塔吊专项方案2.docx
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塔吊专项方案2
目录
一、工程概况
二、编制依据
三、地质概况
四、塔式起重机技术性能参数
五、塔式起重机平面布置
六、塔式基础设计及计算
七、基础构造要求
八、基础施工技术要求
九、塔吊十字梁底架预埋
十、塔吊基础检查验收
十一、塔吊的安装
十二、塔吊的防雷接地
十三、附图：
塔吊基础大样图
附件：
相关岩土工程勘察报告
浙江
一、工程概况：
本工程名称为万科富春•泉水湾四期悦山苑工程，位于浙江省富阳市，东接杭州市，南接诸暨市，西临桐庐县北倚临安市，距杭州市中心城区域30公里，建设单位为富阳万科房地产开发有限公司，设计单位为上海中房建筑设计有限公司，监理单位为杭州之江工程建设监理有限公司。
本工程是由地下、地上两部分组成的高档别墅，共72幢，地下建筑除E户型为二层外，其他户型均为一层，地上建筑为二层，全框架结构，总建筑面积为30328平方米。
塔吊边号房基础采用条形基础及独立基础，建筑物基础垫层混凝土设计强度为C15，基础及上部框架结构混凝土设计强度等级均为C30。
二、编制依据
1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009
2、《万科•公望项目三、四期工程岩土勘察报告》
3、施工平面图和相关施工图。
三、地质概况：
根据《杭州鹰自达塑业有限公司新建工程岩土工程勘察报告》（浙江华夏工程勘察院），5#厂房区域勘孔剖面为15-15＇及16-16＇，塔吊位置在15-15＇剖面Z55钻孔临近，该部位各层地基土如下：
2-2层：
碎石，局部为碎石混粘土，碎石含量50%~70%;角砾含量10%左右，成分以岩浆为主；砂粒含量10%~20%，以石英粗砂为主；粘粉粒含量20%左右。
岩厚3.8m；层顶标高0.00m（黄海高程63.8m）层底标高-3.8m（黄海标高60.0m）。
根据野外鉴定、原位测试、室内土工试验，结合地区经验确定其承载力特征值为300kpa。
该土层承载力较高、属低压缩性土，厚度变化不大，可作为建筑物的基础持力层。
3-1层：
全风化花岗岩，风化强烈，含少量云母，呈中粗砂状，浅部少量呈砾质。
层厚7~9m，层顶标高-3.8m（黄海标高60.0m）。
其承载力特征值为160kpa。
该土层厚度稳定工程特性好，可作为建筑物的基础持力层。
3-2层：
强风化花岗岩，上部呈粗砂土状，下部碎块状，石英含量高浅部少量呈砾质。
厚度7~9m，其承载力特征值为320kpa。
该土层厚度稳定工程特性好，可作为建筑物的基础持力层。
5#生产车间地基土的力学性质标参数表
土质标号
土层名称
地基土承载力特征值fak
压缩模量
Es
重型动力触探击数（修正）击
2-2
碎石
300
（20.0）
18
3-1
全风化花岗岩
160
（10.0）
8
3-2
强风化花岗岩
320
（25.0）
14
四、塔式起重机技术性能参数：
根据实际施工需要，塔式起重机拟采用浙江虎霸建筑机械有限公司成产的QTZ63C自升式塔吊，起重臂长55m。
虎霸QTZ63C型自升式塔吊主要性能如下表（摘自厂家使用说明书）
型号QTZ63C型自升式塔吊主要性能表
机构工作级别
起重机构
M5
回转机构
M4
牵引机构
M4
起升高度
（m）
倍率
独立
附着
a=2
40
140
a=4
40
70
最大起重量（t）
6
幅度（m）
最大幅度（m）
55、50、45
最小幅度（m）
2
起升机构
速度
倍率
a=2
a=4
起重量（t）
3
3
1.5
6
6
3
速度（m/min）
8.6
40
80
4.3
20
40
电机型号、功率、转速
YZTD225L2-4/8/32-24/24/5.4KW-1388/700/130r/min
回转机构
转速
电机型号
功率
转速
0.6r/min
YZR132M1-6
2×2.2KW
908r/min
牵引机构
转速
电机型号
功率
转速
40/20m/min
YDEJ132S-4/8-B5
3.3/2.2KW
1400/700r/min
顶升机构
转速
电机型号
功率
转速
0.5m/min
Y112M1-4
4KW
1440r/min
定额压力
16MPa
平衡重
臂长
重量（t）
45m
11
50m
12
55m
13.5
总功率
31.7KW（不包括顶升电机）
工作温度
-20℃~40℃
整机重量
独立式
附着式
31.1t
61.1t
五、塔式起重机平面布置
本工程在业主已建设成投产的厂区内，施工厂地相对狭窄，宿舍楼建筑面积较小，可用物料提升机解决建筑材料的垂直运输问题；5#生产车间楼层面积大、开间多、进深长，需设立一台。
塔吊解决施工建筑材料（钢筋、，模板、钢管）的垂直运输问题。
根据现场实际状况及施工要求，塔式起重机（QTZ63C）具体设置部位在5#生产车间北侧，塔机中心在5#生产车间10~11轴居中，B轴向北4.05m位置。
塔机基础顶比厂区原有路面（室外地面）低200mm。
六、塔吊基础设计及计算：
本工程选用的QTZ63C塔吊位于5#生产车间南侧，主要负责5#生产车间施工材料垂直运输以及材料现场地内短驳，采用预埋螺栓固定十字架底架的支撑方式。
具体位置详见附图。
根据施工现场实际情况，QTZ63C塔吊拟采用无桩混凝土承台式基础。
基础以2-2碎石层作为持力层，该土层承载力特征值fak为300Kpa;
塔吊基础设计计算如下：
（一）基础参数：
塔吊型号：
QTZ63C起重机塔身固定方式：
b型十字梁底架
塔吊起重高度=40m塔身宽度B=1.8m
混凝土强度等级：
C35基础埋深D=0m
基础最小厚度h=1.35m基础最小宽度Be=5.50m
根据浙江虎霸QTZ63C型自升式起重机使用说明书P37页，塔吊固定在基础上，在塔机未采用附着装置前对基础产生的荷载列表：
塔机型号
吊钩高度
固定方式
砼基础承受的荷载
工作方式
非工作方式
H1
H2
M1
M2
M3
P
H1
H2
M1
M2
M3
P
630
KN.m
40m
a
27.8
564
996
170
531
40m
a
24.5
1252
67
531
73.5
1796
452
40m
b
22.5
1211
67
531
66.2
1628
452
（二）塔吊基础承载力计算：
依据《建筑地基基础设计规范》（GB5007-2002）第5.2条承载力计算简图：
本工程塔吊无附着最大起升高度40m可满足使用要求。
基础设计值计算公式
Pmax=F+G/Bi²Pmin=F+G/Bi²-M/W
当考虑偏心矩较大时的基础设计值计算公式：
Pkmax=2（F+G）/3Bca
式中 F──塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重，压重和最大起重荷载本工程塔吊采用b型固定方式，按塔吊非工作方式下b型固定方式取值
F=452kN。
G──基础自重与基础上面的土的自重（本工程D取零）
G=25.0×Bc×Bc×Hc =1021kN；
Bc──基础底面的宽度，取Bc=5.500m；
W──基础底面的抵抗矩，W=Bc×Bc×Bc/6=27.73m3；
M──倾覆力矩，包括风荷载产生的力矩和最大起重力矩，按上表计算塔吊非工作状态下b型固定方式的倾覆力矩：
M=1628.0+66.2×1.35=1717.4kN.m；
a──合力作用点至基础底面最大压力边缘距离（m），按下式计算：
a= Bc / 2 - M / （F +G）
a=5.5/2-1717.4/（452+1021）=1.58m。
经过计算得到:
无附着的最大压力设计值Pmax=（452+1021）/5.5²+1717.4/27.73=117.37kPa；
无附着的最小压力设计值Pmin=（452+1021）/5.5²-1717.4/27.73=-6.49kPa；
偏心矩较大时压力设计值Pkmax=2×（452+1021）/（3×5.5×1.58）=199.30kPa。
（三）地基基础承载力验算
地基基础承载力特征值计算依据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002第5.2.3条。
计算公式如下:
fa=fak+ηbY（b-3）+ηbYm（d-0.5）
式中：
fa-----修正后的地基承载力特征值（kN/m2）；
fak-----地基承载力特征值，取300kN/m2；
ηb-----基础宽度地基承载力修正系数，取0.00；
ηd-----基础埋深地基承载力修正系数，取1.20；
γ-----基础底面以下土的重度，取20.00kN/m3；
γm-----基础底面以上土的重度，取20.00kN/m3；
b-----基础底面宽度，取5.50m；
d-----基础埋深度,取0.00m。
解得地基承载力设计值fa=288kPa
实际计算取的地基承载力设计值为:
fa=288kPa
地基承载力特征值fa大于最大压力设计值Pmax=117.37kPa,满足要求。
地基承载力特征值1.2×fa大于偏心距较大时的压力设计值Pkmax=199.30kPa,满足要求。
（四）受冲切承载力验算：
依据《建筑地基基础设计规范》（GB5007-2002）第8.2.7条。
验算如下：
式中 βhp---受冲切承载力截面高度影响系数，取βhp=0.90；
ft---混凝土轴心抗拉强度设计值，取ft=1.43MPa；
am---冲切破坏锥体最不利一侧计算长度:
am=（a1+ab）/2=[1.80+（1.80+2×1.35）]/2=3.15m；
ho---承台的有效高度，取ho=1.30m；
Pj---最大压力设计值，取Pj=199.30KPa；
Fl---实际冲切承载力
Fl=Pj×Ai=199.30×（5.5+4.5）×0.5/2=498.25kN。
允许冲切力：
0.7×0.9×1.57×3150×1300=4050.36kN；
实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求。
五、承台配筋计算:
依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.2.7条。
1、抗弯计算，计算公式如下:
式中：
a1---截面I-I至基底边缘最大反力处的距离，取a1=1.85m；
P---截面I-I处基础底面地基反力；
P=199.30×（3×1.80-1.85）/（3×1.80）=131.02kPa；
a'---截面I-I在基底的投影长度,取a'=1.80m。
经过计算得MI=1.85²×[（2×5.5+1.80）×（199.30+131.02-2×1225.1/5.5²）
+（199.30-131.02）×5.5]/12=1017.29kN.m。
2.配筋面积计算，公式如下：
式中，αl---系数，当混凝土强度不超过C50时，α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，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。
ho---承台的计算高度。
经过计算得：
αs=1017.29×106/（1.0×16.7×5500×1300²）=0.00655；
ξ=1-√（1-2×0.00655）=0.00657；
γs=1-0.00657/2=0.99672；
As=1017.29×106/（0.99672×1300×210）=3738.60mm2。
由于最小配筋率为0.15%,按截面积最小配筋率计算为10725mm2.故按截面5500m×1300mm×0.15%取As=10725mm2。
根据浙江虎霸建筑机械有限公式QTZ63C型自升式起重机使用说明书对塔吊基础的要求，塔吊承台配筋采用双层双向@165Φ20钢筋网，配筋满足要求。
（六）塔吊稳定性验算
塔吊有荷载时,稳定安全系数可按下式验算:
K=（G+F）×b/2/（H×1.35+M）≥1.6
式中 K1──塔吊有荷载时稳定安全系数，允许稳定安全系数最小取1.6；
G──起重机自重力（包括配重，压重）
G=塔吊自重+基础重=452+1021=1473（kN）；
b/2----起重机旋转中心至倾覆边缘的距离，b（基础宽度）=5.5m
（H×1.35+M）----倾覆力矩组合，包括风荷载产生的力矩和最大起重力矩组合，按厂家说明书荷载列表查得：
（H×1.35+M）=1628.0+66.2×1.35=1717.4KN.m
计算得:
K=（G+F）×b/2/（H×1.35+M）=（1021+452）*2.75/1717.4=2.36
K=2.36＞1.6，塔吊稳定安全系数满足抗倾覆要求。
七、基础构造要求
本工程塔吊基础采用板式混凝土基础，具体构造要求必须符合下列要求：
1、基础高度应满足塔机预埋件的抗拔要求，且不宜小于1000mm，本工程基础预埋最小深度不小于1350mm。
2、基础砼强度等级为C35，垫层砼强度等级为C10，砼垫层厚度为100mm。
3、板式基础在基础表面和底层配置Φ20、间距不大于160mm的钢筋，且上、下主筋应用间距不大于500mm的竖向构造钢筋连接。
4、基础顶面标高不宜超出现在自然地面。
八、基础施工技术要求
1、基础的钢筋绑扎和预埋件安装后，应按设计要求检查验收，合格后方可浇筑混凝土，浇筑中不得碰撞、移位钢筋或预埋件，混凝土浇筑后应及时保湿保养。
基础四周应回填土方并夯实。
2、安装塔机时基础混凝土应达到80%以上设计强度，塔机使用时基础混凝土应达到100%设计强度。
3、塔机的避雷接地应按《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33规定执行。
4、塔机基础基坑开挖后应按现行国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202的规定进行验槽，检验坑底标高、长度和宽度、坑底平整度及基土性是否符合设计要求，地质条件是否符合岩土工程勘察报告。
5、基础土方开完工程质量检验标准应符合现行国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202的规定。
九、塔吊十字梁底架预埋螺栓构造
十字底架预埋螺栓整套均由浙江虎霸建机厂家提供，预埋螺栓采用40Cr圆钢，经热处理后达到T235指标，螺纹M30，共16根（8对），螺母M30材质40Cr。
塔吊十字底架预埋螺栓在基础施工时先按厂家基础图要求（见附件）设置在钢筋网下，复核标高及尺寸无偏差后进行固定，在基础承台浇筑过程中随时复核，防止螺栓产生偏移。
十、塔吊基础检查验收
1、钢材、水泥、砂、石子、外加剂等原材料进场时，必须按现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204和《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205的规定作材料性能检。
2、基础钢筋绑扎后，应作隐蔽工程验收。
隐蔽工程应包括塔机基础的预埋件（螺栓）。
验收合格后方可浇筑混凝土。
3、基础混凝土强度等级必须符合设计要求。
应在混凝土浇筑的地点随机抽取。
取样与试件预置应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204的有关规定。
4、基础结构的外观质量不应有严重缺陷，不宜有一般缺陷，对已经出现的严重缺陷和一般缺陷应采取相关处理方案进行处理，重新验收合格后方可安装。
5、塔机基础尺寸允许偏差应符合下表规定：
塔机基础尺寸允许偏差和检验方法
项目
允许偏差（mm）
检验方法
标高
±20
水准仪或拉线、钢尺检查
平面外形尺寸（长度、宽度、高度
±20
钢尺检查
表面平整度
10、L/1000
水准仪或拉线、钢尺检查
洞口尺寸
±20
钢尺检查
预埋螺栓
标高（顶部）
±20
水准仪或拉线、钢尺检查
中心距
±20
钢尺检查
注：
表中L为矩形或十字形基础的长边。
十一塔吊的安装
安装前的准备工作
1，组织准备好25吨汽车吊一台，常规配备安装工具及吊具一批。
2，配备落实好安装人员：
指挥员，安装工4-6人，电工一人，塔机司机2人。
3，开班前会，讲解本次安装作业方案的操作规程，工艺流程安装要求，并做好安全安装技术交底备案。
4，做好安装现场的清理工作，平整进出口道路，清理现场各种障碍杂物，使之具备安装条件。
5，在塔吊安装范围内的一切施工作业暂停。
塔吊的安装
1、用25吨汽车吊作起重设备，进行吊装。
2、按安装顺序排放好塔机部件。
3、将十字梁安装在塔吊混凝土基础上，校准好水平，将底架节（无顶升支耳的标准节）和底节在地面上连接好，紧固好连接螺栓，吊上十字底梁并用螺栓连接好，用经纬仪检查底节的垂直度，保证主旋杆四面的垂直方向偏斜允差为千分之一。
4、吊装顶升套架，回转塔身，塔帽，用高强螺栓将下支座与顶升套架，下支座与塔身标准节，回转塔身与塔帽连接好，注意塔顶的前方（有塔顶滑轮一侧）应与操纵室前方一致。
5、整体吊装平衡臂，首先在地面上连接一，二节臂，在平衡臂上工作平台，栏杆，起升机构，电气控制柜，然后将平衡臂平衡，吊装时地下严禁站人。
6、整体吊装起重臂，首先在地面上连接一，二，三，四，五，六，七，八节臂，吊点位置在臂架重心，吊装时两端各系一条10米长的绳索，以保证起重平衡，吊装时超重臂下严禁站人。
7、吊装配重块，配重块数量严格按使用说明书要求。
8、吊装的，顶升标准节，顶升过程中严格按使用说明书要求。
9、安装调试起重量限制器，力矩限制器，高度限位器，变幅限位器，回转限位器达到国家标准（GB/T9462-1999）要求。
10、安置作业时，风力不得大于4级。
安装过程中人员分工情况
1、塔机操作工2人，其中一人于操作室进行塔机的起吊和两边平衡调整时小车的移动：
另一人则于液压顶升系统操控平台上进行液压顶升系统的操作、两名操作不能同时进行操作，当一人操作时，另一人则必须断掉其操作控制电源。
2、起重工2人，其中一人于地面进行指挥，另一人则于塔机上面进行基本塔安装时就位指挥，加节顶升时圆形环上小吊钩的挂绳及脱绳。
3、电工1人，负责塔机电气部分的通畅及各种限位器的安装调整。
4、安装工人4人，负责塔机各种螺栓和锁轴连接及调整。
安全技术要求
1、参加安装作业人员进入安装现场，必须戴安全帽，穿号软底鞋，塔机上作业还要给号安全带。
十二、塔吊的防雷接地
塔吊机身防雷接地极采用一字型接地体，打三根L50*50*250mm镀锌角铜，接地极间距为5000mm，由中间接地极引至塔吊防雷引下线部位。
塔吊机身防雷接地网采用-40*4MM镀锌扁钢。
塔身防雷引下线采用ф10镀锌圆钢，防雷接闪器采用针式接闪器，针尖高于塔吊顶1000mm.
防雷接地焊接处应焊缝饱满，搭接倍数应符合规范要求敏捷地电阻<1Ω,。
塔吊电气重复接地单独打一根L50*50*2500镀锌角钢，引至塔吊专用接地装置，采用钢质编织软线链接，接地电阻：
<6Ω。
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