塔吊附着专业方案.doc

比弗利山庄项目1号和2号楼工程

塔吊起重机附着安装施工方案

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分发号：
编制人：
审核人：
同意人：

巴中市华兴建筑
二O一四年十二月十八日

施工组织设计（方案）审批表
编号：
序号：
工 程 名 称
比弗利山庄1号和2号楼
工 程 编 号

工程结构类型

工 期

天
开 工 日 期

计划完工日期

编 制 人
李 毅
编 制 日 期
-12-18
审 批 人

审 批 日 期

施工单位审批意见：

施工单位技术责任人（签字）：
监理单位审批意见：

总监理工程师（签字）：
建设单位审批意见：

项目技术责任人（签字）：

目 录
1、编制说明 1
2、工程及塔吊概况 2
3、附着设置指挥书 2
4、附着设置实施方案 7
5、附着立面示意图 7
6、附着装置配置 7
7、安装工艺 7
8、质量确保方法 8
9、安全确保方法 9
10、施工机具组织 11

塔式起重机附着安装施工方案
一、 编制说明
本方案用于指导 比弗利山庄1、2号楼 工程塔吊QTZ40（5008）塔式起重机附着安装工作，以确保塔机附着安装工作安全、有序、高效完成。
本方案因建设单位在开工时未提供施工图纸，造成塔机安装位置距建筑物主体9米垂直距离，附着撑杆长度对应增加，依据塔吊相关规范，必需对塔机采取加固方法。编制此方案关键依据（QTZ40（5008） ）自升式塔式起重机使用说明书、安装方案、《建筑起重机械安全监督管理要求》（建设部令第166号）《JG/T100塔式起重机操作使用规程》、《DB51/T588塔式起重机安装和拆卸规则》等法规标准编制。
方案关键内容包含对安装单位安装工作具体要求，同时提出了对工程承建单位相关协作工作基础要求，提请工程承建单位给予落实。
二、 工程及塔吊概况
1、工程概况
建设单位：巴中市中润实业
设计单位：四川省盛泰建筑勘察设计
工程名称：比弗利山庄1、2号楼工程
工程地址：巴中市兴文经济开发区
建筑面积：28300m2
建筑层数：地上24层，地下2层。
建筑高度：地下10.65m,总高为72.5m；
建筑层高： 标准层3.0m。
结构型式：框架-剪力墙结构
2、塔机概况
本塔机附着安装概况：本塔机型号为QTZ40（5008），臂长50m，起升高度120m，最大起重量4T。塔机在约17米处（主体二层）开始安装第一道附着，塔机在约29米处（主体六层）开始安装第二道附着，以后每隔12米安装一道附着，分别在10F、14F、18F、22F共安装6道附着。
整机参数表
型号
QTZ40（5008）
制造单位
山东华厦
最大起重力矩
470KN.M
最大起重量
4T
最大幅度
50M
最大幅度起重量
0.81T
最高无附着独立高度
30M
最大附着高度
120M
三、 附着设置指导书
1、基础要求(依据地方标准《DB51/T588塔式起重机安装和拆卸规则》)。
2、塔机安装高度超出独立高度时，必需根据使用说明书要求安装附着装置。附着装置安装位置必需符合使用说明书要求。
塔身和建筑物附着点距离及方位应尽可能满足使用说明书要求。3、当附着距离大于设计值时，验算附着杆稳定性。
4、 附着框架尽可能在靠近标准节有横隔位置安装（横隔，即标准节横截面内包含4根横缀条和1根对角线方向缀条局部结构）。

5、同一道附着装置附着框及各附着杆处于同一水平面内。附着撑杆和附着框附着连接件之间采取销轴铰接。附着撑杆长度可调整。
6、建筑物附着点处于钢筋砼和附着连接和建筑物之间连接强度大于使用说明书要求强度。
7、安装附着装置时，先在同一高度平面内安装附着框和附着连接件，待调整起重臂方位和变幅小车在起重臂位置，使用塔身处于最好平衡状态后再安装附着杆。
8、附着装置安装后，最高附着点以下塔机轴心线垂直度小于高度2/1000
9、附着设置高度
按说明书要求，当使用高度超出 35 米，应进行附着。
10附着部署形式
（1）部署形式
依据塔机使用说明书所提供附着方法，按正常方法部署时，使用附着框架（两个环梁组装和4根附着撑杆和顶块装置组成附着架结构，附着架和建筑物水平附着。通常，在建筑物框梁上或剪力墙（柱）脚安装预埋件，附着撑杆和预埋件铰接。部署形式图所表示。

2）部署要求
A、撑杆部署角度a: a≤45°，要求尽可能保持范围：30°～45° ，此时撑杆受力较为理想。
B、撑杆长度：L 以安全、经济、便于安装为出发点，控制尺寸不宜过长。连接方法采取焊接。焊缝长度大于20cm，焊缝厚度大于12mm。
锚固装置应尽可能保持水平，必需时，附着杆系可向上或向下倾斜10°，以适应建筑结构需要。
C、通常在建筑物梁（柱）上或剪力墙脚安装预埋件，预埋件在楼层浇筑前预埋。
D、建筑物附着点处牢靠、可靠，钢筋砼强度满足承载能力要求（按正常方法部署附着撑杆轴向作用力最大约300KN）。
E、建筑物附着点处钢筋砼达标后，再行通知安装单位进行附着安装工作。
F、塔机附着安装需要工程承建单位提供安全作业平台，承载能力不得小于2T，周围塔机围栏并挂立网防护。
（3）附着装置配置
依据《建筑起重机械安全监督管理要求》（建设部令第166号），附着装置应由原厂制造。

依据生产厂家所设计附着装置技术规格，附着撑杆通常采取图所表示两种截面形式，具体选型依据其长度按列表选择。

型号
规格（axb mm）
截面形式
主肢规格
缀板或腹杆规格
螺纹调整范围（mm）
适用范围（长度L）
A
120X120
Ⅰ型
槽钢12#
缀板 100*100*6

4M以内
B
140X140
Ⅰ型
槽钢14#
缀板 120*120*6

4～6M
C
250X250
Ⅱ型
角钢63*63*6
角钢40*40*4

6～8M
D
300X300
Ⅱ型
角钢63*63*6
角钢40*40*4

8～10M
E
300X300
Ⅱ型
角钢63*63*6
角钢40*40*4（加直腹杆）

10～13M
F
400X400
Ⅱ型
角钢63*63*6
角钢40*40*4（加直腹杆

13～16M
G
500X500
Ⅱ型
角钢70*70*6
角钢40*40*4（加直腹杆

16～22M
四、 人员安排
组长：李毅
副组长：何超明
安全员：谢鸿
组 员：赵仕义 何学义
何向东 岳彬
安装人员：

五、附着设置实施方案
现依据建筑物和现场实际情况（塔机从地下室底板开始安装），该工程总高度为72.5m，分别在2F、6F、10F、14F、18F、22F共安装6道附着。
六、 附着立面示意图
见《塔机附着立面示意图》
七、附着装置配置
（1）附着撑杆依据部署长度按《附着撑杆选择规格表》选择。现撑杆部署长度大于10m，计划选择E型撑杆安装。
（2）因为附着装置由生产厂家设计提供，按其适用范围和所置附着撑杆和设计要求相符，所以无需进行稳定校核，满足附着要求。
八、安装工艺
（1）以下吊装工作由塔机本身起吊完成。作业时配置2T（以下）葫芦2～3台。
（2）在塔身上装附墙框位置加高临时性安装平台，作好安装准备。
（3）在塔身上装附着框架：
A、将一侧附着框架吊至塔身附着点处（应使附着框架水平吊起），先用铁丝将其固定在塔身上。
B、将另一侧附着框架吊起就位，然后将两外侧框架联接在一起。
C、附着框架在塔身轴向固定使用4根直径7.7钢丝绳吊在塔身上，侧向固定靠每个框架本身固定装置，在确定框架处于水平位置以后再进行固定。若未处于水平位置，应作合适调整后理固定。
（4）吊装附着杆：
A、将附着杆在地面上装配到所需长度。
B、将附着杆吊至附着点处，对准附着框架销轴孔，打入连接销轴，然后再调整至建筑物预埋支座处。
（5）调整塔身垂直度：
A、可起吊一重量合适重物，移动起重小车至前后边矩处于平衡位置。
B、用经纬仪在横向和纵向两个方向检验塔身垂直情况，并用撑杆调整垂直高，和建筑物附着端待塔机垂直度调整正确后连接。
C、将起重小车所吊重物卸下，使塔机进入正常状态。
D、对附着装置进行检验，确定牢靠可靠，不得有任何状态。
（6）加节准备：
顶升前必需检验液压顶升系统各部件连接情况，进行顶升试，并调整套架和塔身间隙，必需注意电缆长度略大于顶升高度。
按正常顶升工艺程度顶升加节，顶升时，必需使起重臂和平衡臂处于平衡状态，并锁住回转，严禁回转及其它作业。顶升中发觉故障，必需立即停止顶升进行检验，待故障排除后方可继续顶升。
（7）对塔机进行检验验收，合格后方可正常使用。
九、质量确保方法
1、安装作业前，按要求对塔机进行全方面检验，对作业现场相关情况进行检验，对施工机具进行清理检验，发觉问题立即处理。只有达成条件才能安装作业。
2、附着框架和塔身之间联接符合要求，固定牢靠，不应松动，另外附墙框还用4根直径7.7钢丝绳吊在塔身上。
3、在安装附着杆时，必需使塔机处于顶升时平衡状态，使两臂在和附着方向相垂直位置，不得任意升高塔身；建筑物和附着杆之间联接必需牢靠，确保作业中塔身和建筑物不产生相对运动。
附着后，附着点以下塔身轴线垂直度偏差小于2/1000.
4、顶升前确保升、变同时、回转三大机构工作正常。检验电缆是否足够自由上升和下降，检验顶升系统机械装置、顶升横梁、标准节踏步等完成可靠。
5、顶升时须对液压系统进行试压，先将液压缸里空气排除洁净。试压不少于2次，每次大于20分钟。
6、塔身加节必需在白天、无雨雪、风边小于4级情况下进行。7、顶升横梁必需由专员监护，塔机严禁回转。
8、全部销安装完成后，立即穿入开口销。
9、塔机顶升加节完成应调整力矩、起重量、起升限位，实施自检验收。
十、安全确保方法
1、果断落实“安全第一，预防为主”方针。
2、严格根据本方案实施作业，遇有特殊情况应向相关人员汇报，
确定新方案后，严格按新方案实施，不得私自蛮干。
3、参与作业人员必需经专业培训，并持有效证件上岗；进入安装现场必需戴好安全帽，高空作业人员必需系好安全带，穿防滑鞋，严禁酒后作业。
4、安装现场必需设安全警戒区和警戒线，挂警示标志，专员监护，严禁无关人员进入现场。
5、作业人员分工明确，责任落实，全部些人员必需听从统一指挥，相互配合，确保安全生产。
6、高处作业人员严格遵守安全技术规范，严禁向下投掷工具、零件，工具及小部件应搁好，对扳手、锒头、橇棍等工具采取防坠落方法，预防落物伤人。
7、作业人员应认真检验调试安全装置，要求全部安全装置必需灵敏可靠，安全防护装置应齐全可靠。必需安装并使用安全防护方法，如爬梯、平台、护栏等。
8、顶升中发觉故障，必需立即停止顶升进行检验，待故障排除后方可继续顶升作业。停止顶升时应将塔机连接成整体，顶升结束后，各部位安全装置必需全部恢复。
9、在四级风或下雨时必需停止安装作业。固定好未完工部分，预防发生事故。
10、为能安全地进行塔机附着顶升工作，需要土建施工单位大力支持配合。塔机附着安装需要土建施工单位搭设架子配合，做好安全防护方法。安装过程中，和本塔机有交叉其它塔机应停止使用，
以免出现再碰撞事故。
十一、施工机具组织
类别
名称
规格
数量
备注
起重运输设备
吊车
5T
1辆

拆装常见工具
葫芦
5T
2个

撬棍
1M
2根

活络搬手
350mm、450mm
各1把

死搬手

1套

二锤
12B、14B
各1把

卡环、吊环、吊索

齐全

调试仪器
电工常见工具

1套

安全防护用具
安全帽

1顶/人

安全带

1付/高空作业人

警戒线

1套

十二、塔吊附着计算书 
塔机安装位置至附墙或建筑物距离超出使用说明要求时，需要增设附着杆，附着杆和附墙连接或附着杆和建筑物连接两支座间距改变时，必需进行附着计算。关键包含附着支座计算、附着杆计算、锚固环计算。
  一、支座力计算
  塔机根据说明书和建筑物附着时，最上面一道附着装置负荷最大，所以以此道附着杆负荷作为设计或校核附着杆截面依据。附着式塔机塔身能够简化为一个带悬臂刚性支撑连续梁，其内力及支座反力计算以下: 
风荷载标准值应根据以下公式计算：
  ωk=ω0×μz×μs×βz= 0.450×1.170×1.450×0.700 =0.534 kN/m2；
  其中ω0──基础风压(kN/m2)，根据《建筑结构荷载规范》(GBJ9)要求采取：
ω0 = 0.450 kN/m2；
  μz──风压高度改变系数，根据《建筑结构荷载规范》(GBJ9)要求采取：μz = 1.450 ；
 μs──风荷载体型系数：μs = 1.170；
 βz──高度Z处风振系数，βz = 0.700；
 风荷载水平作用力：    q = Wk×B×Ks = 0.534×1.600×0.200 = 0.171 kN/m；
 其中  Wk──风荷载水平压力，Wk= 0.534 kN/m2；
       B──塔吊作用宽度，B= 1.600 m；
       Ks──迎风面积折减系数，Ks= 0.200；
 实际取风荷载水平作用力  q = 0.171 kN/m；
 塔吊最大倾覆力矩：M = 1718.000 kN·m；

弯矩图

变形图

剪力图
计算结果:  Nw = 110.5425kN ；
  二、附着杆内力计算
 计算单元平衡方程: 
ΣFx=0 
T1cosα1+T2cosα2-T3cosα3=-Nwcosθ 
ΣFy=0 
T1sinα1+T2sinα2+T3sinα3=-Nwsinθ
 ΣM0=0 
T1[(b1+c/2)cosα1-(α1+c/2)sinα1]+T2[(b1+c/2)cosα2-(α1+c/2)sinα2]+T3[-(b1+c/2)cosα3+(α2-α1-c/2)sinα3]=Mw 
其中:  α1=arctan[b1/a1]  α2=arctan[b1/(a1+c)]  α3=arctan[b1/(a2- a1-c)] 
2.1 第一个工况计算: 
塔机满载工作，风向垂直于起重臂，考虑塔身在最上层截面回转惯性力产生扭矩和风荷载扭矩。
  将上面方程组求解，其中θ从 0 - 360 循环, 分别取正负两种情况，求得各附着最大轴压力和轴拉力。
  杆1最大轴向压力为: 309.19 kN；
 杆2最大轴向压力为: 0.00 kN；
 杆3最大轴向压力为: 85.61 kN；
 杆4最大轴向压力为: 86.23 kN；
 杆1最大轴向拉力为: 0.00 kN；
 杆2最大轴向拉力为: 238.51 kN；
 杆3最大轴向拉力为: 145.52 kN；
 杆4最大轴向拉力为: 151.67 kN
  2.2 第二种工况计算:  塔机非工作状态，风向顺着着起重臂, 不考虑扭矩影响。
  将上面方程组求解，其中θ= 45， 135， 225， 315，Mw = 0，分别求得各附着最大轴压力和轴拉力。
  杆1最大轴向压力为: 90.33 kN；
 杆2最大轴向压力为: 26.04 kN；
 杆3最大轴向压力为: 112.45 kN；
杆4最大轴向压力为: 117.22 kN；
 杆1最大轴向拉力为: 90.33 kN；
 杆2最大轴向拉力为: 26.04 kN；
 杆3最大轴向拉力为: 112.45 kN；
杆4最大轴向拉力为: 115.83 kN。
  三、附着杆强度验算
  1．杆件轴心受拉强度验算
 验算公式:σ= N / An≤f 
其中σ --为杆件受拉应力；
        N --为杆件最大轴向拉力,取 N =238.507 kN；
          An --为杆件截面面积，本工程选择是 2×16号槽钢；
 查表可知 An =2×2515.00 =5030mm2。
经计算，杆件最大受拉应力σ=238506.617/5030 =47.4N/mm2，最大拉应力小于拉杆许可拉应力 215N/mm2, 满足要求。
 2．杆件轴心受压强度验算
 验算公式:σ= N / φAn≤f 
其中σ --为杆件受压应力；
  N --为杆件轴向压力，杆1: 取N =309.186kN； 杆2: 取N =26.036kN； 杆3: 取N =112.448kN；
       An --为杆件截面面积, 本工程选择是2×16号槽钢； 查表可知 An = 5030.00 mm2。
  λ --杆件长细比，杆1:取λ=155，杆2:取λ=170，杆3:取λ=174 
φ --为杆件受压稳定系数，是依据λ查表计算得： 杆1: 取φ=0.291，杆2: 取φ=0.249，杆3: 取φ=0.239；
 经计算，杆件最大受压应力σ= 211.23 N/mm2，最大压应力大于拉杆许可压应力 215N/mm2，满足要求。
  四、附着支座连接计算
  附着支座和建筑物连接多采取和预埋件在建筑物构件上螺栓连接。预埋螺栓规格和施工要求假如说明书没有要求，应该根据下面要求确定：
      1．预埋螺栓必需用Q235钢制作；
      2．附着建筑物构件混凝土强度等级不应低于C20；
      3．预埋螺栓直径大于24mm；
      4．预埋螺栓埋入长度和数量满足下面要求：
     0.75nπdlf=N 
其中：n为预埋螺栓数量；
d为预埋螺栓直径；
l为预埋螺栓埋入长度；
f为预埋螺栓和混凝土粘接强度（C20为1.5N/mm2，C30为3.0N/mm2）；
N为附着杆轴向力。
      5．预埋螺栓数量，单耳支座不少于4只，双耳支座不少于8只；预埋螺栓埋入长度不少于15d；螺栓埋入端应作弯钩并加横向锚固钢筋。