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1、 塔吊附著施工方案洪山區板橋村城中村綜合改造K3地塊2#樓2#塔吊 QTZ80(TC5610)型塔吊安裝附墻(頂升)施工專項方案一、工程概況本工程由武漢東原天合房地產開發有限公司投資興建，上海聯創建筑設計有限公司設計，武漢中建工程管理有限公司監理，山河建設集團有限公司施工。本工程主要包括地下室、主體住宅（地上共1#、2#樓34層、3#樓27層、4#樓30層），總高度1#、2#樓99.45m、3#樓78.45m、4#樓87.15m。我公司設置了3臺塔吊負責主體施工的材料垂直運輸工作，1#塔吊為中聯QTZ80（TC5610-6），2#塔吊為中聯QTZ80（TC5610-6）。3#塔吊為中聯QTZ82、0（TC5610-6）。塔吊基礎的整體置于地下室底板以下。為完成施工任務，在基礎結構及主體結構階段，現場垂直運輸機械共采用3臺固定式塔機，分別為：1#塔吊型號為QTZ80（TC5610-6），臂長為56m，最終頂升高度為115m，主要負責1#2#住宅樓及地下車庫區的垂直運輸任務；2#塔吊型號為QTZ80（TC5610-6），臂長為56m，最終頂升高度為95m，主要負責3#住宅樓及地下車庫區的垂直運輸任務。3#塔吊型號為QTZ80（TC5610-6），臂長為56m，最終頂升高度為103m，主要負責4#住宅樓及地下車庫區的垂直運輸任務.因垂直運輸任務和工期的需要，特提前制定3臺塔吊的附著方案，如果3、施工進度超過塔吊的自由高度，必須進行附墻頂升。為了順利頂升附著塔吊，保證設備及人身安全，特制定本附著頂升方案。二、編制依據TC5610塔吊使用說明書(中聯重科有限責任公司編制) 塔吊安全技術操作規程 施工現場平面布置 塔式起重機的安裝位置及平面布置三、塔吊附著位置確定1、附著組成1#、2#樓建筑最大高度為99.45米，根據使用說明書，設四道附墻，附墻的連接基座預埋在樓層底板梁上。附著裝置由四套框粱、套內支撐和三根拉桿組成，四套框梁由36套M20高強度(8.8級)螺栓、螺母、墊圈緊固成附著框架(預緊力距為370N.m)。附著框架上的兩個頂點處有三根附著撐桿與之交接，三根撐桿的端部有連接座與建筑物4、附著處的連接基座鉸接。三根拉桿應保持在同一水平上，通過調節螺栓可以推動內撐桿頂緊塔身的四根主弦。附墻預埋件采用30mm300mm的高強度螺栓穿孔預埋,。(見圖一) 圖一：附著框示意圖2、布置位置及載荷情況圖表1及2給出了塔機的所示的附著撐桿布置形式和位置條件下建筑物附著點(即連接基座固定處)的載荷值。根據此載荷值的大小、參照圖2附著點在建筑物結構上的具體位置,結合附著裝置的附著點處與建筑物局部的承載能力等因素，確定連接基座與建筑物的連接固定方式和局部混泥土鋼筋結構處理方式。圖二：附著的工況、力矩 3、附著位置確定1)第一道附著在標高為21.00米的第七層底板梁上，附著框上塔身懸出段33.7米，5、共用19個標準節，塔機的最大工作高度為54.70米。2)第二道附著在標高為36.00米的12層至13層的框架柱上，附著框上塔身懸出段33.7米，共用26個標準節，塔機的最大工作高度為69.7米。3)第三道附著在標高為60.00米19層至20層的框架柱上，附著框上塔身懸出段33.7米，共用33個標準節；塔機的最大工作高度為93.7米。4)第四道附著在標高為84.4米27層至28層框架柱上，附著框上塔身懸出段29.5米，共用40個標準節，塔機的最大工作高度為113.9米。5)因結構一樣2#3#塔吊附著同上，均能滿足安全和施工需要。21m36m60m84.4m21m36m60m84.4m21m36m6、60m84.4m21m36m60m84.4m21m36m60m84.4m21m36m60m84.4m21m36m60m84.4m21m36m60m84.4m 圖三：附著位置示意圖四、安裝拉桿及技術要求1、先將附著框架套在塔身上，并通過四根內撐桿將塔身的四根主弦桿頂緊；通過銷軸將附著撐桿的一端與附著框架連接，另一端與固定在建筑物上的連接基座連接。2、每道附著架的三根附著撐桿應盡量處于同一水平上。但在安裝附著框架和內撐桿時，如若與標準節的某些部位干涉，可適當升高或降低內撐桿的安裝高度。3、安裝時應當用經緯儀檢查塔身軸線的垂直度，懸出段以上其偏差不得大于塔身全高的3/1000，懸出段以下其偏差不得大7、于塔身全高的1/1000，允許用調節附著撐桿的長度來達到。4、附著撐桿與附著框架，連接基座，以及附墻框架與塔身、內撐桿的連接必須可靠。內撐桿應可靠的將塔身主弦桿頂緊，各連接螺栓應緊固調整好后，開口銷必須按規定充分張開，運行后應經常檢查有否松動并及時進行調整。五、頂升加節步驟1、頂升前的準備：1)按液壓泵站要求給其油箱加油。2)清理各個標準節，在塔身節連接套內涂上黃油，將待頂升加高用的標準節在頂升位置時的起重臂下排成一排，這樣能使塔機在整個頂升加節過程中不用回轉機構，能使在整個頂升過程中所用的時間最短。3)放松電纜線的長度略大于總的頂升高度，并緊固好電纜。4)將起重臂旋轉至爬升架前方，平衡臂處于8、爬升架的后方(頂升油缸正好位于平衡臂下)。5)在引進平臺上準備好引進輪及標準節。2、頂升前塔機配平：1)塔機配平前，必須先將載重小車運行到圖3所示的配平參考位置，并吊起標準節或其他重物(表中載重小車的位置是個近似值，頂升時還必須根據實際情況的需要調整)。然后拆除下支座四個支腿與標準節的連接螺栓。2)將液壓頂升系統操作桿推向頂升方向，使爬升架頂升至下支座支腿剛剛脫離塔身的主弦桿的位置。圖四：頂升配平示意圖1)通過檢查下支座支腿與塔身標準節主弦桿是否在同一垂直線上，并觀察爬升架8個導輪與塔身主弦桿間隙是否基本相同來檢查塔機是否平衡臉。略微調整小車的配平位置直至平衡。使得塔機上部重心落在頂升油缸梁上9、。2)記錄小車的位置。但要注意該位置隨著起重臂的長度不同而改變。3)操作液壓系統使爬升架下降，連接好下支座和塔身節間的連接螺栓。3、頂升作業：1)將一節標準節吊至頂升爬升架引進橫梁的正上方，在標準節下端安裝上四只引進輪，緩慢落下吊鉤，使裝在標準節上的引進輪比較合適的落在引進橫梁上，然后摘下吊鉤。2)再吊一節標準節，將載重小車開至頂升平衡位置。3)使用回轉機構上的回轉制動，將塔機上部機構處于制動狀態。4)卸下塔身頂部與下支座連接的8個螺栓。5)開動液壓頂升系統，使油缸活塞桿伸出，將頂升橫梁兩端的銷軸放入距頂升橫梁最近的塔身節踏步的圓弧槽內并頂緊？(要設專人負責觀察)確認無誤后繼續頂升，將爬升架及10、其他以上部分頂起1050mm時停止，檢查頂升橫梁等爬升架傳動部件是否有異響、變形、油缸活塞桿是否自動回縮等異常現象，確認正確后，繼續頂升；頂起略超過半個塔身節高度并使爬升架上的活動爬爪滑過一對踏步并自動復位后，停止頂升，并回收油缸，使活動爬爪擱在頂升橫梁所頂踏步的上一對踏步上。確認兩個活動爬爪全部準確的壓在踏步頂端并承受住爬升架及其他上部分的重量，且無局部變形、異常情況后，將油缸活塞全部縮回，提起頂升橫梁，重新使頂升橫梁頂在爬爪所擱的踏步的圓弧槽內，在次伸出油缸，將塔機上部結構，再頂起略超過半個塔身節高度，此時塔身上方恰好有能裝入一個標準節的空間，將爬升架引進平臺上的標準節拉進至塔身正上方，稍11、微縮回油缸，將新引進的標準節落在塔身頂部并對正，卸下引進輪，用8顆M30的高強度螺栓將上下標準節連接牢靠(預緊力矩1400N.m)。6)再次縮回油缸，將下支座落在新的塔身頂部上，并對正，用8件高強度螺栓將下支座與塔身連接牢靠，完成一節標準節的加節后可按照以上步驟重復操作，即可完成所要頂升的標準節。 圖五：頂升過程示意圖六、頂升過程的注意事項1、塔機最高風速大于34級時，不得頂升作業。2、頂升過程中必須保證起重臂與引入標準節的方向一致，并利用回轉制動將起升臂制動住，載重小車停在頂升配平位置。3、若要連續加高幾節標準節，則每加完一節后，用塔機自身吊下一節標準節前，塔身各主弦桿和下支座必須有8個高強12、度螺栓連接，唯有在這種情況下允許每根螺栓只上一個螺母。4、所加標準節上的踏步，必須與已有的標準節對正。5、在下支座與塔身沒有用M30螺栓連接好之前，嚴禁起重臂回轉、載重小車變幅和吊裝作業。6、在頂升過程中，若油壓系統出現異常時，應立即停止頂升，回縮油缸，將下支座落在塔身頂部，并用8件M30高強度螺栓將下支座與塔身連接牢靠后，再排除液壓系統的故障。7、頂升加節到所需高度(不超過相關標準)后，應旋轉起重臂至不同的角度，檢查塔身各個連接處、基礎支腳和附著拉桿各個部件的緊固情況。七、附著式塔式起重機附墻之間的距離及懸出段相關參數第一道附著：附著架以下的塔身高度h1(固定式含基礎節高度)18(m)=h113、=31m即第一道附著架以下的塔身節數n1為：6.4=n1=11.1。附著架以上塔身懸高h0:h0=35(m),即附著架以上塔身節數:n0=12.5。第二道或第二道以上附著：1、兩道附著架之間的距離h2：15(m)=h2=26(m)，即兩道附著架之間的塔身節數n2為：5.4=n2=9.32、附著架以上塔身的高度h0：工作高度h=100m時，與圖五中的一致，工作高度h100m時，需少加一節：即附著架以上塔身節數：n0=11.5。圖六：塔機參數圖八、組織機構(人員及職責)企業公司主管經理塔吊拆裝隊材料設備部安全人員塔吊安裝操作人員設備人員電 工 圖七：組織機構圖安全監督負責人（現場安全員）：榮義祥，14、負責塔吊安全監督；安裝隊長（技術負責人）：任帆，負責塔吊安裝指揮；實施安裝人員（安拆工：3人）：電工：簡亮塔吊司機，負責頂升過程中，塔吊的操作；塔吊指揮，負責頂升過程中，塔吊的指揮；九、塔吊附墻計算塔機安裝位置至建筑物距離超過使用說明規定，需要增長附著桿或附著桿與建筑物連接的兩支座間距改變時，需要進行附著的計算。主要包括附著桿計算、附著支座計算和錨固(一)支座力計算塔機按照說明書與建筑物附著時，最上面一道附著裝置的負荷最大，因此以此道附著桿的負荷作為設計或校核附著桿截面的依據。附著式塔機的塔身可以視為一個帶懸臂的剛性支撐連續梁，其內力及支座反力計算如下: WK=WOZsz其中 WO基本風壓(K15、n/m2)，安裝建筑結構荷載規范(GBJ9)的規定采用：WO=0.75kN/； Z風荷載高度變化系數，按照建筑結構荷載規范(GBJ9)的規定采用：Z=1.170； s風荷載體型系數：s=0.065； z 高度Z處的風振系數，z =0.70風荷載的水平作用力 NW =WKBKS其中 WK 風荷載水平壓力，WK=0.04kN/ B 塔吊作用寬度，B=0.00m Ks迎風面積折減系數，Ks=0.20經計算得到風荷載的水平作用力 q=0.00kN/m風荷載實際取值 q=0.03kN/m塔吊的最大傾覆力矩 M=2358kN.m風荷載取值 q=0.10kN/m塔吊的最大傾覆力矩 M=1335kN.m 計算16、結果: Nw=75.351kN (二)附著桿內力計算 計算簡圖: 計算單元的平衡方程為: 其中: 本項目塔吊計算參數為：C=1.60米,b1=8.50米,a2=9.10米 (三)第一種工況的計算 塔機滿載工作，風向垂直于起重臂，考慮塔身在最上層截面的回轉慣性力產生的扭矩和風荷載扭矩。 將上面的方程組求解，其中 從0-360循環， 分別取正負兩種情況，分別求得各附著最大的軸壓力和軸拉力： 桿1的最大軸向壓力為：259.23 kN桿2的最大軸向壓力為：204.32 kN 桿3的最大軸向壓力為：132.65 kN 桿1的最大軸向拉力為：259.23 kN 桿2的最大軸向拉力為：204.32 kN 桿17、3的最大軸向拉力為：132.65 kN (四)第二種工況的計算 塔機非工作狀態，風向順著起重臂，不考慮扭矩的影響。 將上面的方程組求解，其中 =45,135,225,315， Mw=0，分別求得各附著最大的軸壓力和軸拉力。 桿1的最大軸向壓力為：62.33 kN 桿2的最大軸向壓力為：18.29 kN 桿3的最大軸向壓力為：76.94 kN 桿1的最大軸向拉力為：62.33 kN 桿2的最大軸向拉力為：18.29 kN 桿3的最大軸向拉力為：76.94 kN (五)附著桿強度驗算 1、桿件軸心受拉強度驗算 驗算公式:=N/Anf 其中 N為桿件的最大軸向拉力,取N=259.23kN； 為桿件的18、受拉應力； An為桿件的的截面面積，本工程選取的是16b槽鋼,查表可知 An=2515.00mm2；經計算，桿件的最大受拉應力 =259.231000/2515.00=103.07N/mm2。 最大拉應力不大于拉桿的允許拉應力215N/mm2,滿足要求! 2、桿件軸心受壓強度驗算 驗算公式:=N/Anf 其中為桿件的受壓應力；N為桿件的軸向壓力,桿1:取N=62.33kN；桿2:取N=18.29kN；桿3:取N=76.94kN； An為桿件的的截面面積，本工程選取的是16b槽鋼,查表可知 An=2515.00mm2； 為桿件的受壓穩定系數,是根據 查表計算得, 桿1:取 =0.773,桿2:取19、=0.668 ,桿3:取 =0.773； 桿件長細比,桿1:取 =66.351,桿2:取=83.045,桿3:取=66.351。 經計算，桿件的最大受壓應力 =39.56N/mm2。 最大壓應力不大于拉桿的允許壓應力2165N/mm2,滿足要求! (六)焊縫強度計算 附著桿如果采用焊接方式加長，對接焊縫強度計算公式如下: 其中 N為附著桿的最大拉力或壓力，N=259.230kN； lw為附著桿的周長，取563.00mm； t為焊縫厚度，t=8.50mm； ft或fc為對接焊縫的抗拉或抗壓強度，取 185 N/mm2； 經過焊縫強度 = 259230.00/(563.008.50) = 54.120、7N/mm2。 對接焊縫的抗拉或抗壓強度計算滿足要求! (七)預埋件計算 依據混凝土結構設計規范GB 50010-2002第10.9條。 1、桿件軸心受拉時，預埋件驗算 驗算公式: 式中 As預埋件錨鋼的總截面面積：As=3.1422232/4=2281mm2 N為桿件的最大軸向拉力,取N=259230.00N b錨板的彎曲變折減系數，由于采取防止錨板彎曲變形的措施，所以取 b=1.0 經計算: As=259230.00/(0.81.00300.00)=1080.13mm22281.09mm2 滿足要求! 2、桿件軸心受壓時，預埋件驗算 驗算公式: 式中 N 為桿件的最大軸向壓力,取N=76921、43.23N z沿剪力作用方向最外層錨筋中心線之間的距離 r錨筋層數的影響系數，雙層取1.0,三層取0.9，四層取0.85 經計算: As=76943.23/(1.000.90300.00)=284.97mm22281.09mm2 滿足要求! (八)附著支座連接的計算 附著支座與建筑物的連接多采用與預埋件在建筑物構件上的螺栓連接。預埋螺栓的規格和施工要求如果說明書沒有規定，應該按照下面要求確定： 1、預埋螺栓必須用Q235鋼制作。 2、附著的建筑物構件混凝土強度等級不應低于C20。 3、預埋螺栓的直徑大于24mm。 4、預埋螺栓的埋入長度和數量滿足下面要求： 其中n為預埋螺栓數量；d為預埋螺栓22、直徑；l為預埋螺栓埋入長度；f為預埋螺栓與混凝土粘接強度(C20為1.5N/mm2，C30為3.0N/mm2)；N為附著桿的軸向力。 5、預埋螺栓數量，單耳支座不少于4只，雙耳支座不少于8只；預埋螺栓埋入長度不少于15d；螺栓埋入端應作彎鉤并加橫向錨固鋼筋。 (九)附著設計與施工的注意事項 錨固裝置附著桿在建筑結構上的固定點要滿足以下原則： 1、附著固定點應設置在丁字墻(承重隔墻和外墻交匯點)和外墻轉角處，切不可設置在輕質隔墻與外墻匯交的節點處。 2、對于框架結構，附著點宜布置在靠近柱根部。 3、在無外墻轉角或承重隔墻可利用的情況下，可以通過窗洞使附著桿固定在承重內墻上。 4、附著固定點應布設在靠近樓板處，以利于傳力和便于安裝。十、結束語本施工組織設計是依據該塔機生產廠家QTZ80(TC5610)塔式起重機“使用說明書”等技術文件及國家有關安全技術標準規程編制的，為了確保塔機附著、頂升過程中施工安全與質量，在全施工過程中應認真參照本方案執行，本方案未列內容或與國家相關規定相矛盾時，應遵循參照國家有關技術標準、安全技術標準執行。13