRB400承台顶面埋深:

D=0.500m

桩直径:

d=0.400m桩间距:

a=4.200m桩钢筋级别:

RRB400

桩入土深度:

5.50m桩型与工艺:

预制桩桩空心直径:

0.220m

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=450.8kN

2）基础以及覆土自重标准值

Gk=5×5×（1.20×25+.5×17）=962.5kN

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=0.48×25.00=11.95kN

c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值

Msk=0.5Fvk×H=0.5×11.95×25.00=149.33kN.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

=1.2×1.27×0.35×1.60=0.85kN/m

b.塔机所受风荷载水平合力标准值

Fvk=qsk×H=0.85×25.00=21.33kN

c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值

Msk=0.5Fvk×H=0.5×21.33×25.00=266.63kN.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=-1716+0.9×（1256+149.33）=-451.20kN.m

非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值

Mk=-1716+266.63=-1449.37kN.m

三.桩竖向力计算

非工作状态下：

Qk=（Fk+Gk）/n=（450.8+962.50）/4=353.33kN

Qkmax=（Fk+Gk）/n+（Mk+Fvk×h）/L

=（450.8+962.5）/4+（-1449.37+21.33×1.20）/5.94=113.58kN

Qkmin=（Fk+Gk-Flk）/n-（Mk+Fvk×h）/L

=（450.8+962.5-0）/4-（-1449.37+21.33×1.20）/5.94=593.07kN

工作状态下：

Qk=（Fk+Gk+Fqk）/n=（450.8+962.50+60）/4=368.33kN

Qkmax=（Fk+Gk+Fqk）/n+（Mk+Fvk×h）/L

=（450.8+962.5+60）/4+（-451.20+11.95×1.20）/5.94=294.76kN

Qkmin=（Fk+Gk+Fqk-Flk）/n-（Mk+Fvk×h）/L

=（450.8+962.5+60-0）/4-（-451.20+11.95×1.20）/5.94=441.89kN

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×（450.8+60）/4+1.35×（-451.20+11.95×1.20）/5.94

=73.09kN

非工作状态下：

最大压力Ni=1.35×Fk/n+1.35×（Mk+Fvk×h）/L

=1.35×450.8/4+1.35×（-1449.37+21.33×1.20）/5.94

=-171.51kN

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）。

由于工作状态下，承台正弯矩最大：

Mx=My=2×73.09×1.30=190.03kN.m

3.配筋计算

根据《混凝土结构设计规程》GB50010-2002第7.2.1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=360N/mm2。

底部配筋计算:

s=190.03×106/（1.000×14.300×5000.000×11502）=0.0020

=1-（1-2×0.0020）0.5=0.0020

s=1-0.0020/2=0.9990

As=190.03×106/（0.9990×1150.0×360.0）=459.5mm2

五.承台剪切计算

最大剪力设计值：

Vmax=73.09kN

依据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）的第7.5.7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,

=1.598

ft──混凝土轴心抗拉强度设计值，ft=1.430N/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=1150mm；

fy──钢筋受拉强度设计值，fy=360N/mm2；

S──箍筋的间距，S=200mm。

经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋!

六.承台受冲切验算

依据塔机规范，塔机立柱对承台的冲切可不验算，本案只计算角桩对承台的冲切！

承台受角桩冲切的承载力可按下式计算：

式中Nl──荷载效应基本组合时，不计承台以及其上土重的角桩桩顶的竖向力设计值；

1x，

1y──角桩冲切系数；

1x=

1y=0.56/（0.957+0.2）=0.484

c1，c2──角桩内边缘至承台外边缘的水平距离；c1=c2=600mm

a1x，a1y──承台底角桩内边缘45度冲切线与承台顶面相交线至桩内边缘的水平距离；a1x=a1y=1100mm

hp──承台受冲切承载力截面高度影响系数；

hp=0.904

ft──承台混凝土抗拉强度设计值；ft=1.43N/mm2

h0──承台外边缘的有效高度；h0=1150mm

1x，

1y──角桩冲跨比，其值应满足0.25～1.0，取

1x=

1y=a1x/h0=0.957

工作状态下：

Nl=1.35×（Fk+Fqk）/n+1.35×（Mk+Fvk×h）/L

=1.35×（450.8+60）/4+1.35×（-451.20+11.95×1.2）/5.9388=73.09kN

非工作状态下：

Nl=1.35×Fk/n+1.35×（Mk+Fvk×h）/L

=1.35×450.8/4+1.35×（-1449.37+21.33×1.2）/5.9388=-171.51kN

等式右边[0.484×（600+550）+0.484×（600+550）]×0.904×1.43×1150/1000

=1654.91kN

比较等式两边，所以满足要求!

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=1.35×294.76=397.93kN

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0.85

fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=35.9N/mm2；

Aps──桩身截面面积，Aps=87651mm2。

经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求

由于桩的最小配筋率为0.20%，计算得最小配筋面积为175mm2

综上所述，全部纵向钢筋面积175mm2

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/T187-2009）的第6.3.3和6.3.4条

轴心竖向力作用下，Qk=368.33kN；偏向竖向力作用下，Qkmax=294.76kN.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=1.26m；

Ap──桩端面积,取Ap=0.13m2；

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

11300粘性土

23600粘性土

34.3451200粘性土

由于桩的入土深度为5.5m，所以桩端是在第3层土层。

最大压力验算:

Ra=1.26×（1×30+3×60+1.5×45）+1200×0.13=499.51kN

由于:

Ra=499.51>Qk=368.33,所以满足要求!

由于:

1.2Ra=599.42>Qkmax=294.76,所以满足要求!

七、塔吊基础桩填芯

根据现场实测，静压桩桩顶标高为－1.3m，因塔吊基础底标高为－1.75m，故需将桩顶标高截至－1.65m，填芯高度H=2米，填芯混凝土标号为C35。

详细配筋见下表：