桥梁工程塔吊施工方案.docx
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桥梁工程塔吊施工方案
塔吊施工方案
一、工程概况
（一）地质状况
本施工段地质状况为一级阶地及邱间谷地区，地势较为平坦，开阔，局部稍起伏，最大高差约5米，区间跨漳河。
一级阶地地层为alQ4淤泥质粉质黏土，灰色，软塑~流塑，厚度约0~20米，δ0=50~70Kpa（II）；alQ4粉质黏土、黏土，黄褐色，软~硬塑，厚度约0~30m，局部厚>70m，δ0=120~150Kpa（II）；alQ3粉质黏土、黏土，黄褐色，硬塑，厚10~40m，δ0=180~200Kpa（III）；下伏基岩为T2bl中厚层灰岩、T3b紫色粉砂质泥岩，粉砂岩，全风化厚约0~2.5m（III），强风化厚约0~4.5m（IV），下为弱风化（V），δ0=250~800Kpa；剥蚀丘陵区地层为el+dlQ3黏土，褐黄色，软~硬塑，厚约0~5m，δ0=150~180Kpa（III）；下伏基岩为T2bl中厚层灰岩、T3h紫色粉砂质泥岩，粉砂岩，全风化~弱风化，δ0=250~800Kpa。
DK105+000~DK116+000间为T3h紫色粉砂质泥岩，粉砂岩，与灰岩不整合接触。
（二）跨越情况
DK110+035.05~DK110+597.95段横跨漳河，跨越段DK110+035.05~DK110+256.85、DK110+420.35~DK110+597.95段为现浇连续梁。
DK110+256.85~DK110+420.35段为简支梁，且DK110+095.95~DK110+195.95段跨越一个五级航道。
二、实地勘察
漳河河水冬季为枯水季节水深3~4m，洪水季节水深10~11m。
枯水季节河面宽度为20~25m，洪水季节河面宽度为50~80m。
跨越段水流较缓慢。
通航期间船的吨位在100~200吨，为地方航运通道。
三、设计依据
1、《建筑桩基础技术规范》JGJ94-94
2、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）
3、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）
4、《建筑地基基础设计规范》（DB33/1001-2003）
5、《建筑机械使用安全规程》（JGJ33-2001）
6、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2002）
7、本工程《岩土工程勘察报告》
8、施工图纸
9、简明施工计算手册
10、塔吊使用说明书
四、施工方案
为了保证在洪水期间不影响施工，需在跨越漳河的两个现浇连续处设置塔吊，塔吊的基础为桩基础。
（一）、设计情况说明
QTZ63（TC5013）塔机主要技术参数表1
项目名称
单位
设计值
备注
公称起重力矩
KN·m
760
最大额定起重量
t
6
最大工作幅度
m
50
最小工作幅度
m
3.0
最大幅度时额定起重量
t
1.3
最大起重量时允许最大幅度
m
50
起升高度
固定式
m
40
附着式
m
140
a=2时
起升机构
起升速度
倍率
a=2
a=4
速度
m/min
8.5
40
80
4.25
20
40
相应最大起重量
t
3
3
1.5
6
6
3
整机总功率（不包括顶升）
KW
36.45
塔吊安装位置选择在桥与便桥之间，塔吊平面位置详见附图。
根据对本工程施工场地地质条件分析和塔机使用说明书对塔机基础的要求，承台采用2600mm×2600mm×1600mm（长×宽×高），C40混凝土浇筑，承台顶部主筋采用Φ16@200/360双层双向均布，底部主筋采用Φ25﹫100双层双向均布。
地脚螺栓采用M36，每2根地脚螺栓底部弯钩内横置一根Q235材质的Φ45×1000圆钢，并与地脚螺栓焊接牢固。
地脚螺栓露出承台顶面300㎜，丝扣长120㎜。
根据承台尺寸，承台下布置四根桩，四角分别布置。
桩基础采用桩径为Ø800mm钻孔灌注桩，平均桩长22米，桩顶标高7.600m，桩顶嵌入承台200mm。
桩基础配筋：
主筋15Ф20，箍筋Ø10@100/200，加强筋4Ф20，主筋保护层250mm。
桩基础混凝土采用C25。
（二）、塔吊的基础及桩基验算
1、塔吊的基本参数信息
塔吊型号:
QTZ63，塔吊起升高度H=140.000m，
塔吊倾覆力矩M=630kN.m，混凝土强度等级:
C40，
塔身宽度B=2.5m，基础埋深D=1.600m，
自重F1=450.8kN，基础承台厚度Hc=1.600m，
最大起重荷载F2=60kN，基础承台宽度Bc=2.600m，
桩钢筋级别:
II级钢，桩直径或者方桩边长=1.00m，
桩间距a=1.40m，承台箍筋间距S=200.000mm，
承台砼的保护层厚度=50.000mm。
2、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算
塔吊自重（包括压重）F1=450.80kN，
塔吊最大起重荷载F2=60.00kN，
作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2×（F1+F2）=612.96kN，
塔吊的倾覆力矩M=1.4×630.00=882.00kN。
3、矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算
图中x轴的方向是随机变化的，设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算。
4.桩顶竖向力的计算
依据《建筑桩基技术规范》JGJ94-94的第5.1.1条。
其中n──单桩个数，n=4；
F──作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，F=612.96kN；
G──桩基承台的自重
G=1.2×（25×Bc×Bc×Hc+20×Bc×Bc×D）=
1.2×（25×2.60×2.60×1.60+20×2.60×2.60×0.00）=324.48kN；
Mx,My──承台底面的弯矩设计值，取882.00kN.m；
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/2=0.7m；
Ni──单桩桩顶竖向力设计值（kN）；
经计算得到单桩桩顶竖向力设计值，
最大压力：
N=（612.96+324.48）/4+882.00×0.7/（4×0.72）=549.36kN。
5.矩形承台弯矩的计算
依据《建筑桩基技术规范》JGJ94-94的第5.6.1条。
其中Mx1,My1──计算截面处XY方向的弯矩设计值（kN.m）；
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离取a/2-B/2=-0.60m；
Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值（kN），Ni1=Ni-G/n=468.24kN/m2；
经过计算得到弯矩设计值：
Mx1=My1=2×468.24×（-0.60）=-561.89kN.m。
6、矩形承台截面主筋的计算
依据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）第7.2条受弯构件承载力计算。
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，
α1取为0.94,期间按线性内插法得1.00；
fc──混凝土抗压强度设计值查表得19.10N/mm2；
ho──承台的计算高度Hc-50.00=1550.00mm；
fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；
经过计算得：
αs=-357.44×106/（1.00×19.10×2600.00×1550.002）=-0.003；
ξ=1-（1-2×-0.003）0.5=-0.003；
γs=1--0.003/2=1.001；
Asx=Asy=-561.89×106/（1.001×1550.00×300.00）=-1207.16mm2。
7、矩形承台斜截面抗剪切计算
依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-94）的第5.6.8条和第5.6.11条。
根据第二步的计算方案可以得到XY方向桩对矩形承台的最大剪切力,考虑对称性，记为V=501.63kN我们考虑承台配置箍筋的情况，斜截面受剪承载力满足下面公式：
其中，γo──建筑桩基重要性系数，取1.00；
bo──承台计算截面处的计算宽度，bo=2600mm；
ho──承台计算截面处的计算高度，ho=1550mm；
λ──计算截面的剪跨比，λx=ax/ho，λy=ay/ho，
此处，ax，ay为柱边（墙边）或承台变阶处
至x,y方向计算一排桩的桩边的水平距离，得（Bc/2-B/2）-（Bc/2-a/2）=-600.00mm，
当λ<0.3时，取λ=0.3；当λ>3时,取λ=3，满足0.3-3.0范围；
在0.3-3.0范围内按插值法取值。
得λ=0.30；
β──剪切系数，当0.3≤λ＜1.4时，β=0.12/（λ+0.3）；当1.4≤λ≤3.0时，β=0.2/（λ+1.5），
得β=0.20；
fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=19.10N/mm2；
fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；
S──箍筋的间距，S=200mm。
则，1.00×56189=5.62×105N≤0.20×300.00×2600×1550=1.54×107N；
经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！
8、桩承载力验算
桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-94）的第4.1.1条。
根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值N=549.36kN；
桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：
其中，γo──建筑桩基重要性系数，取1.00；
fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=11.90N/mm2；
A──桩的截面面积，A=7.85×105mm2。
则，1.00×56189=5.62×105N≤11.90×5.03×105=5.99×106N；
经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋！
9、桩竖向极限承载力验算
桩承载力计算依据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）的第5.2.2-3条；
根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值，取其中最大值N=501.63kN；
单桩竖向承载力设计值按下面的公式计算：
其中R──最大极限承载力；
Qsk──单桩总极限侧阻力标准值:
Qpk──单桩总极限端阻力标准值:
ηs,ηp──分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数，
γs,νp──分别为桩侧阻力分项系数，桩端阻抗力分项系数，
qsik──桩侧第i层土的极限侧阻力标准值；
qpk──极限端阻力标准值；
u──桩身的周长，u=3.142m；
li──第i层土层的厚度；
各土层厚度及阻力标准值如下表:
序号
岩性
土层厚度（m）
天然重度Y（kN/m3）
凝聚力C（kPa）
内摩擦角Ф（。
）
地基承载力特征值（fak）
桩侧土摩阻力特征值Qskt（kPa）
1
杂填土
1
19.5
12
20
9
2
淤泥质粘土
2
18.3
10
6
65
9
3
粉质黏土
15
19.9
26
13
130
24
由于桩的入土深度为17.5m,所以桩端是在第2层土层。
单桩竖向承载力验算:
R=3.142×（1.00×9.00×0.80+2×9.00×0.80+14.5×24.00×0.80）/1.67=564.43kN>N=549.36kN；
上式计算的R的值大于最大压力501.63kN,所以满足要求!
五、塔吊稳定性验算
1、塔吊有荷载时稳定性验算
塔吊有荷载时，计算简图:
塔吊有荷载时,稳定安全系数可按下式验算:
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1.15；
G──塔吊自重力（包括配重，压重）,G=450.80（kN）；
c──塔吊重心至旋转中心的距离,c=1.25（m）；
ho──塔吊重心至支承平面距离,ho=68.00（m）；
b──塔吊旋转中心至倾覆边缘的距离,b=2.50（m）；
Q──最大工作荷载,Q=45.00（kN）；
g──重力加速度（m/s2）,取9.81；
v──起升速度,v=0.67（m/s）；
t──制动时间,t=20.00（s）；
a──塔吊旋转中心至悬挂物重心的水平距离,a=30.00（m）；
W1──作用在塔吊上的风力,W1=7.00（kN）；
W2──作用在荷载上的风力,W2=1.30（kN）；
P1──自W1作用线至倾覆点的垂直距离,P1=32.00（m）；
P2──自W2作用线至倾覆点的垂直距离,P2=3.00（m）；
h──吊杆端部至支承平面的垂直距离,h=44.90m（m）；
n──塔吊的旋转速度,n=0.60（r/min）；
H──吊杆端部到重物最低位置时的重心距离，H＝40.00（m）；
α──塔吊的倾斜角（轨道或道路的坡度），α=0.00（度）。
经过计算得到K1=1.168；
由于K1≥1.15,所以当塔吊有荷载时，稳定安全系数满足要求!
2、塔吊无荷载时稳定性验算
塔吊无荷载时，计算简图:
塔吊无荷载时,稳定安全系数可按下式验算:
式中 K2──塔吊无荷载时稳定安全系数，允许稳定安全系数最小取1.15；
G1──后倾覆点前面塔吊各部分的重力,G1=400.00（kN）；
c1──G1至旋转中心的距离,c1=1.25（m）；
b──塔吊旋转中心至倾覆边缘的距离,b=2.50（m）；
h1──G1至支承平面的距离,h1=68.00（m）；
G2──使塔吊倾覆部分的重力,G2=80.00（kN）；
c2──G2至旋转中心的距离,c2=3.50（m）；
h2──G2至支承平面的距离,h2=42.10（m）；
W3──作用有塔吊上的风力,W3=7.00（kN）；
P3──W3至倾覆点的距离,P3=32.00（m）；
α──塔吊的倾斜角（轨道或道路的坡度），α=0.50（度）。
经过计算得到K2=3.267；
由于K2≥1.15,所以当塔吊无荷载时，稳定安全系数满足要求!
（三）、塔吊安装
一）、机具配备
配备以下仪器及机具、劳保用品：
1
1、50吨吊车一台
2、经纬仪二台
3、活络板手12＂2把、18＂4把
4、万用表一只
5、兆欧表一只
6、接地摇表一只
7、螺丝刀一套
8、各种索具配套
9、安全帽每人一只、安全带带、手套30付，工具包2只
10、手拉辘轳2吨2只
11、大、小锤：
橄榄冲配套
12、棕绳30M/根：
2根
二）、塔机安装程序及要求
1、安装前校对砼基础结构，检查砼试验报告，确保砼标号不低于厂方设计要求。
2、固定支脚：
1个塔身基础节；1个铅垂铊和一台水平仪。
a.固定支脚必须按砼基础中心线对称安装，下垫40厚钢板；
b.塔身采用∠200×20角钢和600×600见方钢板等构件组成固定支脚；
c.必修保证鱼尾板的安装尺寸150mm；
d.固定支脚应按电气要求正确接地；
e.将固定支脚和固定框装在一起（固定框仅供临时埋设固定支脚用）；
f.将固定支脚和固定框安放在加强钢筋上，并在固定支脚支板下用木楔块调整固定支脚的位置；
g.塔身基础节在固定框上安装完毕后，从两个方向检查其垂直度；
4、安装基础及第二节，注意爬爪方向，装上套架，并装上套架上的操作平台。
5、在地面上将回转机构、司机室和操作平台连成整体，并装好可能安装的电气，然后将此组件吊到塔身上用锁轴连好打上保险锁，在此过程中还得注意方向。
6、吊装塔顶：
吊装前在地面先把塔顶上的平台扶梯装好，然后把塔顶装到回转盘上，用销轴及螺栓固定。
7、拼装平衡臂及上面的拉杆起升机构。
并把主卷扬的电线接好，将平衡臂主件吊起，用销轴将平衡臂拉杆与塔顶点连接好，接好电源。
8、在塔机的正方向（根据现场情况）拼装吊臂及拉杆滑轮组，小车牵引机构，维修吊栏，用汽车吊将吊臂与塔帽前根部连接好，用主卷扬将拉杆拉起与塔顶点连接好。
9、装配重，按图纸要求不能错位，最后用螺杆将配重块固定。
10、接小车电源，穿绕起钢丝绳。
11、主塔完毕，检查各处结构是否牢靠，传动机构（包括钢丝绳、滑轮）是否正常。
对电气及安全装置进行调试，确认无误后方可加节。
三）、塔吊安装
安装队长应在现场全程监控指挥安装作业，塔吊各分项安装施工措施如下：
1、基础节和塔身套架的安装
按照塔式起重机安装程序，25t汽车吊稳在距建筑物4m处，支脚、找平进入立塔程序。
塔式起重机在出厂和转厂时，塔身基础节和一至两个标准节含在顶升套架内，安装时将立起来的基础套架用四根专用，吊索平吊起安装在基础底脚上。
注意：
塔身顶升套架开口处即是顶升节入口，应按事先确定的方位安装，因顶升时起重臂不准旋转，套架开口方向即是起重臂伸展方向，确保正常顶升。
就位后用专用螺栓紧固好，用经纬仪校正垂直度，确保1‰以内，修正时可用不同厚度的薄铁片作垫铁。
2、安装回转支承
地面装齐回转配件、驾驶室及护栏，检验吊耳可靠，用四根专用吊索平吊起安装在套架上端，用专用螺栓联接紧固。
之后接通回转电机，让回转机构旋转。
3、安装塔尖
将塔尖（或与上接架组合在一期）吊装，核对方向，用专用螺栓联接紧固。
4、安装配重臂
在地面组装好配重臂，拼装好上弦拉带，临时固定稳妥，一般配重臂上有固定吊耳，没有吊耳的，应事先选好吊点，试吊平稳后再正式吊装在不久的将来塔身套架上端。
注意：
地面用大绳提前揽住配重臂尾端，随汽车吊起身时控制其自由摆动。
就位时与嗒身回转机构配合，对正安装孔位，先安装配重臂与嗒身相联的两枚销轴，锁紧开口销，然后再徐徐升起，使配重臂仰起一定角度，便于安装上弦拉带，上弦拉带安装于塔尖的相应孔位，用销轴联接好，上齐开口销，以防送、防退，以后吊车将配重臂缓慢放平，至拉带涨紧，确认无误后，方可摘钩卸下吊索，此后电工即可投入接通电路工作。
5、安装起重臂和上弦拉带
地面组装起重臂，按出厂编号和头尾顺序组装。
销轴、开口销位置不能妨碍变幅小车在起重臂上的行走。
变幅小车提前穿入起重臂中，此时地面用方木将起重臂掂起一定高度，继续组装起重臂，掂起高度以变幅小车不受压为最佳高度，在地面组装时还要保持起重臂的平直。
依照程序将起重臂上弦拉带按顺序组装好，固定在起重臂的脊上。
吊装起重臂可以用一台汽车吊，使用特制吊索，将变幅小车移至起重臂前端固定汇率，试吊起重臂，找准吊点后即可吊装就位。
根据需要，当采用两台汽车吊安装起重臂时，一台汽车吊在塔吊附近，另一台汽车吊在起重臂前端，同时起吊安装较为稳妥。
先安装与塔身相联的的两颗销轴，留下端部的汽车吊可继续起升，使起重臂仰起一定角度，使上弦拉带安装于塔尖的相应孔位，用销轴联接好，上齐开口销。
此后吊车将配重臂缓慢放平，至拉平涨紧，确认无误后，方可摘钩卸下吊索。
6、穿好钢丝绳和调试
完成塔吊的初装高度，如受现场限制，起重臂不能随风自由旋转，临时用揽风绳固定，安装程序要抓紧进入穿绳，调试阶段，为顶升加节做准备。
特别注意起升系统和变幅小车两套钢丝绳的死守端，钢丝绳卡子规格和数量要符合规范要求，不少于3个。
调试好各限位可进入顶升作业。
7、注意事项
（1）、严格遵照安全技术交底和安拆方案完成装塔作业。
（2）、参加作业人员均应按此方案执行不得随意更改。
（3）、安拆过程中如出现问题应及时研究或变更施工方案，但变更时需有主管人员批示后方可执行。
四）、塔机顶升程序及要求
1、顶升前的准备：
（1）、将标准节吊至塔机的正方向排立，对标准节的销孔销轴进行清理，擦油，对液压站进行清洗加油试验。
（2）、换上顶升吊钩,吊下引进小车，吊起第一节塔身，注意方向，装入引进轨道，打掉回转盘与塔身的连接销轴，回转处于制动状态。
顶起15CM用小车引进平衡，使平衡点落在顶升横梁上，15分钟后看油缸有无下滑现象。
（3）、在顶升中，应从两个侧面检查塔身的垂直度，以避免塔身与建筑物间的距离出现偏差。
2、顶作业：
（1）、各部正常后，开始顶升，将顶升横梁两端的棘爪落在塔身的凸耳上，顶起塔头部分0.8米，把套梁上的棘爪落在塔身凸耳上。
收回油缸顶升横梁挂到上一对凸耳上，再顶起塔头部分，拉起套架棘爪，当油全部伸完时约1米再上套架棘爪。
再收回油缸顶升横梁拉到上对凸耳上，再顶起塔头部分，拉起套架棘爪，当油缸全部伸完1.5米。
这时注意不能让套架滚轮冲出塔身，套架顶空拉进引进小车使标准节就位，将操纵杆拨到下降位子，标准节落入鱼尾板内，用销轴连接好，并插上安全销锁定标准节。
（2）、吊下引进小车装上标准节吊入轨道。
将小车开至平衡点拿掉保险销，重复每
（1）小节，直至所需高度。
用8个销轴将回转盘与标准节连接好方可运转。
（3）、顶升过程应有专人开液压站，看棘爪及凸耳。
风速大于4级不得进行顶升。
在顶升过程中若液压系统出现异常，应立即停止顶升，将塔头部分落在塔身上销好，超过自由高度应提前埋好预埋件，并附着。
五）、塔吊拆装安全技术
拆装前的技术检查
在拆装作业开始前，应进行一次全面检查，以防止由于疏忽而使任何隐患存在，确保安全作业。
1、检查路基和混凝土固定基础是否符合技术要求。
2、对塔吊的各机构、各部位、结构焊缝、重要部位螺栓、肖轴、卷扬机构和钢丝绳、吊钩、吊具以及电气设备、线路等进行仔细检查，发现问题应立即解决。
3、对顶升液压系统的液压缸和油管、顶升套架结构、导向轮、挂靴爬爪等进行检查，发现问题及时处理。
4、对旋转塔身法拆装的主副地锚架、起落塔卷扬钢丝绳，以及起升机构制动系统等进行检查，确认无误后方可使用。
5、对拆装人员所使用的工具、安全带、安全帽等进行全面检查，不合格者立即更换。
6、检查拆装作业中的辅助机械，如起重机、运输汽车等必须性能良好，技术要求能保证拆装作业需要。
7、检查拆装现场有关情况，如电源、运输道路、作业场地等是否已具备拆装作业的条件。
8、安全监督岗的设置及安全措施的贯彻落实已符合要求。
拆装作业中的安全技术
1、塔吊的拆装作业必须在白天进行，如需加快进度，可在具备良好照明条件的夜间做一些拼装工作，不得在大风、浓雾和雨雪天气进行。
2、在安装或拆卸作业过程中，必须保持现场的整洁和秩序，不得堆存杂物以免妨碍作业并影响安全。
对塔吊的金属结构下面必须垫放木枋，防止损坏结构或造成结构变形。
3、安装架设用的钢丝绳及其固定必须符合标准和满足安装上的要求。
地锚等临时设施必须构筑牢固，特别是拆卸作业前必须仔细检查确信安装时所使用过的地锚仍然牢固可靠。
4、在进行逐件组拼或部件安装之前，必须对部件各部分的完好情况、连接情况和钢丝绳穿绕情况、电气线路等进行全面检查。
5、在架设过程中，结构和钢丝绳的受力以在立塔初始阶段最为不利，随着塔架起升则逐渐减小。
在拆塔过程中，以塔架即将完全卧倒时受力最大。
因此，在塔架子开始起升或即将卧倒时，必须缓慢进行，并加强各主要部位的检查和观察。
6、在拆装起重臂和平衡臂时，要始终保持起重机的平衡，严禁只拆装一个臂就中断作业。
7、在拆装作业过程中，如突然发生停电、机械故障、天气骤变等情况不能继续作业，或作业时间已到需要停休时，必须使起重机已安装、拆卸的部位达到稳定状态并已锁固牢靠，所有结构件已连接牢固，塔顶的重心线处于塔底支承四边中心处，再经过检查确认妥善后，方可停止作业。
8、安装时应按安装要求使用规定的螺栓、销轴等接件，并要有可靠的防松或保护装置。
螺栓紧固时应附合规定的预紧力。
钢丝绳安装应严格执行GB5972—86《起重机械用钢丝绳检验和报废实用规范》。
9、在安装起重机时，必须将大车行走限
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