塔吊附着计算.docx
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塔吊附着计算
建筑工程
塔吊附着
安
全
专
项
施
工
方
案
编制人：
职务：
校对人：
职务：
审核人：
职务：
审批人：
职务：
第一章工程概况
一、工程概况
【工程概况应针对该危险性较大的分部分项工程的特点及要求进行编写】
1、工程基本情况
工程名称
建筑
工程地点
建筑面积（m2）
0
建筑高度（m）
0
总工期（天）
0
主体结构
框架
地上层数
0
地下层数
0
标准层层高（m）
0
其它主要层高（m）
0
2、各责任主体名称
建设单位
设计单位
施工单位
监理单位
项目经理
XXX
总监理工程师
XXX
技术负责人
XXX
专业监理工程师
XXX
二、塔吊选型
本工程选用二台塔吊均为省建机集团生产的QTZ80（ZJ5710）
塔机工作级别
A4
塔机利用等级
U4
塔机载荷状态
Q2
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
40.5
121.5
a=4
40.5
60
最大起重量t
6
工作幅度m
最小幅度
2.5
最大幅度
57
起升
机构
倍率
2
4
起重量t
1.5
3
3
3
6
6
速度m/min
80
40
8.5
40
20
4.3
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
2×2.2
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
顶升速度m/min
0.6
电机功率KW
5.5
工作压力MPa
20
总功率KW
31.7（不含顶升机构电机）
平衡重重量
起重臂长m
57
55
52
50
47
45
重量t
13.32
12.52
12.3
11.5
11.02
10.22
整机自重t
独立式
32.52
32.31
32.14
31.96
31.78
31.6
附着式
68.14
67.93
67.76
67.58
67.4
67.23
工作温度°C
-20~50°C
设计风压Pa
顶升工况
工作状况
非工作状况
最高处
100
最高处
250
0~20m
800
20~100m
1100
大于100m
1300
说明：
安装附着架前，塔机最大工作高度40m,超过此高度必须安装附着架。
塔机固定在基础上，在塔机未采用附着装置前，对基础产生的载荷值。
在这种情况下，基础所受的载荷最大。
三、塔吊平面位置及高度设置
根据本工程实际情况以及建筑物总平面布置，1#塔吊设置于G~H/③~④轴间，2#塔吊设置于G~H/13~14轴间（具体位置详见塔吊平面布置示意图）。
1、每台塔吊设置独立配电箱，设在塔机约2m处。
2、塔基周围要求基本平整无障碍物。
3、塔吊最大臂长及初装高度：
塔吊编号
最大臂长
初装高度
（含钢立柱高度）
1#塔吊
52米
24米
2#塔吊
57米
30米
【请补充该危险性较大的分部分项工程的平面图。
推荐使用品茗平面图软件】
四、技术保证条件
1、安全网络
2、塔吊的搭设和拆除需严格执行该《专项施工方案》。
第二章编制依据
1、地质勘察报告
2、《特种设备安全监察条例》
3、《塔式起重机安全规程》GB5144-2006
4、《混凝土结构设计规》GB50010-2010
5、《钢结构工程施工质量验收规》GB50205-2001
6、《建筑地基基础设计规》GB50007-2011
7、《建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程》JGJ196-2010
8、《施工现场临时用电安全技术规》JGJ46-2005
9、《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2012
10、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009
11、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011
12、《建筑施工高处作业安全技术规》JGJ80-91
13、危险性较大的分部分项工程安全管理办法[建质[2009]87号文]
14、本工程施工图纸
15、本工程施工组织设计
16、塔机使用说明书
第三章施工计划
一、施工进度计划
【请补充施工进度计划】
二、材料与设备计划
1、钢材、水泥、砂、石子、外加剂等原材料进场时，按现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规》GB50204和《钢结构工程施工质量验收规》GB50205的规定作材料性能检验。
2、焊接材料的品种、规格、性能等符合国家产品标准和设计要求。
焊条等焊接材料与母材的匹配符合设计要求及现行行业标准《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81的规定。
第四章施工工艺技术
一、技术参数
塔机型号
QTZ63（TC5610）-中联重科
塔身桁架结构类型
方钢管
塔机计算高度H（m）
100
塔身宽度B（m））
1.6
起重臂长度l1（m）
57
平衡臂长度l2（m）
12.9
附着杆数
四杆附着
附墙杆类型
Ⅳ类
附墙杆截面类型
工字钢
起重臂与平衡臂截面计算高度h（m）
1.06
附着次数N
3
附着点1到塔机的横向距离a1（m）
2.6
点1到塔机的竖向距离b1（m）
2.6
附着点2到塔机的横向距离a2（m）
2.6
点2到塔机的竖向距离b2（m）
4.4
附着点3到塔机的横向距离a3（m）
2.6
点3到塔机的竖向距离b3（m）
2.6
附着点4到塔机的横向距离a4（m）
2.6
点4到塔机的竖向距离b4（m）
4.4
二、施工工艺流程
放样—附着支座设置—附墙杆制作—附墙杆安装。
三、施工方法
1、安装顺序与安装步骤应按本工程安装施工方案要求进行。
2、凡参与附墙架安装的操作人员必须持有上岗证，有较熟练的安装经验。
特别是塔吊司机，应熟悉吊车的性能、使用围、操作步骤、安装程序，使用后应妥善保管保养。
3、钢丝绳在使用中应经常检查：
（1）磨损及断丝情况、锈蚀与润滑情况。
（2）钢丝绳不得扭劲及结扣，绳股不应凸出。
使用钢丝绳安全系数不得小于5.5。
（3）绳卡应紧固可靠。
（4）钢丝绳在滑轮与卷筒位置应正确，在卷筒上应固定牢靠。
（5）钢丝绳严禁与架空电线接触，应避免与尖凌的物体摩擦。
4、吊钩在使用前应检查：
（1）表面有无裂纹和刻痕。
（2）吊钩环自然磨损不得超过原断面直径的10%。
（3）钩劲是否有变形。
（4）是否存在各种变形和钢材疲劳裂纹。
（5）凡属起重围之的信号指挥和挂钩工人应经过严格挑选和培训，使他们熟知本工种的安全操作规程。
5、吊臂下不准人员出入。
6、塔吊司机与指挥必须熟悉吊装信号，使用对讲机交换有关信息。
7、焊工必须有合格证。
安排焊工所担任的焊接工作应与焊工的技术水平相适应，并有一年以上经验。
四、检查验收
1、检查、验收
（1）附墙架安装后首先重点检查现场连接部位的质量。
（2）附墙架安装质量主要检查竖向面的不垂直度，及附墙架受压弦杆竖向面的侧向弯曲必须保证不超过允许偏差，这是保证设计受力状态及结构安全的关键。
（3）附墙架支座的标高、轴线位移、挠度经测量做出记录。
2、附墙架安装质量标准
（1）附墙架安装工程的质量检验评定，应在焊接质量检验评定符合标准规定后进行。
（2）附墙架必须符合设计要求和施工规规定。
允许偏差项目（表33-4）
附墙架安装允许偏差表33-4
项次
项目
允许偏差（mm）
检验方法
1
附墙架弦杆在相邻节点间平直度
e/1000
且不大于5
用拉线和钢尺检查
2
连杆间距
±6
用钢尺检查
3
垂直度
h/250
且不大于15
用经纬仪或吊线和钢尺检查
4
侧向弯曲
L/1000
且不大于10
用拉线和钢尺检查
注：
h为附墙架高度；L为附墙架长度；e为弦杆在相邻节点间距离。
3、焊接质量标准
（1）主控项目
1）焊条的牌号、性能，接头中使用的钢筋、钢板、型钢均应符合设计要求。
检查出厂证明及焊条烘培记录。
2）焊工必须经考试合格。
检查焊工合格证及考核日期。
（2）一般项目
1）焊缝外观应全部检查，普通碳素结构钢应在焊缝冷却到工作地点温度以后进行。
2）焊缝表面焊波应均匀，不得有裂纹、夹渣、焊瘤、烧穿、弧坑和针状气孔等缺陷，焊接区还不得有飞溅物。
3）焊缝外观标准（表33-2）
手工电弧焊焊缝质量标准表33-2
项次
项目
质量标准
二级
1
气孔
不允许
2
咬边
不要求修磨的焊缝
深度不超过0.5mm，累计总长度不得超过焊缝长度的10%
要求修磨的焊缝
不允许
（3）允许偏差项目（表33-3）。
结构钢材焊缝尺寸允许偏差表33-3
项次
项目
二级
检验方法
1
对接焊缝
焊缝余高（mm）
b<20
b≥20
0.5～2.5
用焊缝量规检查
0.5～3.5
焊缝错边
<0.1δ且不大于2
2
贴角焊缝
焊缝余高（mm）
k≤6
k>6
0～+1.5
0～+3
焊角宽（mm）
k≤6
k>6
0～+1.5
0～+3
3
T型接头要求焊透的K型焊缝（mm）
k=δ/2
0～+1.5
注：
b为焊缝宽度，k为焊角尺寸，δ为母材厚度。
第五章施工安全保证体系
一、组织保障
1、安全保证体系
2、环境保护体系
二、技术措施
塔吊
1、塔机的安装
（1）准备工作：
清理场地，汽车吊进场，备好常用工具及测量仪器，配好有关工作人员。
（2）将基础节或过渡节通过高强度螺栓和基础紧固，安装一个加强标准节，调整塔身垂直度≤1/1000。
注意基础节上有爬梯的一面塔身要与建筑物垂直。
（3）塔身标准节，用汽车吊安装。
标准节与基础节用高强螺栓连接。
（4）用汽车吊安装活动节（含液压装置的爬升架）。
（5）用汽车吊安装转盘（上下支座、回转机械、回转支承）。
（6）用汽车吊安装塔尖（包括二节拉杆、滑轮）。
（7）用汽车吊安装平衡臂。
（8）汽车吊安装司机室。
（9）用汽车吊安装现场组装好的大臂（包括含小车、以及拉杆）。
（10）用汽车吊安装满载平衡箱中的平衡重块。
（11）调整好安全装置，通电试运转起重力矩限制器、起重量限制器、调整高速和低速档、幅度限制器、起升高度限位器、回转限位器。
（12）通过液压装置调整活动节加标准节使塔身不断上升，有指挥和备专管人员在白天操作。
2、塔机的拆卸
将塔机旋转至裙房屋顶或空地上进行拆卸，保证该区域无影响拆卸作业的任何障碍。
拆卸顺序与安装顺序相反，即后装的先拆，先装的后拆。
具体步骤如下：
（1）通过爬升架液压装置调整塔身高度，即降低高度并逐节取下标准节。
（2）每下降一段即拆掉一层连墙附着架附着杆。
（3）塔身降至最低，用钢管支架支牢吊臂及平衡臂，人工用起重架及葫芦卸下平衡臂（先卸一块），分段卸下吊臂并人工移到边上。
（4）取下平衡箱及平衡臂。
（5）卸下司机室、塔尖、转盘等回转机构。
（6）卸下活动节、标准节、基础节。
（7）利用汽车吊和卡车吊运塔机各部件。
（8）拆除混凝土承台。
3、维护与保养：
（1）机械的制动器应经常进行检查和调整制动瓦和制动轮的间隙，以保证制动的灵活可靠，其间隙在0.5-1mm之间，在摩擦面上不应有污物存在，遇有异物即用汽油洗净。
（2）减速箱、变速箱、外啮合齿轮等部分的润滑按照润滑指标进行添加或更换。
（3）要注意检查各部钢丝绳有无断股和松股现象，如超过有关规定，必须立即更换。
（4）经常检查各部位的联结情况，如有松动，应予拧紧，塔身联结螺栓应在塔身受压时检查松紧度，所有联结销轴必须带有开口销，并需开。
（5）安装、拆卸和调整回转机械时，要注意保证回转机械与行星减速器的中心线与回转大齿圈的中心线平行，回转小齿轮与大齿轮圈的啮合面不小于70%，啮合间隙要合适。
（6）在运输中尽量设法防止构件变形及碰撞损坏；必须定期检修和保养；经常检查节构联结螺栓，焊缝以及构件是否损坏、变形和松动。
4、塔吊的操作使用
（1）塔顶的操作人员必须经过训练，持证上岗，了解机械的构造和使用方法，必须熟知机械的保养和安全操作规程，非安装维护人员未经许可不得攀爬塔机。
（2）塔机的正常工作气温为-20～40度，风力不得大于6级。
（3）在夜间工作时，除塔机本身备有照明外，施工现场应备有充足的照明设备。
（4）在司机室禁止存放润滑油，油棉纱及其他易燃易爆物品。
冬季用电炉取暖时，更要注意防火，原则上不许使用。
（5）塔顶必须定机定人，专人负责，非机组人员不得进入司机室擅自进行操作。
在处理电气故障时，须有维修人员二个以上。
（6）司机操作必须严格按“十不吊”规则执行。
（7）塔上与地面用对讲机联系。
三、监测监控
塔吊基础沉降观测半月一次。
垂直度在塔吊自由高度时半月一次测定，当架设附墙后，每月一次（在安装附墙时必测）。
当塔机出现沉降，垂直度偏差超过规定围时，须进行偏差校正，在附墙未设之前，在最低节与塔吊机脚螺栓间加垫钢片校正，校正过程用高吨位千斤顶顶起塔身，顶塔身之前，塔身用大缆绳四面缆紧，在确保安全的前提下才能起顶塔身当附墙安装后，则通过调节附墙杆长度，加设附墙的方法进行垂直度校正。
四、应急预案
1、目的
提高整个项目组对事故的整体应急能力，确保意外发生的时候能有序的应急指挥，为有效、及时的抢救伤员，防止事故的扩大，减少经济损失，保护生态环境和资源，把事故降低到最小程度，制定本预案。
2、应急领导小组及其职责
应急领导小组由组长、副组长、成员等构成。
（1）领导各单位应急小组的培训和演习工作，提高应变能力。
（2）当发生突发事故时，负责救险的人员、器材、车辆、通信和组织指挥协调。
（3）负责准备所需要的应急物资和应急设备。
（4）及时到达现场进行指挥，控制事故的扩大，并迅速向上级报告。
3、应急反应预案
（1）事故报告程序
事故发生后，作业人员、班组长、现场负责人、项目部安全主管领导应逐级上报，并联络报警，组织抢救。
（2）事故报告
事故发生后应逐级上报：
一般为现场事故知情人员、作业队、班组安全员、施工单位专职安全员。
发生重大事故时，应立即向上级领导汇报，并在1小时向上级主管部门作出书面报告。
（3）现场事故应急处理
施工过程中可能发生的事故主要有：
机具伤人、火灾事故、雷击触电事故、高温中暑、中毒窒息、高空坠落、落物伤人等事故。
1）火灾事故应急处理：
及时报警，组织扑救，集中力量控制火势。
消灭飞火疏散物资减少损失控制火势蔓延。
注意人身安全，积极抢救被困人员，配合消防人员扑灭大火。
2）触电事故处理：
立即切断电源或者用干燥的木棒、竹竿等绝缘工具把电线挑开。
伤员被救后，观察其呼吸、心跳情况，必要时，可采取人工呼吸、心脏挤压术，并且注意其他损伤的处理。
局部电击时，应对伤员进行早期清创处理，创面宜暴露，不宜包扎，发生部组织坏死时，必须注射破伤风抗菌素。
3）高温中暑的应急处理：
将中暑人员移至阴凉的地方，解开衣服让其平卧，头部不要垫高。
用凉水或50%酒精擦其全身，直至皮肤发红，血管扩以促进散热，降温过程中要密切观察。
及时补充水分和无机盐，及时处理呼吸、循环衰竭，医疗条件不完善时，及时送医院治疗。
4）其他人身伤害事故处理：
当发生如高空坠落、被高空坠物击中、中毒窒息和机具伤人等人身伤害时，应立即向项目部报告、排除其他隐患，防止救援人员受到伤害，积极对伤员进行抢救。
4、应急通信联络
项目负责人：
xxx手机：
xxxxxx
安全员：
xxx手机：
xxxxxx
技术负责人：
xxx手机：
xxxxxx
医院救护中心：
120匪警：
110火警：
119
通信联系方式应在施工现场和营地的显要位置贴，以便紧急情况下使用。
第六章劳动力计划
一、专职安全生产管理人员
搭设过程中，因处在施工高峰期，各施工班组在交叉作业中，故应加强安全监控力度，现场设定若干名安全监控员。
水平和垂直材料运输必须设置临时警戒区域，用红白三角小旗围栏。
谨防非施工人员进入。
同时成立以项目经理为组长的安全领导小组以加强现场安全防护工作，本小组机构组成、人员编制及责任分工如下
章某某（项目经理）——组长，负责协调指挥工作；
某某（施工员）——组员，负责现场施工指挥，技术交底；
某某（安全员）——组员，负责现场安全检查工作；
二、所需劳动力安排
高支模开始时间
2009.7.20
高支模工期（天）
25
作息时间（上午）
6：
00～10：
30
作息时间（下午）
15：
00～19：
30
砼工程量（m3）
480
高支模建筑面积（m2）
480
木工（人）
65
钢筋工（人）
40
砼工（人）
30
架子工（人）
25
水电工（人）
5
其它工种（人）
7
第七章计算书及相关图纸
一、计算书
塔机附着验算计算书
计算依据：
1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009
2、《钢结构设计规》GB50017-2003
一、塔机附着杆参数
塔机型号
QTZ63（TC5610）-中联重科
塔身桁架结构类型
方钢管
塔机计算高度H（m）
100
塔身宽度B（m）
1.6
起重臂长度l1（m）
57
平衡臂长度l2（m）
12.9
起重臂与平衡臂截面计算高度h（m）
1.06
工作状态时回转惯性力产生的扭矩标准值Tk1（kN·m）
269.3
工作状态倾覆力矩标准值Mk（kN·m）
1335
非工作状态倾覆力矩标准值Mk'（kN*m）
1552
附着杆数
四杆附着
附墙杆类型
Ⅳ类
附墙杆截面类型
工字钢
附墙杆型钢型号）
16号工字钢
塔身锚固环边长C（m）
1.8
二、风荷载及附着参数
附着次数N
3
附着点1到塔机的横向距离a1（m）
2.6
点1到塔机的竖向距离b1（m）
2.6
附着点2到塔机的横向距离a2（m）
2.6
点2到塔机的竖向距离b2（m）
4.4
附着点3到塔机的横向距离a3（m）
2.6
点3到塔机的竖向距离b3（m）
2.6
附着点4到塔机的横向距离a4（m）
2.6
点4到塔机的竖向距离b4（m）
4.4
工作状态基本风压ω0（kN/m2）
0.2
非工作状态基本风压ω0'（kN/m2）
0.45
塔身前后片桁架的平均充实率α0
0.35
第N次附着
附着点高度h1（m）
附着点净高h01（m）
风压等效高度变化系数μz
工作状态风荷载体型系数μs
非工作状态风荷载体型系数μs'
工作状态风振系数βz
非工作状态风振系数βz'
工作状态风压等效均布线荷载标准值qsk
非工作状态风压等效均布线荷载标准值qsk'
第1次附着
30
30
1.435
1.95
1.95
1.476
1.54
0.444
1.043
第2次附着
55
25
1.649
1.95
1.95
1.486
1.559
0.514
1.213
第3次附着
80
25
1.802
1.95
1.95
1.486
1.567
0.561
1.332
悬臂端
100
20
1.901
1.95
1.95
1.492
1.549
0.595
1.389
附图如下:
塔机附着立面图
三、工作状态下附墙杆力计算
1、在平衡臂、起重臂高度处的风荷载标准值qk
qk=0.8βzμzμsω0α0h=0.8×1.492×1.901×1.95×0.2×0.35×1.06=0.328kN/m
2、扭矩组合标准值Tk
由风荷载产生的扭矩标准值Tk2
Tk2=1/2qkl12-1/2qkl22=1/2×0.328×572-1/2×0.328×12.92=505.545kN·m
集中扭矩标准值（考虑两项可变荷载控制的组合系数取0.9）
Tk=0.9（Tk1+Tk2）=0.9×（269.3+505.545）=697.361kN·m
3、附着支座反力计算
计算简图
剪力图
得：
RE=90.671kN
在工作状态下，塔机起重臂位置的不确定性以及风向的随机性，在计算支座4处锚固环截面力时需考虑塔身承受双向的风荷载和倾覆力矩及扭矩。
4、附墙杆力计算
支座4处锚固环的截面扭矩Tk（考虑塔机产生的扭矩由支座4处的附墙杆承担）,水平力Nw=20.5RE=128.228kN。
计算简图：
塔机附着示意图
塔机附着平面图
α1=arctan（b1/a1）=45°
α2=arctan（b2/a2）=59.421°
α3=arctan（b3/a3）=45°
α4=arctan（b4/a4）=59.421°
β1=arctan（b1/（a1+20.5c/2））=33.875°
β2=arctan（b2/（a2+20.5c/2））=48.646°
β3=arctan（b3/（a3+20.5c/2））=33.875°
β4=arctan（b4/（a4+20.5c/2））=48.646°
四杆附着属于一次超静定结构，用力法计算，切断T4杆并代以相应多余未知力X1=1。
δ11×X1+Δ1p=0
X1=1时，各杆件轴力计算：
T11×sin（α1-β1）×b1/sinβ1+T21×sin（α2-β2）×b2/sinβ2-T31×sin（α3-β3）×b3/sinβ3-1×sin（α4-β4）×b4/sinβ4=0
T11×sinα1×（20.5×c）+T21×sinα2×（20.5×c）=0
T31×sinα3×（20.5×c）+1×sinα4×（20.5×c）=0
当Nw、Tk同时存在时，θ由0～360°循环，各杆件轴力计算：
T1p×sin（α1-β1）×b1/sinβ1+T2p×sin（α2-β2）×b2/sinβ2-T3p×sin（α3-β3）×b3/sinβ3+Tk=0
T1p×sinα1×（20.5×c）+T2p×sinα2×（20.5×c）-Nw×sinθ×（20.5×c/2）+Tk=0
T3p×sinα3×（20.5×c）-Nw×sinθ×（20.5×c/2）-Tk=0
δ11=Σ（T12L/（EA））=T112（a1/cosα1）/（EA）+T212（a2/cosα2）/（EA）+T312（a3/cosα3）/（EA）+12（a4/cosα4）/（EA）
Δ1p=Σ（T1×TpL/（EA））=T11×T1p（a1/cosα1）/（EA）+T21×T2p（a2/cosα2）/（EA）+T31×T3p（a3/cosα3）/（EA）
X1=-Δ1p/δ11
各杆轴力计算公式如下：
T1=T11×X1+T1p，T2=T21×X
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