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1、-/ 塔吊安装附墙(顶升)施工专项方案塔吊安装附墙(顶升)施工专项方案 一:工程概况:一:工程概况: 畔山怡园商品房三期工程总建筑面积 72632.58(其中 S4楼,一层框架结构,建筑面积 2129.06m2; 5楼 18 层剪 力墙结构,建筑面积 10216.66m2;6楼 18 层剪力墙结构,建 筑面积 10557.59m2;8、9楼均为 30 层剪力墙结构,建筑 面积均为 11199.73m2;10楼 18 层剪力墙结构,建筑面积 10176.97m2;21楼两层框架结构,建筑面积 1503.53m2;地 下室框架结构,建筑面积 15649.31m2) 。 因各楼负责垂直运输的塔吊的使
2、用高度超过了自由高度, 必须进行附墙顶升。为了顺利顶升附着塔吊,保证设备及人身 安全,特制定本附着顶升方案。 二:编制依据:二:编制依据: QTZ80 塔吊使用说明书 塔吊安全技术操作规程 施工现场平面布置 塔式起重机的安装位置及平面布置 三:塔吊附着位置确定三:塔吊附着位置确定 (1 1)附着组成:)附着组成: 8、9#楼建筑最大高度为 95.10 米,5、6、10#楼建筑最大高度 为 58.80m 根据使用说明书,设四道附墙,附墙的连接基座预埋在楼 层底板梁上。附着装置由四套框粱、四套内支撑和三根拉杆组成, -/ 四套框梁由 24 套 M20 高强度(8.8 级)螺栓、螺母、垫圈紧固成附
3、着框架(预紧力距为 370N.m) 。附着框架上的两个顶点处有三根附 着撑杆与之交接,三根撑杆的端部有连接座与建筑物附着处的连接 基座铰接。三根拉杆应保持在同一水平上,通过调节螺栓可以推动 内撑杆顶紧塔身的四根主弦。附墙预埋件采用 30mm300mm 的高 强度螺栓穿孔预埋,。 (见图一) 图一:附着框示意图 (2)布置位置及载荷情况布置位置及载荷情况: 图表 1 及 2 给出了塔机的所示的附着撑杆布置形式和位置条件 下建筑物附着点(即连接基座固定处)的载荷值。根据此载荷值的 大小、参照图 2 附着点在建筑物结构上的具体位置,结合附着装置的 附着点处与建筑物局部的承载能力等因素,确定连接基座与
4、建筑物 -/ 的连接固定方式和局部混泥土钢筋结构处理方式。 图二:附着的工况、力矩 (3)附着位置确定:)附着位置确定: 第一道附着在标高为 20.97 米的第 7 层梁上; 第二道附着在标高为 41.97 米的 14 层梁上; 第三道附着在标高为 62.97 米的 23 层梁上; 第四道附着在标高为 86.97 米的 28 层梁上。 四、安装拉杆及技术要求:四、安装拉杆及技术要求: 1)先将附着框架套在塔身上,并通过四根内撑杆将塔身的四根 主弦杆顶紧;通过销轴将附着撑杆的一端与附着框架连接,另一端 与固定在建筑物上的连接基座连接。 2)每道附着架的三根附着撑杆应尽量处于同一水平上。但在安 装
5、附着框架和内撑杆时,如若与标准节的某些部位干涉,可适当升 高或降低内撑杆的安装高度; 3)安装时应当用经纬仪检查塔身轴线的垂直度,悬出段以上 工作工况 非工作工况 F1(KN)F2(KN)F3(KN) +135.0 +148.0 +73.0 +103.0 +135.0 +148.0 F3 F2 F1 -/ 其偏差不得大于塔身全高的 3/1000,悬出段以下其偏差不得大于塔 身全高的 1/1000,允许用调节附着撑杆的长度来达到; 4)附着撑杆与附着框架,连接基座,以及附墙框架与塔身、内 撑杆的连接必须可靠。内撑杆应可靠的将塔身主弦杆顶紧,各连接 螺栓应紧固调整好后,开口销必须按规定充分张开,运
6、行后应经常 检查有否松动并及时进行调整。 五、顶升加节步骤五、顶升加节步骤 1)顶升前的准备:)顶升前的准备: a.按液压泵站要求给其油箱加油; b.清理各个标准节,在塔身节连接套内涂上黄油,将待顶升加 高用的标准节在顶升位置时的起重臂下排成一排,这样能使塔机在 整个顶升加节过程中不用回转机构,能使在整个顶升过程中所用的 时间最短; c.放松电缆线的长度略大于总的顶升高度,并紧固好电缆; d.将起重臂旋转至爬升架前方,平衡臂处于爬升架的后方(顶 升油缸正好位于平衡臂下) ; e.在引进平台上准备好引进轮及标准节。 2) 、顶升前塔机配平:、顶升前塔机配平: a.塔机配平前,必须先将载重小车运行
7、到图 3 所示的配平参考 位置,并吊起标准节或其他重物(表中载重小车的位置是个近似值, 顶升时还必须根据实际情况的需要调整) 。然后拆除下支座四个支腿 与标准节的连接螺栓; -/ b.将液压顶升系统操作杆推向顶升方向,使爬升架顶升至下支 座支腿刚刚脱离塔身的主弦杆的位置; 起重臂 Q(m) 9401185 56 44 15.214.8 22.822.2 普通标准节940kg/节 加强标准节1185kg/节 图四:顶升配平示意图 c.通过检查下支座支腿与塔身标准节主弦杆是否在同一垂直线上, 并观察爬升架 8 个导轮与塔身主弦杆间隙是否基本相同来检查塔机 是否平衡脸。略微调整小车的配平位置直至平衡
8、。使得塔机上部重 心落在顶升油缸梁上; d.记录小车的位置。但要注意该位置随着起重臂的长度不同而 改变; e.操作液压系统使爬升架下降,连接好下支座和塔身节间的连 接螺栓。 3)顶升作业:)顶升作业: a.将一节标准节吊至顶升爬升架引进横梁的正上方,在标准节 下端安装上四只引进轮,缓慢落下吊钩,使装在标准节上的引进轮 -/ 比较合适的落在引进横梁上,然后摘下吊钩; b.再吊一节标准节,将载重小车开至顶升平衡位置。 c.使用回转机构上的回转制动,将塔机上部机构处于制动状态; d.卸下塔身顶部与下支座连接的 8 个螺栓。 e.开动液压顶升系统,使油缸活塞杆伸出,将顶升横梁两端的 销轴放入距顶升横梁
9、最近的塔身节踏步的圆弧槽内并顶紧?(要设 专人负责观察)确认无误后继续顶升,将爬升架及其他以上部分顶 起 10-50mm 时停止,检查顶升横梁等爬升架传动部件是否有异响、 变形、油缸活塞杆是否自动回缩等异常现象,确认正确后,继续顶 升;顶起略超过半个塔身节高度并使爬升架上的活动爬爪滑过一对 踏步并自动复位后,停止顶升,并回收油缸,使活动爬爪搁在顶升 横梁所顶踏步的上一对踏步上。确认两个活动爬爪全部准确的压在 踏步顶端并承受住爬升架及其他上部分的重量,且无局部变形、异 常情况后,将油缸活塞全部缩回,提起顶升横梁,重新使顶升横梁 顶在爬爪所搁的踏步的圆弧槽内,在次伸出油缸,将塔机上部结构, 再顶起
10、略超过半个塔身节高度,此时塔身上方恰好有能装入一个标 准节的空间,将爬升架引进平台上的标准节拉进至塔身正上方,稍 微缩回油缸,将新引进的标准节落在塔身顶部并对正,卸下引进轮, 用 8 颗 M30 的高强度螺栓将上下标准节连接牢靠(预紧力矩 1400N.m) 。 f.再次缩回油缸,将下支座落在新的塔身顶部上,并对正,用 8 -/ 件高强度螺栓将下支座与塔身连接牢靠,完成一节标准节的加节后 可按照以上步骤重复操作,即可完成所要顶升的标准节。 图五:顶升过程示意图 六、顶升过程的注意事项:六、顶升过程的注意事项: 1) 、塔机最高风速大于 34 級时,不得顶升作业。 2) 、顶升过程中必须保证起重臂
11、与引入标准节的方向一致,并 利用回转制动将起升臂制动住,载重小车停在顶升配平位置。 3) 、若要连续加高几节标准节,则每加完一节后,用塔机自身 吊下一节标准节前,塔身各主弦杆和下支座必须有 8 个高强度螺栓 连接,唯有在这种情况下允许每根螺栓只上一个螺母。 4) 、所加标准节上的踏步,必须与已有的标准节对正。 5) 、在下支座与塔身没有用 M30 螺栓连接好之前,严禁起重臂 回转、载重小车变幅和吊装作业。 6) 、在顶升过程中,若油压系统出现异常时,应立即停止顶升, 回缩油缸,将下支座落在塔身顶部,并用 8 件 M30 高强度螺栓将下 支座与塔身连接牢靠后,再排除液压系统的故障。 -/ 7)顶
12、升加节到所需高度(不超过相关标准)后,应旋转起重臂 至不同的角度,检查塔身各个连接处、基础支脚和附着拉杆各个部 件的紧固情况。 七、附着式塔式起重机附墙之间的距离及悬出段相关参数七、附着式塔式起重机附墙之间的距离及悬出段相关参数 1、第一道附着:第一道附着: 附着架以下的塔身高度 h1(固定式含基础节高度)18(m) =h1=31m 即第一道附着架以下的塔身节数 n1 为:6.4=n1=11.1。附 着架以上塔身悬高 h0:h0=35(m),即附着架以上塔身节数:n0=12.5。 2、第二道或第二道以上附着:第二道或第二道以上附着: (1) 、两道附着架之间的距离 h2:15(m)=h2=26
13、(m) ,即两 道附着架之间的塔身节数 n2 为:5.4=n2=9.3 (2)、附着架以上塔身的高度 h0:工作高度 h=100m 时,与图 五中的一致,工作高度 h100m 时,需少加一节:即附着架以上塔 身节数:n0=11.5。 50000 56000 38000 44000 图中: 附墙装置 -/ 图六:塔机参数图 八、组织机构(人员及职责):八、组织机构(人员及职责): 图七:组织机构图 安装队长:涂传锋,负责塔吊安装指挥; 安装技术负责人:崔恒林,负责塔吊安装技术指导; 安全监督负责人:段军,负责塔吊安全监督; 关键部位操作人员分工: 机上指挥: 袁华圣 负责机上安装指挥 顶升油泵司
14、机: 袁华圣 负责塔吊在顶升时,正确操作油泵 塔吊司机 负责顶升过程中,塔吊的操作 总包单位项目部负责人:涂传锋负责施工现场协调等 总包单位项目部安全员:段军负责拆卸现场警戒、标识,防止 企业公司主管经理 塔吊拆装队 材料设备部 安全人员 塔吊安装 操作人员 设备人员电 工 -/ 非作业人员进入作业区域; 九:九:塔吊附着计算塔吊附着计算 塔机安装位置至建筑物距离超过使用说明规定,需要增长附着 杆或附着杆与建筑物连接的两支座间距改变时,需要进行附着的计 算。主要包括附着杆计算、附着支座计算和锚固 (一):支座力计算 塔机按照说明书与建筑物附着时,最上面一道附着装置的负荷 最大,因此以此道附着杆
15、的负荷作为设计或校核附着杆截面的依据。 附着式塔机的塔身可以视为一个带悬臂的刚性支撑连续梁,其 内力及支座反力计算如下: WK=WOZsz 其中 WO基本风压(Kn/m2) ,安装建筑结构荷载规范 (GBJ9)的规定采用:WO=0.75kN/m2; Z风荷载高度变化系数,按照建筑结构荷载规 范 (GBJ9)的规定采用:Z=1.170; s风荷载体型系数:s=0.065; z -高度 Z 处的风振系数,z =0.70 风荷载的水平作用力 NW =WKBKS 其中 WK 风荷载水平压力,WK=0.04kN/m2 B 塔吊作用宽度,B=0.00m Ks迎风面积折减系数,Ks=0.20 -/ 经计算得
16、到风荷载的水平作用力 q=0.00kN/m 风荷载实际取值 q=0.03kN/m 塔吊的最大倾覆力矩 M=2358kN.m 风荷载取值 q=0.10kN/m 塔吊的最大倾覆力矩 M=1335kN.m 26.0m 26.0m 24.0m 26.0m q M 计算结果: Nw=75.351kN (二):附着杆内力计算 计算简图: 计算单元的平衡方程为: -/ 其中: 本项目塔吊计算参数为: C=1.60米,b1=8.50米,a2=9.10米 (三): 第一种工况的计算 塔机满载工作,风向垂直于起重臂,考虑塔身在最上层截面的 回转惯性力产生的扭矩和风荷载扭矩。 将上面的方程组求解,其中 从0-360
17、循环, 分别取正负两 种情况,分别求得各附着最大的轴压力和轴拉力: 杆1的最大轴向压力为:259.23 kN 杆2的最大轴向压力为:204.32 kN 杆3的最大轴向压力为:132.65 kN 杆1的最大轴向拉力为:259.23 kN 杆2的最大轴向拉力为:204.32 kN 杆3的最大轴向拉力为:132.65 kN (四):第二种工况的计算 塔机非工作状态,风向顺着起重臂,不考虑扭矩的影响。 将上面的方程组求解,其中 =45,135,225,315, Mw=0, 分别求得各附着最大的轴压力和轴拉力。 杆1的最大轴向压力为:62.33 kN 杆2的最大轴向压力为:18.29 kN -/ 杆3的
18、最大轴向压力为:76.94 kN 杆1的最大轴向拉力为:62.33 kN 杆2的最大轴向拉力为:18.29 kN 杆3的最大轴向拉力为:76.94 kN (五): 附着杆强度验算 1杆件轴心受拉强度验算 验算公式: =N/Anf 其中 N为杆件的最大轴向拉力,取N=259.23kN; 为杆件的受拉应力; An为杆件的的截面面积,本工程选取的是16b槽 钢,查表可知 An=2515.00mm2; 经计算,杆件的最大受拉应力 =259.231000/2515.00=103.07N/mm2。 最大拉应力不大于拉杆的允许拉应力215N/mm2,满足要求! 2杆件轴心受压强度验算 验算公式: =N/ A
19、nf 其中 为杆件的受压应力; N为杆件的轴向压力,杆1:取N=62.33kN;杆2:取 N=18.29kN;杆3:取N=76.94kN; An为杆件的的截面面积,本工程选取的是16b槽 -/ 钢,查表可知 An=2515.00mm2; 为杆件的受压稳定系数,是根据 查表计算得, 杆1:取 =0.773,杆2:取 =0.668 ,杆3:取 =0.773; 杆件长细比,杆1:取 =66.351,杆2:取 =83.045,杆3:取 =66.351。 经计算,杆件的最大受压应力 =39.56N/mm2。 最大压应力不大于拉杆的允许压应力2165N/mm2,满足要求! (六):焊缝强度计算 附着杆如果
20、采用焊接方式加长,对接焊缝强度计算公式如 下: 其中 N为附着杆的最大拉力或压力,N=259.230kN; lw为附着杆的周长,取563.00mm; t为焊缝厚度,t=8.50mm; ft或fc为对接焊缝的抗拉或抗压强度,取 185 N/mm2; 经过焊缝强度 = 259230.00/(563.008.50) = 54.17N/mm2。 对接焊缝的抗拉或抗压强度计算满足要求! (七):预埋件计算 -/ 依据混凝土结构设计规范GB 50010-2002第10.9条。 1杆件轴心受拉时,预埋件验算 验算公式: 式中 As预埋件锚钢的总截面面积: As=3.1422232/4=2281mm2 N为杆
21、件的最大轴向拉力,取N=259230.00N b锚板的弯曲变折减系数,由于采取防止锚板弯曲 变形的措施,所以取 b=1.0 经计算: As=259230.00/(0.81.00300.00) =1080.13mm22281.09mm2 满足要求! 2杆件轴心受压时,预埋件验算 验算公式: 式中 N 为杆件的最大轴向压力,取N=76943.23N z沿剪力作用方向最外层锚筋中心线之间的距离 r锚筋层数的影响系数,双层取1.0,三层取0.9,四 层取0.85 经计算: As=76943.23/(1.000.90300.00) =284.97mm22281.09mm2 满足要求! (八):附着支座连
22、接的计算 -/ 附着支座与建筑物的连接多采用与预埋件在建筑物构件上的螺 栓连接。预埋螺栓的规格和施工要求如果说明书没有规定,应该按 照下面要求确定: 1 预埋螺栓必须用Q235钢制作; 2 附着的建筑物构件混凝土强度等级不应低于C20; 3 预埋螺栓的直径大于24mm; 4 预埋螺栓的埋入长度和数量满足下面要求: 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为预埋螺栓与混凝土粘接强度(C20为1.5N/mm2,C30为 3.0N/mm2);N为附着杆的轴向力。 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
23、横向锚固钢 筋。 (九):附着设计与施工的注意事项 锚固装置附着杆在建筑结构上的固定点要满足以下原则: 1.附着固定点应设置在丁字墙(承重隔墙和外墙交汇点)和 外墙转角处,切不可设置在轻质隔墙与外墙汇交的节点处; 2.对于框架结构,附着点宜布置在靠近柱根部; 3.在无外墙转角或承重隔墙可利用的情况下,可以通过窗洞 使附着杆固定在承重内墙上; 4.附着固定点应布设在靠近楼板处,以利于传力和便于安装。 -/ 十、结束语十、结束语 本本施工组织设计是依据该塔机生产厂家 QTZ80 塔式起重机“使 用说明书”等技术文件及国家有关安全技术标准规程编制的,为了 确保塔机附着、顶升过程中施工安全与质量,在全施工过程中应认 真参照本方案执行,本方案未列内容或与国家相关规定相矛盾时, 应遵循参照国家有关技术标准、安全技术标准执行。