建筑塔吊附墙顶升加节方案7解析.docx

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建筑塔吊附墙顶升加节方案7解析

塔吊安装附墙（顶升）施工专项方案

一：

工程概况：

工程名称：

XXX项目一期7#楼

工程地址：

青岛市市北区XX路2号

建设单位：

XXX（青岛）置业有限责任公司

施工单位：

青岛XXX建工集团股份有限公司

监理单位：

青岛市XXX监理有限责任公司

项目简况：

本住宅工程7#楼建筑高度92.95米，层高为2.9米，塔吊需加附墙顶升。

为了顺利顶升附着塔吊，保证设备及人身安全，特制定本附着顶升方案。

二：

编制依据：

——QTZ63B（5610/6）塔式起重机使用说明书（山东鸿达建工集团公司）

——塔吊安全技术操作规程

——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：

附着装置由框梁、三根拉杆组成，框梁由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。

附墙预埋件采用30mm×300mm的高强度螺栓穿孔预埋,。

（2）附着位置确定：

7#楼塔吊

第一道附着在标高为27.5米的外梁上设置，附墙加设完毕后再顶升5个标准节，共用21个标准节，塔机的最大工作高度为52.5米；

四、安装拉杆及技术要求：

1）先将附着框架套在塔身上，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。

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4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；

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M30的高强度螺栓将上下标准节连接牢靠（预紧力矩1400N.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。

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M30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M30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、结束语34

本施工组织设计是依据该塔机生产厂家“使用说明书”等技术文件及国家有关安全技术标准规程编制的，为了确保塔机附着、顶升过程中施工安全与质量，在全施工过程中应认真参照本方案执行，本方案未列内容或与国家相关规定相矛盾时，应遵循参照国家有关技术标准、安全技术标准执行。

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、《钢结构设计规范》GB50017-2003

一、塔机附着杆参数

塔机型号

QTZ63（ZJ5311）

塔身桁架结构类型

型钢

塔机计算高度H（m）

120

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）

454.63

工作状态倾覆力矩标准值Mk（kN·m）

270

非工作状态倾覆力矩标准值Mk'（kN*m）

355.37

附着杆数

三杆附着

附墙杆类型

Ⅲ类

附墙杆截面类型

钢管

附墙杆钢管规格（mm）

Φ219×10

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

4

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

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）

0.6

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

31

31

0.779

1.95

1.95

1.789

1.888

0.292

0.925

第2次附着

55

24

0.922

1.95

1.95

1.755

1.855

0.339

1.076

第3次附着

79

24

1.056

1.95

1.95

1.714

1.818

0.379

1.208

第4次附着

100

21

1.16

1.95

1.95

1.699

1.808

0.413

1.319

悬臂端

120

20

1.25

1.95

1.95

1.687

1.801

0.442

1.416

附图如下:

塔机附着立面图

三、工作状态下附墙杆内力计算

1、在平衡臂、起重臂高度处的风荷载标准值qk

qk=0.8βzμzμsω0α0h=0.8×1.687×1.25×1.95×0.2×0.35×1.06=0.244kN/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=1/2×0.244×572-1/2×0.244×12.92=376.076kN·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×（454.63+376.076）=747.635kN·m

3、附着支座反力计算

计算简图

剪力图

得：

RE=33.051kN

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5处锚固环截面内力时需考虑塔身承受双向的风荷载和倾覆力矩及扭矩。

4、附墙杆内力计算

支座5处锚固环的截面扭矩Tk（考虑塔机产生的扭矩由支座5处的附墙杆承担）,水平内力Nw=20.5RE=46.741kN。

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°

β1=arctan（（b1+c/2）/（a1+c/2））=45°

β2=arctan（（b2+c/2）/（a2-c/2））=72.216°

β3=arctan（（b3+c/2）/（a3+c/2））=45°

各杆件轴力计算：

ΣMO=0

T1×sin（α1-β1）×（b1+c/2）/sinβ1-T2×sin（α2-β2）×（b2+c/2）/sinβ2-T3×sin（α3-β3）×（b3+c/2）/sinβ3+Tk=0

ΣMg=0

T1×sinα1×c+T2×sinα2×c-Nw×cosθ×c/2-Nw×sinθ×c/2+Tk=0

ΣMh=0

T3×sinα3×c-Nw×sinθ×c/2+Nw×cosθ×c/2-Tk=0

（1）θ由0～360°循环，当Tk按图上方向设置时求解各杆最大轴拉力和轴压力：

最大轴拉力T1=199.083kN，T2=0kN，T3=634.534kN

最大轴压力T1=0kN，T2=607.34kN，T3=0kN

（2）θ由0～360°循环，当Tk按图上反方向设置时求解各杆最大轴拉力和轴压力：

最大轴拉力T1=0kN，T2=607.34kN，T3=0kN

最大轴压力T1=199.083kN，T2=0kN，T3=634.534kN

四、非工作状态下附墙杆内力计算

此工况下塔机回转机构的制动器完全松开，起重臂能随风转动，故不计风荷载产生的扭转力矩。

1、附着支座反力计算

计算简图

剪力图

得：

RE=75.434kN

2、附墙杆内力计算

支座5处锚固环的水平内力Nw=RE=75.434kN。

根据工作状态方程组Tk=0，θ由0～360°循环，求解各杆最大轴拉力和轴压力：

最大轴拉力T1=75.481kN，T2=0kN，T3=75.481kN

最大轴压力T1=75.481kN，T2=0kN，T3=75.481kN

五、附墙杆强度验算

附墙杆钢管规格（mm）

Φ219×10

附墙杆截面面积A（mm2）

6565.929

附墙杆截面回转半径i（mm）

73.977

附墙杆强度设计值[f]（N/mm2）

205

附墙杆允许长细比[λ]

100

1、杆件轴心受拉强度验算

σ=N/A=634534/6565.929=96.64N/mm2≤[f]=205N/mm2

满足要求！

2、杆件轴心受压强度验算

附墙杆1长细比：

λ1=L0/i=（a12+b12）0.5/i=（26002+26002）0.5/73.977=49.704≤[λ]=100，查规范表得：

φ1=0.858

满足要求！

附墙杆2长细比：

λ2=L0/i=（a22+b22）0.5/i=（26002+44002）0.5/73.977=69.086≤[λ]=100，查规范表得：

φ2=0.756

满足要求！

附墙杆3长细比：

λ3=L0/i=（a32+b32）0.5/i=（26002+26002）0.5/73.977=49.704≤[λ]=100，查规范表得：

φ3=0.858

满足要求！

附墙杆1轴心受压稳定系数：

σ1＝N1/（φ1A）=199083/（0.858×6565.929）=35.339N/mm2≤[f]=205N/mm2

满足要求！

附墙杆2轴心受压稳定系数：

σ2＝N2/（φ2A）=607340/（0.756×6565.929）=122.353N/mm2≤[f]=205N/mm2

满足要求！

附墙杆3轴心受压稳定系数：

σ3＝N3/（φ3A）=634534/（0.858×6565.929）=112.634N/mm2≤[f]=205N/mm2

满足要求！