塔吊施工方.docx
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塔吊施工方
江苏省苏州市相城区太平实验小学
新建行政办公楼
塔吊布置及基础施工方案
建设单位：
江苏省苏州市相城区太平实验小学
承建单位：
苏州嘉盛建设工程有限公司
编制日期：
二0一二年三月三十日
一、工程概况
（1）本工程建筑面积6240.6m2，新建行政办公楼地上七层、地下一层，框架结构。
本工程基础筏板基础。
本工程±0.000相当于黄海标高室内3.400m，室内外高差为300mm。
（2）地质条件
拟建场地位于苏州市相城区太平实验小学，场地原为操场已平整,根据地质报告塔吊基础已②号粘土为持力层，地基承载力为200kpa。
二、塔吊选型
1、塔吊选型
依据本工程具体情况，经过分析比较，决定新建行政办公楼东山墙布置一台QTZ40塔吊。
塔吊最大安装自由高度为30m（QTZ40），可满足本工程的建筑高度要求。
2、塔吊基础设计及地基情况
（1）、塔吊基础设计
本工程新建行政办公楼东山墙，塔吊基础中心位于距离8轴外侧3.9m位置距离J轴1.5m的位置。
现场施工前应对塔吊平面位置进行复验，应不影响地下室及上部结构施工。
（2）、地基情况
根据地质勘查报告拟将1台塔吊基础底标高为-4.0m。
并保证塔吊承台底标高不高于建筑承台底标高，以保证将侧向压力降到最低。
2台塔吊基础持力层为2号粘土层，地基承载力为200Kpa。
按塔吊厂家提供的标准基础图集根据地基承载力选择：
塔吊基础尺寸为4500×4500mm，高度1100mm，故该土层满足塔吊基础受力要求。
（3）、基础土方开挖时，考虑边坡稳定措施。
（4）、为使塔吊能尽早投入使用，基础砼采用C35商品砼，垫层采用C15砼。
基础砼浇筑时应制作强度试块。
基础浇筑后，砼强度达到设计要求后，方可进行安装使用。
（5）、考虑到塔吊在基础开挖和基础施工与基坑底清土同步展开。
（6）、如有预埋螺栓，在浇筑砼前预先就位，位置及水平标高调整正确，浇筑砼期间注意基础预埋螺栓的水平平整度及垂直度要控制在允许范围内。
三、塔吊基础设计方案
（1）、本工程QTZ40塔吊基础配筋应严格按塔吊说明书进行。
四、塔吊主体施工方案
1、一般规定
塔吊必须有良好的电气接地措施，防止雷击，遇有雷雨天气严禁在底架附近走动。
塔吊应定时定人，由专人负责，非机组人员不得进入司机室和擅自操作。
在处理电气事故时，必须有专职维修人员二人以上。
塔吊的施工、操作人员，必须经过训练，持有专业操作证，了解机械的构造和使用，熟知机械的保养和安全操作规程。
大风雨雪天气不得进行塔吊拆装；塔吊正常工作气温为-20~40摄氏度，正常工作的风速不大于20m/s。
2、塔吊主体安装方案
（1）、主体安装顺序
基础节安装后，吊装下塔身，并将下塔身用螺栓与下部结构连接。
（2）、塔吊出厂前已将上、下支座以及回转支承、回转机构等用螺栓联成一体，可以直接吊装到塔身和套架上，并用螺栓锁紧。
（3）、吊装塔顶及回转塔身和司机室。
（4）、吊装平衡臂和平衡臂拉杆。
（5）、吊装超重臂和超重臂拉杆。
（6）、吊装平衡重。
（7）、检查整机的机械部分、结构连接部分、电气和液压部分等无误后开始顶升工作。
顶升时必须专人专职，顶升应在白天进行。
（8）、塔身标准节加节
（a）、将超重臂旋转至塔身节引入的方向，回转制动。
（b）、调整好爬升架上导轮与塔身主弦杆之间的间隙，一般以2~5mm为宜。
（c）、吊起一节标准节，将塔身节固定于框架上，使有踏步的一面与爬升架有油缸的一面平行。
调整小车的位置，利用小车找平衡。
（d）、卸下塔身与下支座的连接螺栓，将顶升横梁两端顶在塔身的踏步上，开动液压系统开始顶升，顶升到位后把标准节引入塔身的中心位置，用螺栓将上下塔身标准节及下支座与塔身分别连接牢固，即完成一节标准节的加节工作。
（e）、若连续加几节标准节，则可按以上步骤反复进行。
五、塔吊的拆除
1、塔吊拆除时塔吊下部一定范围内不准站人，以防上部构件坠落伤人。
可事先用钢管架子做成围栏。
2、拆卸时利用辅助设备，将各部件逐一从主机上拆下，放到地面。
3、塔吊的拆卸程序与安装程序正好相反，先装的部分后拆，后装的先拆。
4、塔吊拆卸应由拥有专业操作资格的人员进行，必须由专人指挥，专人照管电源。
矩形板式基础计算书
一、塔机属性
塔机型号
QTZ40
塔机独立状态的最大起吊高度H0（m）
40
塔机独立状态的计算高度H（m）
43
塔身桁架结构
型钢
塔身桁架结构宽度B（m）
1.64
二、塔机荷载
塔机竖向荷载简图
1、塔机自身荷载标准值
塔身自重G0（kN）
154
起重臂自重G1（kN）
61.6
起重臂重心至塔身中心距离RG1（m）
19.75
小车和吊钩自重G2（kN）
3.6
最大起重荷载Qmax（kN）
60
最大起重荷载至塔身中心相应的最大距离RQmax（m）
11.5
最小起重荷载Qmin（kN）
10
最大吊物幅度RQmin（m）
55
最大起重力矩M2（kN·m）
Max[60×11.5，10×55]＝690
平衡臂自重G3（kN）
33.53
平衡臂重心至塔身中心距离RG3（m）
6.7
平衡块自重G4（kN）
86
平衡块重心至塔身中心距离RG4（m）
12.5
2、风荷载标准值ωk（kN/m2）
工程所在地
江苏苏州太平
基本风压ω0（kN/m2）
工作状态
0.2
非工作状态
0.45
塔帽形状和变幅方式
锥形塔帽，小车变幅
地面粗糙度
C类（有密集建筑群的城市市区）
风振系数βz
工作状态
1.77
非工作状态
1.85
风压等效高度变化系数μz
0.94
风荷载体型系数μs
工作状态
1.95
非工作状态
1.95
风向系数α
1.2
塔身前后片桁架的平均充实率α0
0.35
风荷载标准值ωk（kN/m2）
工作状态
0.8×1.2×1.77×1.95×0.94×0.2＝0.63
非工作状态
0.8×1.2×1.85×1.95×0.94×0.45＝1.47
3、塔机传递至基础荷载标准值
工作状态
塔机自重标准值Fk1（kN）
154+61.6+3.6+33.53+86＝338.73
起重荷载标准值Fqk（kN）
60
竖向荷载标准值Fk（kN）
338.73+60＝398.73
水平荷载标准值Fvk（kN）
0.63×0.35×1.64×43＝15.55
倾覆力矩标准值Mk（kN·m）
61.6×19.75+3.6×11.5-33.53×6.7-86×12.5+0.9×（690+0.5×15.55×43）＝880.24
非工作状态
竖向荷载标准值Fk'（kN）
Fk1＝338.73
水平荷载标准值Fvk'（kN）
1.47×0.35×1.64×43＝36.28
倾覆力矩标准值Mk'（kN·m）
61.6×19.75-33.53×6.7-86×12.5+0.5×36.28×43＝696.97
4、塔机传递至基础荷载设计值
工作状态
塔机自重设计值F1（kN）
1.2Fk1＝1.2×338.73＝406.48
起重荷载设计值FQ（kN）
1.4FQk＝1.4×60＝84
竖向荷载设计值F（kN）
406.48+84＝490.48
水平荷载设计值Fv（kN）
1.4Fvk＝1.4×15.55＝21.77
倾覆力矩设计值M（kN·m）
1.2×（61.6×19.75+3.6×11.5-33.53×6.7-86×12.5）+1.4×0.9×（690+0.5×15.55×43）＝1240.67
非工作状态
竖向荷载设计值F'（kN）
1.2Fk'＝1.2×338.73＝406.48
水平荷载设计值Fv'（kN）
1.4Fvk'＝1.4×36.28＝50.79
倾覆力矩设计值M'（kN·m）
1.2×（61.6×19.75-33.53×6.7-86×12.5）+1.4×0.5×36.28×43＝992.37
三、基础验算
矩形板式基础布置图
基础布置
基础长l（m）
4.5
基础宽b（m）
4.5
基础高度h（m）
1.10
基础参数
基础混凝土强度等级
C35
基础混凝土自重γc（kN/m3）
53.46
基础上部覆土厚度h’（m）
0
基础上部覆土的重度γ’（kN/m3）
0
基础混凝土保护层厚度δ（mm）
90
地基参数
地基承载力特征值fak（kPa）
200
基础宽度的地基承载力修正系数ηb
0.3
基础埋深的地基承载力修正系数ηd
1.6
基础底面以下的土的重度γ（kN/m3）
19
基础底面以上土的加权平均重度γm（kN/m3）
19
基础埋置深度d（m）
1.1
修正后的地基承载力特征值fa（kPa）
241.8
基础及其上土的自重荷载标准值：
Gk=blhγc=5×5×1.42×25=887.5kN
基础及其上土的自重荷载设计值：
G=1.2Gk=1.2×887.5=1065kN
荷载效应标准组合时，平行基础边长方向受力：
Mk''=G1RG1+G2RQmax-G3RG3-G4RG4+0.9×（M2+0.5FvkH/1.2）
=61.6×19.75+3.6×11.5-33.53×6.7-86×12.5+0.9×（690+0.5×15.55×43/1.2）
=830.09kN·m
Fvk''=Fvk/1.2=15.55/1.2=12.96kN
荷载效应基本组合时，平行基础边长方向受力：
M''=1.2×（G1RG1+G2RQmax-G3RG3-G4RG4）+1.4×0.9×（M2+0.5FvkH/1.2）
=1.2×61.6×19.75+3.6×11.5-33.53×6.7-86×12.5）+1.4×0.9×（690+0.5×15.55×43/1.2）
=1170.46kN·m
Fv''=Fv/1.2=21.77/1.2=18.14kN
基础长宽比：
l/b=5/5=1≤1.1，基础计算形式为方形基础。
Wx=lb2/6=5×52/6=20.83m3
Wy=bl2/6=5×52/6=20.83m3
相应于荷载效应标准组合时，同时作用于基础X、Y方向的倾覆力矩：
Mkx=Mkb/（b2+l2）0.5=880.24×5/（52+52）0.5=622.42kN·m
Mky=Mkl/（b2+l2）0.5=880.24×5/（52+52）0.5=622.42kN·m
1、偏心距验算
（1）、偏心位置
相应于荷载效应标准组合时，基础边缘的最小压力值：
Pkmin=（Fk+Gk）/A-Mkx/Wx-Mky/Wy
=（398.73+887.5）/25-622.42/20.83-622.42/20.83=-8.3<0
偏心荷载合力作用点在核心区外。
（2）、偏心距验算
偏心距：
e=（Mk+FVkh）/（Fk+Gk）=（880.24+15.55×1.42）/（398.73+887.5）=0.7m
合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离：
a=（52+52）0.5/2-0.7=2.83m
偏心距在x方向投影长度：
eb=eb/（b2+l2）0.5=0.7×5/（52+52）0.5=0.5m
偏心距在y方向投影长度：
el=el/（b2+l2）0.5=0.7×5/（52+52）0.5=0.5m
偏心荷载合力作用点至eb一侧x方向基础边缘的距离：
b'=b/2-eb=5/2-0.5=2m
偏心荷载合力作用点至el一侧y方向基础边缘的距离：
l'=l/2-el=5/2-0.5=2m
b'l'=2×2=4.02m2≥0.125bl=0.125×5×5=3.12m2
满足要求！
2、基础底面压力计算
荷载效应标准组合时，基础底面边缘压力值
Pkmin=-8.3kPa
Pkmax=（Fk+Gk）/3b'l'=（398.73+887.5）/（3×2×2）=106.76kPa
3、基础轴心荷载作用应力
Pk=（Fk+Gk）/（lb）=（398.73+887.5）/（5×5）=51.45kN/m2
4、基础底面压力验算
（1）、修正后地基承载力特征值
fa=fak+ηbγ（b-3）+ηdγm（d-0.5）
=200.00+0.30×19.00×（5.00-3）+1.60×19.00×（1.50-0.5）=241.80kPa
（2）、轴心作用时地基承载力验算
Pk=51.45kPa≤fa=241.8kPa
满足要求！
（3）、偏心作用时地基承载力验算
Pkmax=106.76kPa≤1.2fa=1.2×241.8=290.16kPa
满足要求！
5、基础抗剪验算
基础有效高度：
h0=h-δ=1420-（90+20/2）=1320mm
X轴方向净反力：
Pxmin=γ（Fk/A-（Mk''+Fvk''h）/Wx）=1.35×（398.730/25.000-（830.093+12.958×1.420）/20.833）=-33.451kN/m2
Pxmax=γ（Fk/A+（Mk''+Fvk''h）/Wx）=1.35×（398.730/25.000+（830.093+12.958×1.420）/20.833）=76.514kN/m2
假设Pxmin=0,偏心安全，得
P1x=（（b+B）/2）Pxmax/b=（（5.000+1.640）/2）×76.514/5.000=50.805kN/m2
Y轴方向净反力：
Pymin=γ（Fk/A-（Mk''+Fvk''h）/Wy）=1.35×（398.730/25.000-（830.093+12.958×1.420）/20.833）=-33.451kN/m2
Pymax=γ（Fk/A+（Mk''+Fvk''h）/Wy）=1.35×（398.730/25.000+（830.093+12.958×1.420）/20.833）=76.514kN/m2
假设Pymin=0,偏心安全，得
P1y=（（l+B）/2）Pymax/l=（（5.000+1.640）/2）×76.514/5.000=50.805kN/m2
基底平均压力设计值：
px=（Pxmax+P1x）/2=（76.51+50.81）/2=63.66kN/m2
py=（Pymax+P1y）/2=（76.51+50.81）/2=63.66kPa
基础所受剪力：
Vx=|px|（b-B）l/2=63.66×（5-1.64）×5/2=534.74kN
Vy=|py|（l-B）b/2=63.66×（5-1.64）×5/2=534.74kN
X轴方向抗剪：
h0/l=1320/5000=0.26≤4
0.25βcfclh0=0.25×1×16.7×5000×1320=27555kN≥Vx=534.74kN
满足要求！
Y轴方向抗剪：
h0/b=1320/5000=0.26≤4
0.25βcfcbh0=0.25×1×16.7×5000×1320=27555kN≥Vy=534.74kN
满足要求！
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