QTZ50型塔吊安装附墙顶升施工组织设计方案.docx

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QTZ50型塔吊安装附墙顶升施工组织设计方案

六合区锦绣家园工程

QTZ50型塔吊安装附墙（顶升）施工专项方案

一：

工程概况：

“本工程为锦绣家园1-4号商住楼及地下车库工程，工程总建筑面积92295.6㎡,其中地下车库为15771.5㎡，1#楼为19935.7㎡，2#楼为18829.0㎡，3#楼为23013.9㎡，4#楼为14745.5㎡。

本工程主楼为地下二层，1#楼地上25层框剪结构、2#楼地上25层框剪结构、3#楼地上29层框剪结构、4#楼地上19层框剪结构。

本工程由南京六合棠兴房地产开发公司投资兴建，南京市第二建筑设计研究院设计，江苏建科建设监理有限公司监理，南京盛嘉建筑安装工程有限公司施工。

四栋主楼均超过负责垂直运输的塔吊的使用高度超过了自由高度，必须进行附墙顶升，本工程3#楼建筑高度最高，总高度为89.50m，本次以3#楼为例，制定附着顶升方案，确保顶升附着塔吊顺利进行以及保证设备及人身安全。

二：

编制依据：

——QTZ50塔吊使用说明书（泰州市腾发建筑机械有限公司编制）

——塔吊安全技术操作规程

——施工现场平面布置

——塔式起重机的安装位置及平面布置

三：

塔吊附着位置确定

（1）附着组成：

3#楼塔机自基础顶面开始安装，建筑高度为89.5米，安装高度为100米。

根据使用说明书，设五道附墙，附墙的连接基座预埋在楼层底板梁上。

附着装置由四套框粱、四套内支撑和三根拉杆组成，四套框梁由24套M20高强度（8.8级）螺栓、螺母、垫圈紧固成附着框架（预紧力距为370N.m）。

附着框架上的两个顶点处有三根附着撑杆与之交接，三根撑杆的端部有连接座与建筑物附着处的连接基座铰接。

三根拉杆应保持在同一水平上，通过调节螺栓可以推动内撑杆顶紧塔身的四根主弦。

附墙预埋件锚入现浇混凝土结构中。

（见图一）

图一：

附着框示意图

（2）布置位置及载荷情况：

图表1及2给出了塔机的所示的附着撑杆布置形式和位置条件下建筑物附着点（即连接基座固定处）的载荷值。

根据此载荷值的大小、参照图2附着点在建筑物结构上的具体位置,结合附着装置的附着点处与建筑物局部的承载能力等因素，确定连接基座与建筑物的连接固定方式和局部混泥土钢筋结构处理方式。

载荷

工况

附着载荷

F1（KN）

F2（KN）

F3（KN）

工作状态

±38

±58

±38

非工作状态

±40

±43

±40

F25000

F1F3

6500

图二：

附着的工况、力矩

（3）附着位置确定：

第一道附着在标高为11米的四层混凝土板墙上，附着框上塔身悬出段23.5米，共用20个标准节，塔机的最大工作高度为40米；

第二道附着在标高为27米的十层混凝土板墙上，附着框上塔身悬出段23.5米，共用31个标准节，塔机的最大工作高度为56米；

第三道附着在标高为43米的十六层混凝土板墙上，附着框上塔身悬出段23.5米，共用36个标准节；塔机的最大工作高度为72米；

第四道附着在标高为59米的二十二层混凝土板墙上，附着框上塔身悬出段23.5米，共用44个标准节塔机的最大工作高度为88米。

第五道附着在标高为75米的二十七层混凝土板墙上，附着框上塔身悬出段19.5米，共用50个标准节。

图三：

附着位置示意图

四、安装拉杆及技术要求：

1）先将附着框架套在塔身上，并通过四根内撑杆将塔身的四根主弦杆顶紧；通过销轴将附着撑杆的一端与附着框架连接，另一端与固定在建筑物上的连接基座连接。

2）每道附着架的三根附着撑杆应尽量处于同一水平上。

但在安装附着框架和内撑杆时，如若与标准节的某些部位干涉，可适当升高或降低内撑杆的安装高度；

3）安装时应当用经纬仪检查塔身轴线的垂直度，悬出段以上其偏差不得大于塔身全高的3/1000，悬出段以下其偏差不得大于塔身全高的1/1000，允许用调节附着撑杆的长度来达到。

4）附着撑杆与附着框架，连接基座，以及附墙框架与塔身、内撑杆的连接必须可靠。

内撑杆应可靠的将塔身主弦杆顶紧，各连接螺栓应紧固调整好后，开口销必须按规定充分张开，运行后应经常检查有否松动并及时进行调整。

五、顶升加节步骤

1）顶升前的准备：

a.按液压泵站要求给其油箱加油；

b.清理各个标准节，在塔身节连接套内涂上黄油，将待顶升加高用的标准节在顶升位置时的起重臂下排成一排，这样能使塔机在整个顶升加节过程中不用回转机构，能使在整个顶升过程中所用的时间最短；

c.放松电缆线的长度略大于总的顶升高度，并紧固好电缆；

d.将起重臂旋转至爬升架前方，平衡臂处于爬升架的后方（顶升油缸正好位于平衡臂下）；

e.在引进平台上准备好引进轮及标准节。

2）、顶升前塔机配平：

a.塔机配平前，必须先将载重小车运行到图3所示的配平参考位置，并吊起标准节或其他重物（表中载重小车的位置是个近似值，顶升时还必须根据实际情况的需要调整）。

然后拆除下支座四个支腿与标准节的连接螺栓；

b.将液压顶升系统操作杆推向顶升方向，使爬升架顶升至下支座支腿刚刚脱离塔身的主弦杆的位置；

图四：

顶升配平示意图

c.通过检查下支座支腿与塔身标准节主弦杆是否在同一垂直线上，并观察爬升架8个导轮与塔身主弦杆间隙是否基本相同来检查塔机是否平衡脸。

略微调整小车的配平位置直至平衡。

使得塔机上部重心落在顶升油缸梁上；

d.记录小车的位置。

但要注意该位置随着起重臂的长度不同而改变；

e.操作液压系统使爬升架下降，连接好下支座和塔身节间的连接螺栓。

3）顶升作业：

a.将一节标准节吊至顶升爬升架引进横梁的正上方，在标准节下端安装上四只引进轮，缓慢落下吊钩，使装在标准节上的引进轮比较合适的落在引进横梁上，然后摘下吊钩；

b.再吊一节标准节，将载重小车开至顶升平衡位置。

c.使用回转机构上的回转制动，将塔机上部机构处于制动状态；

d.卸下塔身顶部与下支座连接的8个螺栓。

e.开动液压顶升系统，使油缸活塞杆伸出，将顶升横梁两端的销轴放入距顶升横梁最近的塔身节踏步的圆弧槽内并顶紧？

（要设专人负责观察）确认无误后继续顶升，将爬升架及其他以上部分顶起10-50mm时停止，检查顶升横梁等爬升架传动部件是否有异响、变形、油缸活塞杆是否自动回缩等异常现象，确认正确后，继续顶升；顶起略超过半个塔身节高度并使爬升架上的活动爬爪滑过一对踏步并自动复位后，停止顶升，并回收油缸，使活动爬爪搁在顶升横梁所顶踏步的上一对踏步上。

确认两个活动爬爪全部准确的压在踏步顶端并承受住爬升架及其他上部分的重量，且无局部变形、异常情况后，将油缸活塞全部缩回，提起顶升横梁，重新使顶升横梁顶在爬爪所搁的踏步的圆弧槽内，在次伸出油缸，将塔机上部结构，再顶起略超过半个塔身节高度，此时塔身上方恰好有能装入一个标准节的空间，将爬升架引进平台上的标准节拉进至塔身正上方，稍微缩回油缸，将新引进的标准节落在塔身顶部并对正，卸下引进轮，用8颗M24的高强度螺栓将上下标准节连接牢靠（预紧力矩900N.m）。

f.再次缩回油缸，将下支座落在新的塔身顶部上，并对正，用8件高强度螺栓将下支座与塔身连接牢靠，完成一节标准节的加节后可按照以上步骤重复操作，即可完成所要顶升的标准节。

图五：

顶升过程示意图

六、顶升过程的注意事项：

1）、塔机最高风速大于3~4級时，不得顶升作业。

2）、顶升过程中必须保证起重臂与引入标准节的方向一致，并利用回转制动将起升臂制动住，载重小车停在顶升配平位置。

3）、若要连续加高几节标准节，则每加完一节后，用塔机自身吊下一节标准节前，塔身各主弦杆和下支座必须有8个高强度螺栓连接，唯有在这种情况下允许每根螺栓只上一个螺母。

4）、所加标准节上的踏步，必须与已有的标准节对正。

5）、在下支座与塔身没有用M24螺栓连接好之前，严禁起重臂回转、载重小车变幅和吊装作业。

6）、在顶升过程中，若油压系统出现异常时，应立即停止顶升，回缩油缸，将下支座落在塔身顶部，并用8件M24高强度螺栓将下支座与塔身连接牢靠后，再排除液压系统的故障。

7）顶升加节到所需高度（不超过相关标准）后，应旋转起重臂至不同的角度，检查塔身各个连接处、基础支脚和附着拉杆各个部件的紧固情况。

七、组织机构（人员及职责）：

图七：

组织机构图

安装队长：

汪海伟，负责塔吊安装指挥；

安装技术负责人：

陈冲，负责塔吊安装技术指导；

安全监督负责人：

顾祖琪，负责塔吊安全监督；

实施安装人员：

安拆工：

腾其岩、殷其科、刘义国、周林

塔吊工：

石方才

电工：

王顺利

关键部位操作人员分工：

机上指挥：

王银负责机上安装指挥

顶升油泵司机：

王银负责塔吊在顶升时，正确操作油泵

塔吊司机石方才负责顶升过程中，塔吊的操作

腾其岩、殷其科、刘义国、周林

负责顶升过程中四个角的作业。

总包单位项目部负责人：

史艾江负责施工现场协调等

总包单位项目部安全员：

袁伟负责拆卸现场警戒、标识，防止非作业人员进入作业区域。

八：

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

（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，因此以此道附着杆的负荷作为设计或校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:

WK=WOхµZхµsхβz

其中WO——基本风压（Kn/m2），安装《建筑结构荷载规范》（GBJ9）的规定采用：

WO=0.75kN/m2；

µZ——风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》（GBJ9）的规定采用：

µZ=1.170；

µs————风荷载体型系数：

µs=0.065；

βz——-高度Z处的风振系数，βz=0.70

风荷载的水平作用力

NW=WKχBχKS

其中WK——风荷载水平压力，WK=0.04kN/m2

B——塔吊作用宽度，B=0.00m

Ks——迎风面积折减系数，Ks=0.20

经计算得到风荷载的水平作用力q=0.00kN/m

风荷载实际取值q=0.03kN/m

塔吊的最大倾覆力矩M=2358kN.m

风荷载取值q=0.10kN/m

塔吊的最大倾覆力矩M=1335kN.m

计算结果:

Nw=75.351kN

（二）：

附着杆内力计算

计算简图:

计算单元的平衡方程为:

其中:

本项目塔吊计算参数为：

C=1.60米,b1=8.50米,a2=9.10米

（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：

259.23kN

杆2的最大轴向压力为：

204.32kN

杆3的最大轴向压力为：

132.65kN

杆1的最大轴向拉力为：

259.23kN

杆2的最大轴向拉力为：

204.32kN

杆3的最大轴向拉力为：

132.65kN

（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，其中

=45,135,225,315，Mw=0，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：

62.33kN

杆2的最大轴向压力为：

18.29kN

杆3的最大轴向压力为：

76.94kN

杆1的最大轴向拉力为：

62.33kN

杆2的最大轴向拉力为：

18.29kN

杆3的最大轴向拉力为：

76.94kN

（五）：

附着杆强度验算

1．杆件轴心受拉强度验算

验算公式:

=N/An≤f

其中N──为杆件的最大轴向拉力,取N=259.23kN；

──为杆件的受拉应力；

An──为杆件的的截面面积，本工程选取的是[16b槽钢,查表可知An=2515.00mm2；

经计算，杆件的最大受拉应力

=259.23×1000/2515.00=103.07N/mm2。

最大拉应力不大于拉杆的允许拉应力215N/mm2,满足要求!

2．杆件轴心受压强度验算

验算公式:

=N/

An≤f

其中

──为杆件的受压应力；

N──为杆件的轴向压力,杆1:

取N=62.33kN；杆2:

取N=18.29kN；杆3:

取N=76.94kN；

An──为杆件的的截面面积，本工程选取的是[16b槽钢,查表可知An=2515.00mm2；

──为杆件的受压稳定系数,是根据

查表计算得,

杆1:

取

=0.773,杆2:

取

=0.668,杆3:

取

=0.773；

──杆件长细比,杆1:

取

=66.351,杆2:

取

=83.045,杆3:

取

=66.351。

经计算，杆件的最大受压应力

=39.56N/mm2。

最大压应力不大于拉杆的允许压应力2165N/mm2,满足要求!

（六）：

焊缝强度计算

附着杆如果采用焊接方式加长，对接焊缝强度计算公式如下:

其中N为附着杆的最大拉力或压力，N=259.230kN；

lw为附着杆的周长，取563.00mm；

t为焊缝厚度，t=8.50mm；

ft或fc为对接焊缝的抗拉或抗压强度，取185N/mm2；

经过焊缝强度

=259230.00/（563.00×8.50）=54.17N/mm2。

对接焊缝的抗拉或抗压强度计算满足要求!

（七）：

预埋件计算

依据《混凝土结构设计规范》GB50010-2002第10.9条。

1．杆件轴心受拉时，预埋件验算

验算公式:

式中As──预埋件锚钢的总截面面积：

As=3.14×222×3×2/4=2281mm2

N──为杆件的最大轴向拉力,取N=259230.00N

αb──锚板的弯曲变折减系数，由于采取防止锚板弯曲变形的措施，所以取αb=1.0

经计算:

As=259230.00/（0.8×1.00×300.00）=1080.13mm2≤2281.09mm2满足要求!

2．杆件轴心受压时，预埋件验算

验算公式:

式中N──为杆件的最大轴向压力,取N=76943.23N

z──沿剪力作用方向最外层锚筋中心线之间的距离

αr──锚筋层数的影响系数，双层取1.0,三层取0.9，四层取0.85

经计算:

As=76943.23/（1.00×0.90×300.00）=284.97mm2≤2281.09mm2满足要求!

（八）：

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；l为预埋螺栓埋入长度；f为预埋螺栓与混凝土粘接强度（C20为1.5N/mm^2，C30为3.0N/mm^2）；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。

（九）：

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（承重隔墙和外墙交汇点）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柱根部；

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。