塔吊装拆安全专项施工方案.doc

杭州地铁1号线一期工程相关工程 施工专项方案

目 录

一、工程概况…………………………………………………………………………2
二、编制依据…………………………………………………………………………2
三、塔吊的位置、性能及基础要求…………………………………………………3
四、塔吊的安装………………………………………………………………………3
五、塔吊的安装步骤…………………………………………………………………3
六、塔吊的顶升作业…………………………………………………………………4
七、顶升加节过程中的注意事项……………………………………………………4
八、调试标准…………………………………………………………………………5
九、塔吊的维护与保养………………………………………………………………5
十、塔吊拆卸…………………………………………………………………………6
十一、塔吊的操作使用………………………………………………………………6
十二、塔吊的沉降、垂直度测定及偏差校正………………………………………7
十三、安全技术措施…………………………………………………………………7
十四、塔吊基础计算书………………………………………………………………8
十五、塔吊验收标准…………………………………………………………………12
十六、附图……………………………………………………………………………12

塔吊装拆专项施工方案
一、工程概况
1、工程名称：杭州地铁1号工程七堡车辆基地Ⅵ标
2、建设单位：杭州地铁集团
3、设计单位：中铁二院
4、地理位置：本工程位于银川市金凤区，贺兰山路南侧，正源北街与唐徕渠之间。
5、本工程属框架结构，地下一层，建筑面积20268.85㎡，抗震设防烈度为8度，耐火等级一级。
6、基础结构形式：本工程采用钢筋混凝土柱下平板式筏型基础；底板面标高为-6.5m（相对标高，下同），底板厚度为600㎜，独立基础、底板砼强度等级为C35，抗渗等级为P6，垫层砼强度等级C20。
7、主体结构：砼强度等级为C35，抗渗等级为P6，顶板面标高为-2.1m，顶板厚度为200㎜
8、塔吊基础持力层为④粉细砂层Q4al：黄褐，青灰色、密实为主，饱和，fak=300kpa,
9、持力层部分物理力学性质指标
层号及土
重度γ（KN/m³）
压缩模量ES （kpa）
粘聚力C（kpa）
内摩擦角φ（kpa）
渗透系数
（㎝/s）
④粉、细砂
20
25
2
30°
1×10-3

二、编制依据
1、宁夏宇鑫建筑机械制造有限公司提供的《QTZ63 塔式起重机使用说明书》。
2、塔式起重机安全规程GB5144-94。
3、塔式起重机操作使用规程JG/T100—1999。
4、混凝土结构设计规范GB50010-2002。
5、建筑地基基础设计规范GB50007-2002。
6、银川是规划建筑设计研究院有限公司提供的紫云华庭住宅小区29#、30A#、30B#楼及地下车库岩土工程勘察报告。
7、紫云华庭住宅小区9#、30A#、30B#楼及地下车库工程结施图、建施图。
三、塔吊的位置、性能及基础要求
1、本工程设置6台塔吊，具体安装位置详施工总平面布置图。
2、QTZ63 塔吊系上回转附着式，最大附着起升高度可达140M，固定独立高度为40M,最大臂长为50M，额定起重力矩为63吨米，最大起重量为6吨，臂端起重量为1吨。
3、考虑现有地基承载力较好，拟采用独立承台基础，基础截面尺寸为：5000×5000×1350㎜。
4、基础形式为钢筋混凝土基础，混凝土标号为C35，基础分布筋为Ⅱ级Φ20@160双层双向,双层钢筋之间拉筋为Φ14@500。
四、每台塔吊安装时人员及机械设备
1、设安装指挥一名；
2、设安装技工五名；
3、安装电工一名；
4、安装塔吊司机一名；
5、25T汽车吊一台；
五、塔机安装步骤
1、校正底架水平，其倾斜角度不大于1‰，紧固底架螺栓；
2、安装基础节及一节标准节；
3、将爬升套装在塔节外（注意将套架有油缸一面对准塔节有踏步一面）；
4、安装回转支承机构（注意装好开口销）；
5、吊装塔帽；
6、装司机室，接好电源；
7、安装平衡臂，并装上两块尾配重；
8、吊装起重臂（在地面上拼好后整体吊装）；
9、吊装平衡块；
10、穿绕钢丝绳；
11、检查机械连接开口销及螺栓拧紧度及电器和液压部分无误后开始塔机
升加节作业；
12、顶升时必须注意塔机前后平衡，爬升套升空后严禁塔机回转动作；
13、顶升作业结束后，调塔机起重限位、升高限位、小车变幅限位、力矩座位等，符合要求后重复第11条检查一遍；
14、焊接接地装置；
15、交付验收；
六、塔吊的顶升作业
1、先将要用的几个标准节吊至塔身引入的方向，一个个依次排列好，然后将大臂旋转至引进横梁的正上方，打开回转制动开关，使回转处于制动状态。
2、调整好爬升架导轮与塔身之间的间隙，以2～3mm为宜，放松电缆的长度，使之略大于总的爬升高度，用吊钩吊起一个标准节，放到引进横梁的小车上，移动小车的位置，使塔吊的上部重心落在顶升油缸上的铰点位置上，然后卸下支座与塔身连接的4个高强度螺栓，并检查爬爪是否影响爬升。
3、将顶升横梁挂在塔身踏步上，开动液压系统，活塞杆全部伸出后，稍缩活塞杆，使爬爪搁在塔身的踏步上，接着缩回全部活塞杆，重新使顶升横梁挂在塔身的上一级踏步上，再次伸出全部活塞杆，此时塔身上方刚好出现能装一节标准节的空间。
　　4、拉动引进小车，把标准节引到塔身的正上方，对准标准节的螺栓联接孔，缩回活塞杆至上、下标准节接触时，用高强度螺栓把上下标准节联结起来，调整油缸的伸缩长度，用高强螺栓将上下支座与塔身联结起来。
　　5、以上为一次顶升加节过程，连续加节时，重复以上过程，在安装完三个标准节后，安装下部四根斜撑，并调整使至均匀受力，这样塔机才能吊重作业。
七、顶升加节过程中的注意事项
1、自顶升横梁挂在塔身的踏步上到油缸的活塞杆全部伸出，套架上的爬爪搁在踏步上这段过程中，必须认真观察套架相对顶升横梁和塔身的运动情况，有异常情况立即停止顶升。
2、自准备加节，拆除下支座与塔身相连的高强螺栓，至加节完毕，联结好下支座与塔身之间的高强螺栓，在这一过程中严禁起重臂回转或作业。
　　3、连续加节每加一个标准节后，用塔吊自身起吊下一个标准节之前，塔机下支座与塔身之间的高强度螺栓应连接上，但可不拧紧。
4、所加标准节有踏步的一面必须对准。
5、塔机加节完毕，应使套架上所有导轮压紧塔身主弦杆外表面，并检查塔身标准节之间各接头的高强螺栓拧紧情况。
　　6、在进行顶升作业过程中，必须有专人指挥，专人照管电源，专人操作爬升机构，专人紧固螺栓，非有关操作人员，不得登上爬升架的操作平台，更不可擅自启动泵阀开关和其它电气设备。
　　7、顶升作业须在白天进行，若遇特殊情况，需在夜间作业时，必须有充足的照明设备。
　　8、只许在风速低于13m/s时进行顶升作业，如在顶升过程中突然遇到风力加大，必须停止顶升作业，紧固各连接螺栓，使上下塔身联结成一体。
　　9、顶升前必须放松电缆，使电缆放松长度略大于总的爬升高度并做好电缆的坚固工作。
　　10、在顶升过程中，因把回转机构紧紧刹住，严禁回转及其它作业。如发现故障，必须立即停车检查，为查明原因，未将故障排除，不得进行爬升作业。
八、调试标准
1、待升塔完毕后，调试好塔机小车限位、吊钩高度限位、力矩限位、超重限位、回转限位，保证各限位装置灵敏，具体由电工负责调试。
　　2、必须按塔吊性能表中的重量进行重量限位及力矩限位调试，在两线制时，根部最大起重量为3T，48米处起重量为1.2T。各限位开关调好后，必须动作灵敏，试用三次，每次必须合格，连接好接地线，接地电阻不大于4Ω。
九、塔吊的维护与保养
　　1、机械的制动器应经常进行检查和调整制动瓦和制动轮的间隙，以保证制动的灵活可靠，其间隙在0.5～1.0mm之间，在摩擦面上不应有污物存在，遇有异物即用汽油洗净。
　　2、减速箱、变速箱、外啮合齿轮等部分的润滑按照润滑指标进行添加或更换。
　　3、要注意检查各部位的钢丝绳有无断股现象和松股现象，如超过有关规定，必须立即更换。
　　4、经常检查各部位的联结情况，如有松动应予以拧紧，塔身连结螺栓应在塔身受压时检查松紧度，所有连接销轴必须带有开口销，并需张开。
　 5、安装、拆卸和调整回转机械时，要注意保证回转机械与减速器的中心线与回转大齿圈的中心线平行，回转小齿轮与大齿圈的啮合面不小于70％，啮合间隙要合适。
　　6、在运输中尽量设法防止构件变形及碰撞损坏，必须定期检修和保养，经常检查结构联结螺栓、焊缝以及构件是否损坏、变形和松动。
十、塔吊拆卸
1、工地使用完毕后，必须及时通知公司，由公司派人拆除。
2、塔吊的塔身下降作业：
　　 2.1、调整爬升架导轮与塔身立柱的间隙为2－3mm为宜，移动小车位置，使塔吊上部重心落在顶升油缸的铰点位置，然后卸下支座与塔身连接的高强度螺栓，并检查爬爪是否影响塔吊的下降作业。
　　 2.2、开动液压系统，将活塞杆全部伸出，将顶升横梁挂在塔身的下一级踏步上，卸下塔身与塔身的连接螺栓，稍升活塞杆，使上下支座与塔身脱离，推出标准节至引进横梁顶端，接着缩回全部活塞杆，使爬升搁在塔身的踏步上，然后再伸出全部活塞杆，重新将顶升横梁挂在塔身的上一级踏步上，缩回全部活塞杆，使上下支座与塔身连接，并插上高强螺栓。
2.3、以上为一次塔身下降过程，连续下降塔身时，重复以上过程。
2.4、拆除时，必须设专人现场安全监护，严禁操作场地内人流通行。
2.5、当塔机降至地面（基本高度）时，用汽车吊辅助拆除，步骤如下：
　　配重吊离平衡臂→拆除起重臂（整体）至地面→吊离最后一块配重→拆除平衡臂→塔帽拆除→上下支座拆除（包括拆除电源的司机室）→爬升套、斜撑杆拆除→最后拆除三节标准节。
2.6、 注意事项同顶升加节过程。
十一、塔吊的操作使用
1、塔吊的操作人员必须经过训练，持证上岗。了解机械的构造和使用方必须熟知机械的保养和安全操作规程，非安装维护人员未经许可不得攀登塔机。
2、塔机的正常工作气温为-20～+40℃，风速低于20m/s。　　
3、在夜间施工时，除塔机本身备有照明外，施工现场应备有充足的照明设备。
4、在司机室内禁止存放润滑油、油纱及其它易燃易爆物品，冬季用电炉取暖时更要注意防火，原则上不许使用。
5、塔机必须定机定人，专人负责，非机组人员不得进入司机室擅自进行操作。处理电气故障时，须有维修人员2人以上。
6、司机操作必须严格按“十不吊”规则执行。
十二、塔吊的沉降、垂直度测定及偏差校正
　　1、塔吊基础沉降观测半月一次。垂直度在塔吊自由高度时半月一次测定。
　　2、 在塔机出现沉降，垂直度偏差超过规定范围时，必须进行偏差校正。在最低节与塔吊基脚螺栓加垫钢片校正。校正过程中用高吨位千斤顶顶起塔身，顶塔身之前，塔身用大缆绳四面揽紧，在确保安全的前提下才能起顶塔身。
十三、安全技术措施
1、落实气象情况，风力在4级以上，雨雪天气，严禁升塔，风力6级以上时严禁塔吊作业。
2、安装开始前作一次全面的安装安全技术交底。将作业全过程及每个细节向全体装作业人员交底清楚。
　 3、进入施工现场必须戴好安全帽，扣好帽带，作业人员严禁穿拖鞋、硬底鞋及酒后和疲劳时作业，高空作业必须戴好安全带，要有可靠的安全防护措施方可施工。
4、塔吊安装和拆卸过程中在安全距离处必须设置警戒线，派专职安全管理人员现场监督管理。
5、顶升时必须由专人开动油泵，顶升作业时严禁塔机回转动作，加标准节时严禁人员爬出栏杆外或站在标准节上。
6、施工电气线路应有足够的保护装置和绝缘措施，线路严禁乱拉乱拖，一旦发生故障，不得擅自维护。
7、钢丝绳在使用过程中应经常检查，发现腐蚀或断丝达钢丝绳直径的10﹪时必须更换。桩机各传动部位应正常工作，控制润滑油油位，机械安全防护装置必须保持齐全有效。
8、夜间作业必须由充足的照明。
9、机械设备逐级保护，做到一机一闸一保护。
10、班组人员应各司其职，密切配合，专业部份无关人员不得进行操作，严格执行安全生产操作规程。
11、施工现场配备专职安全人员，操作过程中随时注意周围的动向和施工情况，发现违章操作和指挥的，应立即制止，发现有较大问题的，立即停止及时汇报，处理完毕后再作业。
12、加强对职工的安全思想教育，使每一个职工有较强的安全意识，避免事故的发生，把事故隐患消灭在萌芽状态。
13、要使全体职工树立“安全第一、预防为主”和“生产必须安全、安全为了生产”的意识。采取有效措施，严格按照操作规程和施工规范进行有效的施工，严禁违章作业，提倡文明施工，安全施工。
十四、塔吊基础计算书
1、GB/T13752-92《塔式起重机设计规范》第4.6.3条对固定式基础设计要求如下：固定式塔式起重机使用的混凝土基础必须能承受工作状态和非工作状态下的最大荷载，并必须满足起重机抗倾覆稳定性的要求，故以下几点必须满足要求：
①、塔吊地基承载力验算
②、基础受冲切承载力验算
③、塔吊基础承载力验算
2、塔吊基础验算 （只验算30A、30B#楼塔吊）
2.1、验算参数：
塔吊型号：QTZ63
塔吊自重：F1=552.7 kN
最大起重荷载：F2=60 kN
塔吊倾覆力矩：M=1500 kN.m
塔吊起重高度：H =85 m
塔身宽度：B=1.63 m
混凝土强度等级 ：fck =C35
基础最小厚度 HC=1350 ㎜
基础最小厚度 BC=5000 ㎜
基础配筋：As =2119㎜2
3、塔吊基础承载力计算
3.1、根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）第5.2条承载力计算：
考虑附着时的基础底压力计算公式：Pk = Fk+Gk/A
当考虑偏心距较大时基础底压力计算公式：Pkmax =Fk+Gk/A + Mk/W
当偏心距e>b/6时按Pkmax =2（Fk+Gk）/3la
式中Pk—相应于荷载效应标准值时，基础底面处的平均压力值
Fk—相应于荷载效应标准值时，上部结构传至基础顶面处的竖向压力值：552.7+60=612.7 kN
Gk－基础自重与基础土重（本塔吊不考虑回填土压力）：5×5×25=625 kN
A－基础底面积：5×5=25㎡
Mk－相应于荷载效应标准值时，作用于基础底面处的力矩值：1500 kN.m
W－基础底面的抵抗矩：5×52/6=20.83m3
Pkmax－相应于荷载效应标准值时，基础底面边缘的最大压力值
l－垂直于力矩作用方向的基础底面边长：5 m
a－合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离：5/2-1500/（612.7+625）=1.29 m
3.2、地基基础承载力验算
3.2.1、风荷载
公式 ωK=βZμSμZωO
Z高度风振系数βZ=1.0
风荷载体型系数：μS=1.3
风压高度系数μZ=1.0
基本风压银川ωO=0.65kN/㎡
迎风面积 结构平均充实率：0.4，
塔吊宽度1.6 m，独立高度H=20m（附着后的塔吊独立高度）
ωK =1.3×0.65×0.4×1.6×20=10.82 kN
3.2.2、塔吊基础对地基最大压力Pk = Fk+Gk/A=[(612.7+625)×1.2+10.82×1.4]/25=60.02 kPa/㎡<300 kPa/㎡(地基承载力满足要求)
3.2.3、塔吊基础对地基底边缘最大压力Pkmax =Fk+Gk/A + Mk/W=[(612.7+625)×1.2+10.82×1.4]/25+1500/20.83=132.03 kPa/㎡<300 kPa/㎡(地基承载力满足要求)
3.2.4、当偏心距e>b/6时按Pkmax =2（Fk+Gk）/3la=2×（612.7+625）/3×5×1.29=127.92 kPa/㎡<300 kPa/㎡(地基承载力满足要求)
4、塔吊基础受冲切承载力验算
根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）第8.2.7条验算公式：
F1 ≤0.7βhpftamh0 am=(at+ab)/2 F1 =Pj+A1
式中βhp－受冲切承载力截面高度影响系数取 1.0
ft－混凝土轴心抗拉强度设计值：1.57 kPa
h0－基础冲切破坏锥体的有效高度：1.35-0.08=1.27 m
am－冲切破坏锥体最不利的一侧计算长度：[1.63+（1.63+2×1.27）]/2=3.36m
Pj－基础最大压力设计值：132.03 kPa
A1－冲切承载力验算时部分基底面积（5+4.33）×0.474/2=2.21㎡
允许冲切承载力：0.7βhpftamh0 = 0.7×1×1.57×3360×1270=4689.7kN
实际冲切承载力：F1 =Pj+A1 = 132.03×2.21=291.78 kN<4689.7Kn(满足要求)
5、塔吊基础承载力验算
5.1.抗弯计算:
根据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002第8.2.7-4条。计算公式如下:

式中：MI --- 任意截面I-I处相应于荷载效应基本组合时的弯矩设计值；
a1 --- 任意截面I-I至基底边缘最大反力处的距离a1 =1.685 m
Pmax --- 相应于荷载效应基本组合时的基础底面边缘最大地基反力设计值，取132.03kN/m2；
P --- 相应于荷载效应基本组合时在任意截面I-I处基础底面地基反力设计值；

P=132.03×(3×1.63-1.685)/(3×1.63)=86.535kPa；
G---考虑荷载分项系数的基础自重取(625+612.7)×1.2=1485.24kN 2；
l --- 基础宽度，取l=5.00m；
a --- 塔身宽度，取a=1.63m；
a' --- 截面I - I在基底的投影长度, 取a'=1.63m。
经过计算得MI =1.6852×[(2×5.00+1.63)×(132.03+86.535-2×1485.24/5.002)+(132.03-86.535)×5.00]/12=293.42kN.m
5.2、配筋面积验算:
依据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002第8.7.2条。公式如下:

式中，αl --- 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，取αl=1.00；
fc --- 混凝土抗压强度设计值，查表得fc =16.70kN/m2；
ho --- 承台的计算高度，ho=1.315m。
经计算得：
αs=293.42×106/(1.00×16.70×5.00×103×(1.315×103)2)=0.002032
ξ=1-(1-2×0.002032)0.5=0.002034；
γs=1-0.002034/2=0.999；
As=293.42×106/(0.999×1.28×103×300.00)=764.88mm2<2119㎜2(配筋满足要求)
经计算一侧向的受力配筋面积最大为764.88㎜2，由于塔吊可以转动，两侧配筋应相同。根据前面所述实际底板受力钢筋配筋面积为2119㎜2，实际配筋率：
ρ=As/bh=2119/（1000×1315）＝0. 161%>最小配筋率0.15%(满足要求)
十五、塔吊验收标准
1、塔吊必须有限位和保险装置，并符合有关标准要求。即：超高限位、变幅限位、力矩限位、升降限位、吊钩保险、断绳限位、绳筒保险、手制制动保险。
2、塔吊司机和指挥人员必须经培训考试合格，领取操作证后，方能上岗操作。
3、塔吊由公司质安科验收合格后方能挂牌使用。
十六：附图
附：塔吊基础图

中国中铁二局 12