大型起重机械施工组织设计.docx
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大型起重机械施工组织设计
一、工程概况
本项目名称为日立电梯（上海）有限公司建设项目二期工程（研发中心项目），日立厂房位于上海市青浦工业园区崧泽大道北侧与漕泾路东侧交汇处，占地370m×509m，总面积185413.1㎡，研发中心项目位于日立厂区内，包括电梯试验塔、研发综合楼和扶梯试验架三个建筑单体及其它相关的附属设施。
其中电梯试验塔位于本项目基地的东侧，正对厂区的中轴线，外围几何尺寸为18m×18m，总高度172.6m，地上三十二层，地下二层，主体为框架剪力墙结构，抗震等级为特一级抗震；其主要用途为超高速电梯及安全部件的开发试验，试验塔内侧设七处电梯井道，其中1、3、4、5、6、7#电梯井道为试验井道；2#电梯井道为观光电梯井道主要用于观光及运送试验人员前往指定高度的实验区进行相关的数据采集工作。
因此本试验塔除具有“中国超高层建筑长细比之最”的称号外，其整个建筑对垂直度及内部各井道壁平整度的控制要求较高。
1.电梯试验塔
电梯试验塔位于本项目基地的北侧，正对厂区的中轴线。
总高度172.60m；地上三十二层，地下二层。
试验塔与研发楼的主入口均设置在两建筑架空连接部位，其连接部分可供小车通行。
试验塔正南侧设置主入口广场，广场砖铺砌。
试验塔北侧留出可承载50t吊车的试验塔装卸场地。
2.研发综合楼
研发综合楼占据基地中部偏南侧，三层，总高16.45m；主入口设置在东侧。
西侧留出操作场地，可供15t吊车车辆停靠装卸，配合设置次入口。
研发楼南侧设3m宽人行道路，前设绿化带。
3.扶梯试验架
扶梯试验架总高度六层，总高度24.1m；一层局部设置水泵房。
扶梯试验架东侧与试验塔装卸场地之间设置绿化。
4.现场实地情况
施工现场场地“三通一平”，具备开工条件；现场临时水源由市政自来水管网供给，其接驳点位于本工程施工现场的东南面，为口径为DN150mm的供水管一处；临时用电于施工现场南侧预先设置400KVA箱变接入场内。
场地内预先设置可容纳250人的临时生活区及30人办公的临时办公区。
二、施工机械的选择
根据本工程项目各单体建筑的特点及难点，在满足施工现场生产要求的前提下合理选择及布置施工机械及考虑到施工过程中的经济效益是本工程的重点，结合施工现场的实际情况，主要施工机械的选择如下：
1.物料提升类机械
本工程电梯试验塔总高度为172.60m，结构形式为框架剪力墙混凝土结构，建筑投影尺寸为23.60m×23.60m（本试验塔楼层投影面积为18m×18m，于标高130.50m处四面悬挑宽度为2.80m的观光平台）；周边分布研发综合楼、扶梯试验架（含室外基础一处），电梯试验塔顶层机房层包含重量为7.5t的桁车一处，周边分布的各建筑小单体及位于施工场区内的临时加工区、仓库等均位于以试验塔为中心约47m～49m的圆半径以内，扶梯试验架室外基础距离试验塔距离超过50m，且仅为地梁构造，施工过程中的材料运输可另行考虑。
如下图所示：
电梯试验塔
总高172.6m，
地上32层
地下2层
剪力墙结构
研发综合楼
总高16.45m
3层框架结构
背面为扶梯试验架
总高24.1m，
6层框架结构
结合上述说明，试验塔的物料提升机械需考虑以下几点内容：
1）提升高度＞200m；
2）力矩吨位＞8t；
3）覆盖半径＞45m以上；
经上述过程分析，试验塔物料提升机械采用QTZ160型塔式起重机，布置于试验塔北侧，通过扶墙与试验塔主体结构的剪力墙相连接，起重机设计提升高度为200m，力矩为8t，本起重机主要担负着试验塔、扶梯试验架、研发综合楼的物料垂直运输，因考虑到三处建筑单体同时施工采用一台塔式起重机必然会带来施工的降效，因此本工程计划与研发综合楼南侧设置一台井架配合塔式起重机共同工作，以确保工程的施工进度。
2.人员及小件物资提升类机械
因本工程研发综合楼及扶梯试验架的高度均在30m以下，因此本工程除试验塔之外，其他附属建筑的人员及小件物资的提升机械不在考虑范围之内；试验塔的人员及小件物资的提升机械的选择结合现场实际情况需要考虑以下几点内容：
1）提升高度＞200m；
2）运转稳定，质量优秀，无不良运行历史记录；
3）8成新以上；
经上述过程分析，试验塔人员及小件物资的提升机械采用上海宝达牌SC200/200J双笼型人货升降机，布置于试验塔南侧2#井道以外，本机主要担负着试验塔1F至27F的人员及小件物资的提升运输以满足施工现场的生产需求。
3.人员施工操作平台类机械
结合本工程的实际情况，本工程的操作平台类主要有施工操作架及材料倒运用钢平台，本工程试验塔为框架剪力墙结构，结构体型特征较为统一、无凸出构件及悬挑平台等设施，因此结合本工程实际情况并考虑到施工简便、经济、安全、节能；本工程试验塔外侧操作架体采用电动整体爬升脚手架。
4.混凝土泵送机械
本工程试验塔高度为172.60m，混凝土强度等级为C50级（约14000m³），输送泵考虑采用南通大力神建筑机械有限公司所生产的HBT8016.112RS型柴油混凝土输送泵以确保试验塔混凝土的泵送供应，输送频率为30m³/小时。
5.其他小型机械
结合现场实际情况与施工工期和劳动力的合理安排，小型机械的选择如下表所示：
日立电梯（上海）有限公司项目施工机械投入一览表
序号
机械\设备名称
规格\型号
数量
产地
额定功率
制造年份
备注
01
塔式起重机
QTZ-160
1
南通
80
2004
02
人货升降机
SCD200/200J
1
上海
30
2006
03
物料提升机
JJK-2
1
南京
3.5
2004
04
混凝土输送泵
HBT8016.112RS
1
南通
90
2003
05
汽车泵
1
日本
2003
06
挖土机
PC-200
1
日本
2003
07
推土机
T-140
1
徐州
2003
08
汽车吊
25T
1
徐州
2004
09
自卸式汽车
8T
3
南京
2003
10
滚压直螺纹机
SGTL16-40
2
河南
5
2002
11
钢筋弯曲机
WJ-40
2
无锡
3
2005
12
钢筋切断机
QJ40-1
2
无锡
5.5
2005
13
闪光对焊机
UN1-100
1
南京
100
2003
14
电闸压力焊机
MH-36-1
4
南京
36
2003
15
电焊机
300A
4
南京
17
2001
16
圆盘锯
MJ104
1
扬州
3.7
2005
17
电刨
MI105
1
扬州
4
2004
18
污水泵
4PW
1
柳州
30
2004
19
打夯机
HZD-250
5
无锡
2
2004
20
插入式振动器
ZN50
8
上海
1.1
2006
21
平板式振捣器
PZ-50
3
上海
2.2
2005
28
空压机
W-2/5D
1
苏州
1998
29
弯管机
WYQ-10
1
泰州
1995
30
坡口机
GPK-80
2
温州
1998
31
焊条烘干机
10
上海
1
2006
32
发电机
120KVA
1
山东
120
2003
33
爬架设备
16套
34
降水设备
8套
6.施工现场临时用电量计算
如上述设备容量表所列，本项目设备种类齐全，数量较大，为了准确计算用电设备用电量实现可靠供电、经济合理、确保人身安全和运转正常，必须可靠的选择配电系统的导线、用电设备、变压器等。
本工程用电计算负荷如下：
其中：
为高峰期时段电动机的总功率；
为电焊设备的总容量；
为生活照明总功率；
COSΦ为电动机的平均功率因数，取0.75；
K1=0.5；K2=0.6；K3=0.8
=438KW；
=100KW
、
按动力用电以外，再加10%作为生活照明用量。
根据上述结果，393.6KVA＜400KVA；现场提供的箱变能满足要求。
7.施工现场临时用水量计算
7.1.工程用水量
1）工程用水量q1采用公式
；
2）K1为未预计的施工用水系数，取1.15；
3）Q1为每班组计划完成的工作量，按高峰期电梯试验塔底板每班浇筑1835m³混凝土计算；
4）N1为施工用水定额，混凝土按照预拌混凝土考虑，仅考虑混凝土的自然养护，耗水量取200L；
5）K2为施工现场用水不均衡系数，取1.5；
6）T1为年（季度）有效工作日（d），取T1=1；
7）n为每天作业班次，取n=2；
8）工程用水总量
7.2.施工机械用水量
1）机械用水量q2采用公式
；
2）K1为未预计的施工用水系数，取1.15；
3）Q2为同一种机械台数，取主要施工机械，对焊机2台；
4）N2为施工机械的用水定额，对焊机取2×300L；
5）K3施工机械用水的不均衡系数，取1.10；
6）工程用水量
7.3.现场生活用水量
1）现场生活用水量q3采用公式
；
2）P1为施工现场昼夜高峰人数，由于生活区布置在现场以外，高峰人数取200
3）N3为施工现场用水定额，耗水量取40L/人；
4）K4施工现场生活用水的不均衡系数，取1.4；
5）t为每天工作台班数，取1班
6）施工现场生活用水量
7.4.消防用水量
消防用水量q5取10L/S
7.5.管径的选择
1）施工现场用水量Q计算，因
；因为施工现场面积小于5公顷，故取
；
2）管径
3）d为配水管的直径
4）v为管道中水流的速度（m/s），取2m/s
5）
；取管径100mm，现场临时给水管径为DN100，满足要求。
三、主要大型施工机械的专项施工方案
（一）塔式起重机
本工程选用50M臂长的塔吊标准吊臂（由于施工现场条件限制，回转半径不够，大臂少装一节，故实际大臂长46m）；塔身标准节21.6×1.6×2.2；最大起重10吨，最大幅度起重量2.3吨，起重力距为1150KN.M；平衡臂长11.88M，配重5块，4块3.1吨，1块3.7吨，共重16.10吨（因减少了5m大臂，故配重只安装4块）；其自由高度可达50M，首次安装高度35 M；本工程±0.000上高度最大值为100M，加塔尖7.2 M，整机安装高度约120M；电功率36.4KVA，380V，50HZ，配有力距限制器，重量限制器，变幅限位以及各种信号装置。
该机安装在H号楼工地旁，基本能满足面积为19456.59平方的本工程材料运输需要。
1.安装人员组织机构
序号
职务
姓名
备注
01
起重机安装施工总负责
卢来好
02
起重机安装技术负责人
肖扬
03
起重机安装安全负责人
刘顺平
04
起重机安装组起重工班长
葛贤武
05
起重机安装组起重操作工
如下
何水清 常能宏 陈玉明 李宗奎 刘兴明 张小平 周绍文 刘兴勇
2.机具配备
本项目塔式起重安装及顶升作业配备以下仪器及机具、劳保用品表
序号
机具名称
数量
备注
01
50吨吊车
1台
02
电子经纬仪
1台
03
活络板手12＂、18＂
各4把
04
万用表
1只
05
兆欧表
1只
06
接地摇表
1只
07
螺丝刀
1套
08
各种索具配套
1套
09
安全帽、安全带、工具包
每人一套
10
手套
30付
11
手拉辘轳2t
2只
12
大、小锤
橄榄冲配套
13
棕绳30M/根
2根
3.塔机安装程序及要求
3.1.地基基础
固定式塔式起重机的地基基础是保证塔机安全使用的必要条件，本机基础严格参照《说明书基础部分》的说明施工。
本工程塔吊基础的地基准备利用素填土地基，由于地基承载力达不到要求，采用4根Φ400直径的钢筋混凝土端承桩为基础。
泥浆护壁钻孔桩钻到砂岩,地基承载力为27.0Mpa，塔吊基坑放坡系数1:
1.25。
（塔吊基础承载力计算附后）
塔吊基坑周边的三方砌240厚MU10、M7.5水泥砂浆红砖护壁挡土墙,；面均抹20厚1:
2 水泥砂浆。
本工程塔吊基础采用钢筋砼灌注柱基础，基础中心，定于⑥轴～⑨轴间交于A轴，基础顶标高-0.8,规格为5m×5m×1.5m厚下镶嵌四根钻孔桩，C20砼，上配Φ12@250双向钢筋，下配Φ16@250双向钢筋，中用Φ12@25, 钢筋沿长宽方向双向分布将上下层钢筋拉结；基础砼分二层浇捣，第一层浇800厚，上面700，等固定支脚安装校正后，基础面钢筋绑扎完后再浇捣。
施工顺序为：
塔基放线——→塔基坑土方开挖——→100厚C10素砼垫层、基坑护壁——→用水准仪在坑壁四周测设标高线（800高处和1500高处均打水平桩）——→基础底钢筋网绑扎——→支马凳及纵横向临时固定钢筋——→竖向拉钩钢筋绑扎——→浇捣第一层800厚砼——→找平压实（用水准仪）——→注意养护——→投点放线——→安固定支脚（校正后，与钢垫板焊接牢靠）——→基础面钢筋绑扎——→浇捣基础面700厚砼（第二层）[用经纬仪二台, 从两个相互垂直的方向观测固定支脚有没有偏移]——→注意养护。
3.2.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。
3.3.固定支脚：
需要1个800高的固定支脚和16根销轴；1个固定框和16根销轴；1个塔身标准节；1个铅垂铊和一台水平仪。
1） 固定支脚必须按砼基础中心线对称安装，下垫40厚钢板；
2）塔身采用∠200×20角钢和600×600见方钢板等构件组成固定支脚；
3）必修保证鱼尾板的安装尺寸150mm；
4）3包 t固定支脚应按电气要求正确接地；
5）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）；
6）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；
7）塔身标准节在固定框上安装完毕后，从两个方向检查其垂直度；
8）浇注塔吊基础砼，待其干硬后，拆下固定框和塔身标准节。
9）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。
10）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。
3.4.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。
3.5.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。
3.6.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。
3.7.装配重，按图纸要求不能错位，最后用螺杆将配重块固定。
3.8.接小车电源，穿绕起钢丝绳。
3.9.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。
4.塔机顶升程序及要求
4.1.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。
4.2.顶升作业：
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。
4.3.塔身附着
1）本塔机由厂方提供固定附着框组成，撑杆及预埋件由厂方提供图纸自行加工。
2）本工程预计安装高度200米，需六道附着
3）塔身中心到建筑物的垂直距离7M视实际情况而定。
4）附着杆的水平面误差不得超过200MM。
5.塔吊拆装安全技术
5.1.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。
5.2.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，必须将大车行走限位装置和限位器碰块安装牢固可靠。
并将各部位的栏杆、平台、护链、扶杆、护圈等安全防护装置装齐。
10）在拆除因损坏而不能用正常方法拆卸的起重机时，必须有经技术安全部门批准的确保安全的拆卸方案。
11）安装作业的程序，辅助设备、索具、工具以及地锚构筑等，均应遵照该机使用说明书中的规定或参照标准的安装工艺办理。
6.顶升接高作业的安全技术
6.1.液压系统
1）液压油必须符合原厂说明书规定的品种、标号。
如代用时其各项性能必须与原品种、标号相同或相近，不得随意代用，也不得两种不同品种的液压油掺合使用。
2）必须保证液压油和液压系统的清洁，不得有灰尘、水分、金属屑和锈蚀物等杂质。
油箱中的油量应保持正常油面。
换油时应彻底清洗液压系统，加入新油必须过滤。
盛装液压油的容器必须保持清洁，容器内壁不得涂刷油漆。
3）液压油管接头应牢固避震，软管应无急弯或扭曲，不得与其他管道或物体相碰和磨擦。
4）液压泵的出入口和旋转方向应与标牌一致。
拆装联轴器时不得敲打。
5）液压缸的软管连接不得要松弛，各阀的出入口不得装反，法兰螺丝按规定预紧力拧紧。
6）在液压泵起动和停止时，应使溢流阀卸荷，溢流阀的调整压力不得超过液压系统的最高压力。
7）液压系统的各部连接密封必须可靠，无渗漏，联锁装置必须校准。
8）当开启放气阀或检查高压系统泄漏时，不得面对喷射口的方向。
9）高压系统发生微小或局部喷泄时，应即卸荷检修，不得用手去检查或堵挡喷泄。
10）液压系统发生故障或事故时，必须卸荷后方可检查和调整。
6.2.顶升作业
1）顶升前必须检查液压顶升系统各部件连接情况，并调整好顶升套架导向滚轮与塔身的间隙，然后放松电缆，其长度略大于是顶升高度，并紧固好电缆卷筒。
2）顶升作业，必须在专人指挥下操作，非作业人员不得登上顶升套架的操作台，操作室内只准一人操作，严格听从信号指挥。
3）顶升应在白天进行，特殊情况需在夜间作业时，应有充分的照明。
4）风力在四级以上时，不得进行顶升作业。
如在作业中风力突然加大时，必须立即停止作业，并使上下塔身连接牢固。
5）顶升时，必须使起重臂和平衡处于平衡状态，并将回转部分制动住。
严禁回转起重臂及其他作业。
顶升中如发现故障，必须立即停止顶升进行检查，待故障排除后方可继续顶升。
如短时间内不能排除故障，应将顶升套架降到原位，并及时将各连接螺栓紧固。
6）在拆除回转台与塔身标准节之间的连接螺栓（销子）时，如出现最后一处螺栓拆装困难，应将其对角方向的螺栓（子）重新插入，再采取其它措施。
不得以旋转起重臂动作来松动螺栓（销子）。
7）顶升时，必须确认顶升撑脚稳妥就位后，方可继续下一动作。
8）顶升工作中，随时注意液压系统压力变化，如有异常，应及时检查调整。
还要有专人有经纬仪测量塔身垂直度变化情况，并作好记录。
9）顶升到规定高度后，必须先将塔身附着在建筑物上，方可继续顶升。
10）拆卸过程顶升时，其注意事项同上。
但锚固装置决不允许提前拆卸，只有降到附着节时方可拆除。
11）安装和拆卸工作的顶升完毕后，各连接螺栓销轴应按规定的预紧力紧固，顶升套架导向滚轮与塔身吻合良好，液压系统的左右操纵杆应在中间位置，并切断液压顶升机构的电源。
7.附着作业的安全技术
7.1.塔吊附着在建筑物上，其受力强度必须满足塔吊的附着要求。
7.2.根据本工程建筑施工的总高度
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