垂直运输施工方案.docx
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垂直运输施工方案
1.工程概况
合肥市轨道交通1号线与3号线合肥站同步实施，1号线沿胜利路南北向布置，3号线沿站前路东西向布置，二者在胜利路与站前路交口呈“十”字交叉。
1号线为地下两层结构，基坑宽35.6m，深17.5m，3号线为地下三层结构，基坑宽23.3m，深25m。
本工程拟在1号线与三号线交叉区域安装塔吊2座，分别位于车站东南角（新鸿安商城门前）和西北角（站前广场801站台）。
重点覆盖二者交叉区域（3280m2），兼顾非交叉区域。
2.塔吊的选择及技术性能指标
⑴ZT6313主要技术性能（见下表）
产品型号
ZT6313
起升高度m（固定式）
52m
工作幅度m
2.5～63
最大起重量（t）
8.00
起升机构
倍率
a=2
a=4
速度m/min
10～80
5～40
起重量t
4～2
8～4
功率kw
30
30
回转机构
速度r/min
0～0.65
力矩N.m
2×95N.m
牵引机构
速度m/min
60/30/9
功率kw
5/3.7/1.1
顶升机构
速度m/min
0.45
功率kw
7.5
额定工作压力MPa
25
总功率kw
52（不含顶升电机）
工作温度℃
-20～40
平衡重
臂长m
63
58
53
48
配重t
21
19
17
16
自重（固定式）t（不含配重）
50
49.5
49
48.5
备注：
塔身标准截面尺寸为1.8*1.8m,标准节长2.8m。
⑵ZT6313起重载荷特性表
R
2.5-14.78
15
17
19
21
23
25
27.05
29
m
a=4
8.00
7.93
6.86
6.03
5.38
4.80
4.34
3.94
3.62
t
a=2
4.00
3.68
t
R
31
33
35
37
39
45
55
63
m
a=4
3.33
3.08
2.86
2.66
2.48
2.04
1.53
1.24
t
a=2
3.39
3.14
2.92
2.72
2.54
2.1
1.59
1.30
t
3.塔吊基础施工
受施工场地和周围建筑物影响，综合考虑安
全因素，本工程塔吊基础设置于人防结构外侧围护桩上，3根Φ800围护桩（L=14.7m）作为塔吊主要受力体系。
桩基混凝土标号为C30,塔吊基础砼标号为C35，基础尺寸为4.0m×3.0m×1.5m，基础配筋为纵向环形27Ф20，横向环形15Ф20，间距均为@150mm，拉筋为Ф14@600呈梅花布置，钢筋保护层厚度为50mm。
塔吊基础混凝土标号为C35，待围护桩施工结束后，凿除桩顶浮浆，桩顶混凝土必须达到设计强度经监理验收合格后方可进行基础钢筋绑扎。
为保证塔身与基础的可靠连接，当钢筋捆扎到一定程度时，将装配好的预埋螺栓和预埋螺栓定位框与基础钢筋焊接牢固，预埋螺栓的几何尺寸必须与塔身预留孔相一致。
在预埋螺栓定位框上做好标高控制点，保证预埋后定位框中心线与水平面的垂直度小于1.5/1000。
塔吊的避雷装置宜在基础施工时首先预埋好，塔吊的避雷针采用横截面不小于16mm2的绝缘铜电缆或横截面30mm×3.5mm表面经电镀的金属条直接与基础底板钢筋焊接相连，接地体插入地面以下1.5m。
塔吊的金属结构及所有电气设备的金属外壳，应有可靠的接地装置，接地电阻不应大于10Ω。
基础混凝土浇筑前需经监理工程师验收通过方可进行浇筑，按规定制作试块，作好隐检记录。
基础砼浇筑完毕后应浇水养护，达到砼设计强度方可进行上部结构的安装作业。
如提前安装必须有同条件养护砼试块试验报告，强度达到安装说明书要求。
塔吊基础砼拆模后应在四角设置沉降观测点，并完成初始高程测设，在上部结构安装前再测一次，以后在上部结构安装后每半月测设一次，发现沉降过大、过快、不均匀沉降等异常情况应立即停止使用，分析处理后，方可使用或停止使用。
4.塔吊安装
4.1塔机安装准备工作
（1）检查砼基础表面平整度，平整度允许偏差为1/1000，砼强度应达到设计强度的75％以上时方可进行整机安装；
（2）根据本施工现场具体情况，平整好25t汽车吊及塔吊进场的放置、拼装及安装场地，安装前准备好一台25t汽车吊。
（3）安装时环境条件要求：
在安装时风力应不大于四级。
（4）对待安装的整机及各部件等进行检查，特别是液压系统的液压缸和油管、顶升套架结构、导向轮、顶升撑脚等，及时处理存在的问题。
（5）塔吊的拆装必须由取得建设行政主管部门颁发的拆装资质证书的专业队进行，并应有技术和安全人员在场监护。
安装操作人员必须持证上岗。
4.2塔吊安装（详细的操作过程参见塔吊使用说明书）
（1）底架和基础节的安装
将底架置于基础上，用压板和螺母将底固定于基础上，拧紧螺母后用水准仪检测四个支点是否平整，其偏差≯1.5㎜，否则要用钢板在基础与底架间整平且牢固，不能有松动（注：
不允许用砼垫块和木板垫，只能用钢板）。
调整完后拧紧螺母，但是每个地脚上必须用双螺母安装拧固。
安装基础节必须用高强螺栓和高强螺母与底架连接并拧紧（以后标准节和其它需要紧固连接处要求与此一样），然后和底架安装一样用水准仪校正、找平、调整、紧固。
（2）竖直部分的安装
a将提升架设用吊杆架设在基础节的横腹杆以上，安装好挡板，然后开动起升卷扬机，慢速空运转，检查钢丝绳是否有咬绳现象和紧固部位是否符合作业要求。
b标准节吊装：
吊起一节标准节升至基础节顶面后，转动架设吊杆，对准基础节，起升机构松绳，标准节下落之基础节顶面，将连接孔对准，用高强螺栓连接拧紧螺母（所有螺栓连接保证其预紧力矩达到1300N.m），同样方法并安装一节标准节后将四套斜撑杆装好，继续吊装标准节（注：
使用调整板手转动架设杆调整工件位置，不准用大绳拉动调整）。
c塔机的回转，塔帽和驾驶室的安装
回转部件吊装前，先将上、下转台拆开，使下转台与回转支承联在一体上，上转台与回转机构联在一体，将提升架提升到最上一节标准节连接好，并将吊杆加强固定，上、下转台吊装后检查回转支承大齿圈和回转小齿轮的啮合状况，若有异常及时处理。
吊装塔帽时，应先在起重臂方向装好两块过渡板，长短两种拉杆各装一根；在平衡臂方向将顶部两根拉杆装在塔帽顶。
然后将塔帽上的平台，栏杆爬梯等组装好起吊，联接部位插好支撑销再安装驾驶室前固定好。
d上述工作结束以后要重新、细致检查每个联接部的紧固螺栓和支撑销是否有松动或不符合安装要求的，以及钢丝绳在工作中是否有断丝、毛刺和钢丝绳紧固结的绳夹是否有松动后，拆除平衡臂的固定绳，使平衡臂移到安装位置。
（3）平衡臂和起重臂的安装
a平衡臂和起重臂安装前先将拉杆连接好，并固定在臂架上，检查臂架上的夹板是否变形，准备好销轴和开口销（每个用销轴联接处必须插上开口销）装好拦杆。
b平衡臂和起重臂吊装过程中的滑轮组穿绳严格按塔机使用说明穿绕，必须正确并检查钢丝绳在工作中是否有破损现象，配合起吊拉大绳的人员应听从指挥，集中精力起升要慢速起吊（注：
拉大绳的速度与起升速度协调一致，以免钢丝绳跳槽和乱绳造成隐患。
c起重臂架在地面连接完后组装变幅小车，并且接电试运转，调试好后再起吊臂架，在平衡臂和起重臂的吊装过程中每次改变钢丝绳的穿绕必须检查钢丝绳工作状态，吊装后拉杆连接每个连接部位应检查一次是否符合安装要求。
d吊装好配重，然后接通电源进行调试，检查限位器，保险装置，对每个起升机构，回转部件加油润滑，检查塔身的垂直度≯4/1000、紧固、连接部位和电路是否处于正常状态，发现问题及时解决。
（4）塔吊验收
塔吊安装完成后，安装队伍先进行自检，自检时对检查出的问题立即进行整改，确认安装、调试合格后，由具有合法专项资质的起重机械检测机构进行检测，检测合格并取得合格证后，再由安装单位、使用单位、监理单位有关技术人员验收并办理验收手续后，方可交付使用。
应严格按照程序办事，才可以避免事故的发生。
5.塔机的拆卸
5.1塔基拆卸前的准备
对拆卸人员开安全会议，介绍工作中应注意的事项，统一指挥，专人专职，检查拆卸工具是否符合工作需要，对每个紧固螺母应提前一至二天用钙基润滑脂润滑。
5.2拆卸顺序（详细的操作过程参见塔吊使用说明书）
塔机的拆卸程序与安装程序相反，依次为：
标准节→平衡量→钢丝绳→起重臂→平衡重→平衡臂→塔帽→回装套架→标准节→基础节。
应注意以下几点：
（1）拆卸作业前，拆卸单位总负责人应组织全体拆卸人员重新学习安全技术措施，进行技术交底，落实每项工作。
（2）拆卸作业人员职责分工明确，坚守岗位，必须全神贯注地投入工作，并注意观察塔机上部下降动态，做好遇到情况立即停机检查、故障末排除不得继续拆卸。
（3）高空作业人员必须系好安全带，戴安全帽。
（4）检查液压系统工作必须稳定正常，无卡阻，漏油现象。
（5）拆卸起重臂和平衡臂时，应先用棕绳将连接处绑好，并在两端系好稳绳，后拆卸轴销，防止吊装失稳。
（6）在拆卸各种销轴时，应采取严密措施，防止销轴、拉杆、铁锤等高空坠落伤人。
（7）及时清理零配件、整理装箱并办理移交手续
6.安全技术措施
⑴安装作业之前，组织学习安装（拆卸）安全技术方案，对班组作业人员进行技术方案交底，每天对分项工作内容、技术要求、安全措施以及注意事项等进行单独交底。
⑵塔吊的拆装必须由取得建设行政主管部门颁发的拆装资质证书的专业队进行，并应有技术和安全人员在场监护。
⑶作业人员必须经过培训考核合格，司机、吊装指挥、电工及检验人员要持证上岗；进入作业现场必须戴好安全帽，高空作业时要系好安全带，冬季、雨季应采取防护措施。
⑷在塔机顶部及基础位置设置好防雷接地措施，接地电阻不应大于4Ω。
⑸塔吊的拆装作业应在白天进行。
当遇大风、浓雾和雨雪等恶劣天气时，应停止作业。
⑹作业人员必须遵守高空作业规则，严禁酒后上岗及高空抛掷物件等一些不安全行为，安装、拆除塔吊时遇有六级风以上禁止作业。
⑺在安装套架、回转支承座、平衡臂、起重臂等大件吊装作业前，安装单位技术负责人必须进行专项安全技术交底，每次起吊离地面20cm左右时必须停机，检查安全平稳性，确认安全可靠方能继续起吊。
⑻吊长、大物件时吊挂点应准确，保证被吊物件平衡，起吊前应用稳固绳把两端栓牢，防止重物旋转，摆动和碰撞。
⑼安装作业区5～10m范围外应设安全警戒线，工地派专人把守，非有关人员不得进入警戒线，专职安全员应随时检查各岗位人员的安全情况。
特殊情况需夜间作业时，应有良好的照明。
⑽装拆作业人员要工作岗位明确，作业职责明确，即要坚守岗位，又要互相配合，自觉遵守安全操作规程及塔机安全技术措施规定，集中精力，全神贯注的工作。
⑾塔吊交付使用前，安装单位必须按照当地行政管理单位要求，鉴定合格后向使用单位进行安全技术，并取得使用单位签字认可。
7.塔吊计算书
7.1参数信息
塔吊型号：
QT25，塔吊起升高度H：
28.00m，
塔身宽度B：
2.5m，基础埋深d：
1.50m，
自重F1：
279.3kN，基础承台厚度hc：
1.00m，
最大起重荷载F2：
25kN，基础承台宽度Bc：
6.00m，
混凝土强度等级：
C30，钢筋级别：
II级钢，
额定起重力矩：
250kN·m，基础所受的水平力：
30kN，
标准节长度a：
2.5m，
主弦杆材料：
角钢/方钢,宽度/直径c：
120mm，
所处城市：
安徽合肥，基本风压W0：
0.55kN/m2，
地面粗糙度类别：
D类密集建筑群，房屋较高，风荷载高度变化系数μz：
1.62。
7.2塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩确定
塔吊基础承台重F2=25*4.5*4.5*1.0=506.25kN，
根据塔吊厂家提供的使用说明书得出
水平力Pn（KN）
垂直力Pv（KN）
弯矩M（KN.m）
扭矩Mn（KN.M）
工作工况
14.4
377
1170
133
非工作工况
63.6
337
1096
0
7.3矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算
7.3.1桩顶竖向力的计算
依据《建筑桩技术规范》JGJ94-94的第5.1.1条。
取两水平桩的连线为计算轴，则
经计算得到单桩桩顶竖向力标准组合值。
最大压力：
7.3.2矩形承台弯矩的计算
依据《建筑桩技术规范》JGJ94-2008的第5.9.2条。
计算截面取塔吊柱边线。
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=0.7m；
Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值（kN），Ni1=Ni-G/n=592.33kN；
经过计算得到弯矩设计值：
Mx1=My1=2×592.33×0.7=829.26kN.m。
7.4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16.7N/mm2；
ho──承台的计算高度Hc-50.00=950.00mm；
fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm2；
经过计算得：
由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:
4500×950×0.15%=6413mm2
故取As=6594mm2。
实配21Φ20。
塔吊基础配筋如下图所示
7.5基础受冲切承载力验算
依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）第8.2.7条。
验算公式如下:
式中βhp---受冲切承载力截面高度影响系数，当h不大于800mm时，βhp取1.0.当h大于等于2000mm时，βhp取0.9，其间按线性内插法取用；取βhp=0.98；
ft---混凝土轴心抗拉强度设计值；取ft=1.43MPa；
ho---基础冲切破坏锥体的有效高度；取ho=0.95m；
am---冲切破坏锥体最不利一侧计算长度；
am=[2.50+（2.50+2×0.95）]/2=3.45m；
at---冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长，当计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽（即塔身宽度）；取at＝2.5m；
ab---冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下边长，当冲切破坏锥体的底面落在基础底面以内，计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽加两倍基础有效高度；ab=2.50+2×0.95=4.40；
pj---扣除基础自重后相应于荷载效应基本组合时的地基土单位面积净反力，对偏心受压基础可取基础边缘处最大地基土单位面积净反力；取Pj=70.07kPa；
Al---冲切验算时取用的部分基底面积；Al=6.00×（6.00-4.40）/2=4.80m2
Fl---相应于荷载效应基本组合时作用在Al上的地基土净反力设计值。
Fl=70.07×4.80=336.31kN。
允许冲切力：
0.7×0.98×1.43×3450.00×950.00=3226097.88N=3226.10kN>Fl=336.31kN；
实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！
7.6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=761.08kN；
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=14.3N/mm2；
A──桩的截面面积，A=2.83×105mm2。
则，1.00×761.08=7.61×105N≤14.3×2.83×105=4.05×106N；
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！
故本工程采用哈尔滨方舟建筑设计院提供的钻孔桩图纸，桩径600mm，主筋为8Φ14，加密区箍筋为Φ8@100，非加密区为Φ8@200。
7．7桩竖向承载力验算
单桩承载力验算：
根据哈尔滨方舟建筑设计院提供的及桩基设计图纸，由于桩长大于16米，故单桩竖向承载力特征值
由于
，桩竖向承载力满足要求。
7.8塔吊稳定性验算：
根据塔吊自由状态下最不利弯矩1170KN.m作为倾覆力矩进行计算。
倾覆点为桩中心。
当不考虑附着时的基础设计值计算公式：
当考虑附着时的基础设计值计算公式：
当考虑偏心矩较大时的基础设计值计算公式：
混凝土基础抗倾翻稳定性计算：
E=M/（F+G）=1077.19/（365.16+1080.00）=0.75m≤Bc/3=2.00m
根据《塔式起重机设计规范》（GB/T13752-92）第4.6.3条，塔吊混凝土基础的抗倾翻稳定性满足要求。
式中F──塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重和最大起重荷载,F=365.16kN；
G──基础自重：
G=25.0×Bc×Bc×hc×1.2=1080.00kN；
Bc──基础底面的宽度，取Bc=6.000m；
M──倾覆力矩，包括风荷载产生的力矩和最大起重力矩，M=1.4×769.42=1077.19kN·m；
e──偏心矩，e＝M/（F+G）＝0.745m,故e≤Bc/6=1m；
经过计算得到:
无附着的最大压力设计值Pmax=（365.160+1080.000）/6.0002+1077.188/36.000=70.065kPa；
无附着的最小压力设计值Pmin=（365.160+1080.000）/6.0002-1077.188/36.000=10.221kPa；
有附着的压力设计值P=（365.160+1080.000）/6.0002=40.143kPa；
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