二期塔吊基础安装拆除施工方案.doc

保利珠海金湾项目二期 塔吊基础、安装、拆除施工方案
目录

第一节 编制依据 1
第二节 工程概况 1
第三节 塔吊型号、位置的选择 1
第四节 塔吊安装主要参数 2
第五节 塔吊基础设计 4
第六节 塔吊基础施工 9
第七节 塔吊安装和拆除 11
第八节 质量、安全要求 11
第九节 塔吊防碰撞措施 12
第十节 附图 12

第一节 编制依据
1、TC6013A-6型液压自升塔式起重机使用说明书（长沙中联科技发展股份有限公司建筑起重机械分公司）及其相关文件；
2、二期岩土工程勘察报告；
3、二期工程设计图纸；
4、《建筑桩基础技术规范》JGJ94-94及其他相关规范、规程。
第二节 工程概况
本工程位于珠海市金湾区机场东路与金铭路交界处，二期项目首先要施工的是1#楼、13#楼和幼儿园。其中1#楼地下一层，地面以上25层，总高度75.1m,13#楼地下一层，地面以上26层，总高度75.6m。1#楼与13#楼之间的距离大约80m。
本工程设计标高±0.000相当于珠海坐标系绝对高程＋5.85m。

第三节 塔吊型号、位置的选择
本工程施工场地有限，影响塔吊安装因素较多，具体如下：
一、工程地质和水文条件的影响
依据岩土工程勘测报告以及所选塔吊位置最近钻孔的资料显示：本工程岩土层基岩以上为粘性土层，其中粘土层中含有软塑的淤泥质土（地基承载力特征值为80Kpa），且淤泥层较厚，在30～40米。根据测算，不能满足塔吊基础（设计为5.5×5.5×1.4m）承载力要求（综合考虑在250Kpa以上）。加之地下水位埋深较浅，在1.8～6.8m之间。因此考虑塔吊基础采用桩基础，桩端承载选择强风化岩上作为塔吊桩基础的持力层。
四、施工工艺要求
本工程承台基础采取先打桩后挖土的施工方法，因此，为方便塔吊基础施工，塔吊桩与结构桩同时进行施工，具体参见附图。
五、塔吊臂长及起重量考虑因素
现场布置的塔吊不但要满足现场材料加工及堆场的需求，而且还要避免相邻塔吊之间起重臂发生碰撞，以及塔吊起重臂与相邻建筑物发生碰撞等因素。
因此，综合上述因素，本工程选用两台TC6013A-6型塔吊（使用二期工程1＃及13＃楼塔吊），编号为1#塔吊和2#塔吊。1#塔吊为1#楼使用，2＃塔吊为13#楼使用。具体平面位置详见：1#塔吊承台定位及桩位布置和2#塔吊承台定位及桩位布置。
两台TC6013A-6型自升式塔式起重机臂长60m，最大起重量6T，起重高度独立式为45m，附着式为180m，臂端起重量1.3T，标准节截面尺寸分别为1840×1840×2140mm。
此外，为避免相邻塔吊使用过程中发生碰撞，从塔吊开始安装、顶升及拆除等过程中都要通过预设，使各台塔吊之间始终保持6m高差。根据塔吊位置邻近建筑物的高度及塔吊标准节的高度，二期投入使用的两台塔吊首次安装高度、最后完成高度及两台塔吊中心距如下：
1＃塔吊首次安装高度设为37.7m，最后完成高度设为90.80m。
2＃塔吊首次安装高度设为37.7m，最后完成高度设为90.80m。
1＃塔吊与2＃塔吊的塔吊中心直线距离为80.10m。
第四节 塔吊安装主要参数
TC6013A-6型自升式塔式起重机由长沙中联科技发展股份有限公司建筑起重机械分公司生产，其自由高度为46.10m，最大附着式起升高度为220m。因本工程设计1#塔吊最大高度为90.80m，2＃塔吊最大高度为90.80m，所以两台塔吊需进行附墙设置。
在最大高度时（工作状态下）自重为63.2＋108.416=171.616t，倾覆力矩（非工作状态下自由高度时的最大力矩）3080 kN.m，塔吊基础承台尺寸5.5×5.5×1.4m，重量为108.416 t。
一、预埋螺栓
地脚螺栓由16道M48组成。螺栓埋入基础混凝土1100mm，外露400 mm。地脚螺栓与塔身标准节由塔吊底盘连接成整体。
二、塔身标准节
塔身标准节是由型钢焊接而成，标准节与标准节之间采用8件高强螺栓和16件高腔螺母联接，塔身标准节高为2140mm，标准节重1.48 t。
三、平衡臂、起重臂及塔帽
TC6013A-6型自升式塔式起重机平衡臂由型钢组焊，上铺走道、网板并设有栏杆和过道，尾部设有工作平台，平衡臂长13.60米。配重块选择根据塔机设计说明，采用6块(50m臂)1.95t钢筋混凝土配重即满足要求。
起重臂为等腰三角形桁架结构，根据工程选用60m臂长。
塔帽为四棱锥形结构，高度6.80m，顶部焊有拉杆架，以安装起重臂拉杆和平衡臂拉杆。通过组合型钢性拉杆及销轴与起重臂、平衡臂相连。在塔尖上设有机械式力矩限制器，顶部设有连接平衡臂拉杆和起重臂拉杆的铰销吊耳，以及穿绕起重钢丝绳并作重量限制器的测力环滑轮，顶部还装有安装平台、安全信号灯和避雷针。
四、套架
套架由套架结构、平台、栏杆、滚轮总成、爬抓等组成，安装套架时，开口方向应与含有踏板的方向相反，套架结构安装前应先装好滚轮，8套滚轮应装在规定的位置，并调整滚轮的间隙。
五、附着装置
附着装置有三根撑杆、框架等组成，撑杆的一端通过框与塔身连接，另一端用销轴与建筑物预埋铁件连成一体，附着最大间距高度不超过24.2m，并且附墙间距按以下进行：
1＃塔吊在使用过程中需设二次附墙杆，第一次附墙高度为31.00m，第二次附墙高度为53.40m。
2＃塔吊在使用过程中需设两次附墙杆，第一次附墙高度为31.00m，第二次附墙高度为53.40m。
六、下接盘、回转支撑及上接盘
上下接盘能做相对运动。下接盘通过法兰及连接套管分别与套架及塔身标准节连接，上接盘通过连接法兰与过渡节连接。
七、过渡节
用钢管及钢板组焊而成。其前后焊接由耳板分别用特制销轴与平衡臂及起重臂臂根连接，内部装有穿绕起升钢丝绳的定滑轮。
八、塔机其他构造及参数
塔机其他构造包括起升机构、回转机构、变幅机构、和液压顶升机构、司机室及绕绳系统。塔机总功率48.2KW；钢丝绳最大拉力为20KN；接地电阻R≤4欧姆。
第五节 塔吊基础设计
由于本工程选用的两台塔吊是同一种型号，因此，基础计算时取一种即可，下面就以1#塔吊TC6013A-6为例进行塔吊的基础承台和塔吊桩验算，计算采用“PKPM”施工软件进行。
由于采用桩基础，因此，基础承台尺寸选择为5.5×5.5×1.4m。
一、 参数信息
塔吊型号: TC6013A-6,自重(包括压重)F1=632.00kN,最大起重荷F2=78.4kN
塔吊倾覆力距M=3560.00kN.m,塔吊起重高度H=83.46m,塔身宽度B=1.84m
混凝土强度:C35,钢筋级别:Ⅱ级,承台长度Lc或宽度Bc=5.50m
桩直径或方桩边长 d=0.40m,桩间距a=3.00m,承台厚度Hc=1.40m
基础埋深D=0.00m,承台箍筋间距S=200mm,保护层厚度:40mm
二、 塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩计算
1. 塔吊自重(包括压重)F1=632.00kN
2. 塔吊最大起重荷载F2=78.40kN
作用于桩基承台顶面的竖向力 F=1.2×(F1+F2)=852.48kN
塔吊的倾覆力矩 M=1.4×3560.00=4984.00kN.m
三、 矩形承台弯矩的计算
计算简图：

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。
1、 桩顶竖向力的计算(依据《建筑桩基础技术规范》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=1.2×692.00=852.48kN；
G──桩基承台的自重，
G=1.2
×（25.0×Bc×Bc×Hc)=1270.50kN；
Mx,My──承台底面的弯矩设计值(kN.m)；
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m)；
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=(852.48+1270.50)/4+4984.00×( 3.00×1.414/2)/[2×(3.00×1.414/2)2]=1705.66kN
最大拔力：
N=(852.48+1270.50)/4-4984.00×(3.00×1.414/2)/[2×(3.00×1.414/2)2]=-644.1724kN
2、 矩形承台弯矩的计算(依据《建筑桩基础技术规范》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(m)；
Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kN)，Ni1=Ni-G/n。
经过计算得到弯矩设计值：
N=(852.48+1270.50)/4+4984.00×(3.00/2)/[4×(3.00/2)2]
=1361.412kN
Mx1=My1=2×(1361.41-1270.50/4)×(1.50-1.10)=1063.63kN.m
四、 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 1──系数，当混凝土强度不超过C50时，1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，1取为0.94,期间按线性内插法确定；
fc──混凝土抗压强度设计值；
h0──承台的计算高度。
fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm2。
经过计算得
s=1063.63×106/(1.00×16.70×5500.00×1360.002)=0.006
=1-(1-2×0.006)0.5=0.006
s=1-0.006/2=0.997
Asx= Asy=1063.63×106/(0.997×1360.00×300.00)=2613.89mm2。
五、 矩形承台截面抗剪切计算
依据《建筑桩基础技术规范》(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=1700.14kN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 0──建筑桩基重要性系数，取1.0；
──剪切系数,=0.20；
fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；
b0──承台计算截面处的计算宽度，b0=5500mm；
h0──承台计算截面处的计算高度，h0=1360mm；
fy──钢筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2；
S──箍筋的间距，S=200mm。
经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋!
六、桩承载力验算
桩承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(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=1705.66kN
桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式：

其中 0──建筑桩基重要性系数，取1.0；
fc──混凝土轴心抗压强度设计值，fc=16.70N/mm2；
A──桩的截面面积，A=0.11932m2。
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!
七、桩竖向极限承载力验算及桩长计算
桩承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(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=1705.66kN
桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式：
最大压力:

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:

Qck──相应于任一复合基桩的承台底地基土总极限阻力标准值:

qck──承台底1/2承台宽度深度范围(≤5m)内地基土极限阻力标准值；
s,p──分别为桩侧阻群桩效应系数，桩端阻群桩效应系数；
c──承台底土阻力群桩效应系数；按下式取值：

s,p,c──分别为桩侧阻力分项系数，桩端阻抗力分项系数，承台底土阻抗力分项系数；
qsk──桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，按下表取值；
qpk──极限端阻力标准值，按下表取值；
u──桩身的周长，u=1.571m；
Ap──桩端面积,取Ap=0.20m2；
li──第i层土层的厚度,取值如下表；
厚度及侧阻力标准值表如下:
序号
土厚度(m)
土侧阻力标准值 (kPa)
土端阻力标准值 (kPa)
土名称
1
12.03
86.5
0
砾粘性土
2
6
96
4450
全风化岩
由于桩的入土深度为36m,所以桩端是在第2层岩层。
最大压力验算:
R=1.57×(12.03×86.5×1+3.97×96×1)/1.65+1.10×4450.00×0.20/1.65+0.71×654.16/1.70=2205.60kN
上式计算的R的值大于最大压力1705.66kN,所以满足要求!
八、桩抗拔承载力验算
桩抗拔承载力验算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-94)的第5.2.7条
桩抗拔承载力应满足下列要求:

其中:

式中 Uk──基桩抗拔极限承载力标准值；
i──抗拔系数；
解得:
Ugk=14×(12.03×86.5×0.75+3.97×96×0.75)/4=3732.00kN
Ggp=14×16×22/4=1232.00kN
Uk=1.57×(12.03×86.5×0.75+3.97×96×0.75)=1674.92kN
Gp=1.57×16×25=628.32kN
由于: 3732.00/1.65+1232.00>=649.69 满足要求!
由于: 1674.92/1.65+628.32>=649.692491749175 满足要求!
第六节 塔吊基础施工
塔吊桩的施打与工程桩要求一致，打桩计划按照具体桩机的行走路线施打。
一、土方
塔吊桩承台土方开挖时考虑临近承台的位置，要严格控制开挖平面尺寸和坑底标高，不得超挖。开挖至垫层标高后立即组织验槽和进行垫层砼的浇筑，避免基槽土受到地下水的浸泡。
二、垫层
基础垫层尺寸、基底标高及地质情况经检查符合要求后，浇筑垫层砼C15，100厚。表面平整度不大于1/1000。
三、地脚螺栓的安装
地脚螺栓的安装是塔吊基础施工的重点和难点，地脚螺栓安装不当会严重影响塔机的使用（如塔身偏位等），因此，须采取特殊措施以保证螺栓的不偏位。对此，在施工前按照预埋螺栓尺寸，采用上下二块钢板（不小于3.0厚）中间支撑采用Φ22钢筋焊接成预埋件，钢板顶面和底面按照螺栓尺寸预留螺栓位置，垫层施工完成后，放入承台内，并将螺栓固定于预埋件内，确认位置和高度无误后，四个预埋件用角钢或钢筋焊接成一个整体，形成稳固结构（但不得与基础承台钢筋连接）。施工时随时用水准仪和线锤随时进行调整，直至混凝土浇筑完成。
地脚螺栓外露部分，采用拧上螺母并包扎的措施，严防损坏螺纹。
四、钢筋施工
钢筋绑扎施工时应尽量避免碰撞地脚螺栓和固定框，以免螺栓偏位，而且对于地脚螺栓部位的钢筋既不能切断，也不能减少。
基础钢筋详见附图。
五、砼浇筑
塔吊预埋地脚螺栓的垂直度及平面位置经检查符合要求后，才能进行混凝土浇筑，塔吊基础混凝土强度等级为C35。
混凝土浇筑时，密切注意观察钢筋、地脚螺栓有无走动情况，当发现有位移时，必须立即停止浇筑并及时调整，完全处理后再继续浇筑。
混凝土浇筑时，振动棒不得与预埋螺栓及支撑铁架相碰撞，以免引起预埋螺栓及支撑铁架位移或发生垂直度偏差。
六、防水施工
塔吊基础承台施工时将采取防水措施，以保证浇筑混凝土质量以及塔吊位置的积水。防水采用与基础底板相同的防水材料，防水施工的做法与底板大面积防水的做法一致。
第七节 塔吊安装和拆除
塔吊的安装与拆除由相应资质的安装单位按照国家和地方政府标准和要求进行施工，并遵循原厂规定，安装和拆除前须报项目部审核，并由项目部交底后方可实施。
参加塔机安装的司机（包括操作使用塔机的司机），安装工，起重工，必须是按照国家特种设备安全监督管理部门有关规定进行考核，并取得合格证者。严禁无证操作、安装、维修塔机，且在安装前必须熟读说明书，熟练掌握该塔机的操作，安装拆卸程序及要求，否则一律不得上岗。
塔机安装前的检查项目有：出厂合格证、使用说明书、电气原理图及接线图等。
塔机安装的起重设备应选用20吨以上的汽车起重机或其他起重设备。
具体塔吊安装和拆除参见本工程塔吊安装及拆除施工方案。
第八节 质量、安全要求
一、质量要求
1、此次作业应严格遵照塔式起重机安装任务书和四期群塔方案进行。
2、固定基础应检查平整情况，混凝土强度情况，检查左右上下有无障碍物和高压线。
3、塔吊接地电阻不得大于4欧姆。
4、逐日开展对作业人员的技术交底及实施过程中的质量检查，均应有文字记载，以备查询。
5、详细检查塔吊结构部分的部件、附件、连接件安装是否齐全、正确。结构有无变形、开焊、裂纹，螺栓拧紧力矩是否达到技术要求：检查钢丝绳穿绕及润滑情况：检查各部滑轮转动情况；检查各传动机构是否平衡，有无异常；检查电器控制系统是否灵活可靠；检查塔吊“四限位、两保险”是否灵敏可靠。
6、顶升前，对标准节数量及型号检查是否正确；套架平台有无开焊变形：液压系统是否达到要求，油路畅通无泄露。顶升后检查连接是否可靠；螺栓销子是否齐全：套架应按规定降到标准位置，塔身对支承面不垂直度不得大于千分之四。
7、按规定进行负荷试验，并填入《塔吊拆、装统一检查表格》。
二、安全要求
1、指挥人员必须熟悉组装塔吊的结构性能和组装工艺要求。
2、各相关的安全，质检及所有组装人员必须了解自身所从事工作的项目、内容及要求。对组装部件必须选择正确的吊挂部位，严防由于吊挂不当而造成零件的损坏或造成钢丝断裂。
3、从事该项工作的人员必须配齐三宝(即安全帽、防滑鞋和安全带)，并正确使用。
4、严禁交叉作业。
5、塔吊严禁带病作业，吊臂下严禁站人。
6、高空作业所持工具，必须用绳子系好，避免下坠伤人。指挥人员哨声必须声响清晰，手势准确，指挥果断。
7、顶升前必须将起重臂回转至套架开口方向，顶升时，严禁旋转吊臂、开动小车或吊钩起升下落。
8、风速达到四级以上时，不得进行塔吊顶升和拆除作业。
第九节 塔吊防碰撞措施
根据施工现场的需要，本工程布置的三台塔吊在运转时受场地、楼层高度、结构特征及相邻塔吊运作等约束，现场三台塔吊同时使用时若不加控制，会出现塔吊之间相互碰撞的情况，因此，根据三台塔吊的型号、安装位置及附墙建筑物特点，编制群塔专项方案。各分包队伍严格按照该群塔方案进行塔吊安装和拆除 。
第十节 附图
附图一：1#塔吊基础平面、剖面图
附图二：2#塔吊基础平面、剖面图
附图三：1#塔吊承台定位及桩位布置
附图四：2#塔吊承台定位及桩位布置

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