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1、塔式起重机基础施工方案 工程概况 1.1 工程基本情况 本项目位于本市本区 X 路与 B 路 A 路交汇处,是本标段和新城核心区进行交通联结的重要,包括国铁、城际交通和城市公共交通等多种不同层面的交通方式。11#塔式起重机区域由 A-1 座及地下四层建筑组成,屋面檐口最高处高度标高为 54.80m,具体概况见下表:建筑面积 总建筑面积 665860m2,地下建筑面积 366826 m2,地上建筑面积 299034 m2 地下室标高 地下一层-3.900m,地下二层-9.650,地下四层-13.850 地上建筑高度 A 座裙房 地上 3F 16.60m A-1 座 地上 13F 54.80m 结
2、构形式 框架剪力墙钢筋混凝土结构 基础 筏板、承台及地梁基础,基础面标高 13.850 工程桩 钻孔灌注桩,桩径 800,持力层为(8)-3 中风化凝灰岩 2 塔式起重机的选型与布置 2.1 选型原则 11#塔式起重机的布置和选型主要根据以下原则进行:1)根据建筑物高度、建筑平面尺寸、建筑面积、钢筋及周转材料工程量、钢结构工程量、单层施工时间等选用。2)地下室施工阶段场区内布置的塔式起重机能满足原材料及周转材料的水平垂直运输;3)地上结构施工阶段:由于地上、地下建筑物几何平面尺寸异同,主要考虑塔式起重机的覆盖范围,以满足地上主体结构施工要求为准。2.2 塔式起重机选型 为满足现场施工的需要,在
3、该位置布置11#塔式起重机(MC120),作为结构施工阶段垂直运输设备,具体塔式起重机选用及安装情况如下表所示:编号 型号 臂架长度 标准节高度 标准节数量 塔式起重机 高度 格构柱高度 安装总高度 基础 形式 备注 11#MC120 60 米 3 22 66 15.1 81.1 格构柱附墙 钢平台 2 道 2.4 塔式起重机的布置 2.4.1 塔式起重机布置原则 群塔作业由于距离较近,施工中既要满足生产要求,又要减少相互干扰,因此合理布置非常重要。所以在安装前要制定平面布置和立体协调方案。1)平面布置时应尽可能覆盖整个施工面,不产生或少产生盲区;相邻塔式起重机要有足够的安全距离;塔机回转时覆
4、盖面尽可能少重叠或不重叠。2)塔机垂直运输时应能穿越现场施工构件,确保不同几何尺寸的物件有足够的间隙距离提升到需要的作业平台。3)塔机应有足够的高度,在考虑到吊钩高度、吊索高度和吊物高度以及安全限位高度后,应有足够的垂直距离保证各种不同几何尺寸物件进行水平运输。4)塔机相互间的距离应错开,确保吊钩在最大高度回转时不相互碰撞。5)避开施工范围内的所有设施(如相邻建筑和高压架空线路等),在危险距离内应进行隔离防护。6)确保塔机回转时与相邻建筑物、构造物及其他设施间的水平和垂直安全距离大于2m,工作中吊物的水平和垂直安全间隙也必须大于2m。7)同步升高和下降,确保群塔相互间的垂直距离符合立体协调方案
5、要求。2.4.2 施工阶段塔式起重机平面及竖向布置 1)11#塔式起重机平面定位如下图所示:2)11#塔式起重机竖向布置 为了避免交叉作业的干扰,本工程塔式起重机除在平面上进行合理布置,避免出现 3台塔式起重机以上的交叉外,还应在塔式起重机安装高度上进行合理布置,11#塔式起重机初始及最终安装高度见下表。塔式起重机安装标高参照图,详见附图 2。塔式起重机编号 初始标准节数 初始安装高度 最终标准节数 最终安装高度 附墙 11#塔式起重机 10 30 22 66 2 道 注:11#塔式起重机采用格构柱钢平台基础,在土方开挖阶段逐层加强,加强采用 16a的槽钢进行加强,详见附图 3。3 施工部署
6、3.3 施工流程图 根据现场塔式起重机平面布置图,11#塔式起重机设置类型为:在基坑内部,采用格构柱钢平台基础,桩基及格构柱施工后即可进行钢平台及塔式起重机的制作与安装。其施工流程如下所示:表层卸土及场地整平格构柱周边土方开挖塔吊准备施工钢平台安装基础验收塔吊安装格构柱逐层加强主基坑土方开挖格构柱下周边底板施工塔吊试运行塔吊顶升加节塔吊拆除结构出地面结构封顶3.4 塔式起重机使用计划 11#塔式起重机计划使用起止时间为 2020 年 11 月 25 日至 2020 年 6 月 30 日,工期217 天。4 塔式起重机基础施工方案 4.1 塔式起重机基础形式 塔式起重机基础定位详见第2.4 节,
7、11#塔式起重机基础具体形式如下:基础类型 类型描述 格构柱钢平台基础 塔式起重机位于基坑内部,采用格构柱钢平台基础,桩基及格构柱施工后即可进行钢平台及塔式起重机的制作与安装。1)塔式起重机基础为 4 根850 的中心距为 2.4m2.4m 钻孔灌注桩,桩端进入中风化岩层 850mm,上接钢格构柱,格构柱外包尺寸 450450,采用 416016 边角钢及42020010 的缀板焊接而成,长度为 15.8m,埋入钻孔灌注桩内 3.5 米。2)在中心距为 2.4m2.4m 的四根格构柱的顶部各焊接一块 70070025 口板,并将两台塔式起重机配套钢平台焊接在封口板上,塔式起重机的固定支脚焊接在
8、钢平台上。格构柱与封口板焊接时,每个面要加 2 块筋板,共 24432 块。3)格构柱的上口需要做水平处理,以确保钢平台的水平误差控制在 1mm 以内。钢平台均为成品,在其他工程均应用于同型号或更大型号的塔式起重机。4)固定支腿承重板与钢平台贴板处焊缝要求不小于 25mm,连接贴板与钢平台、格构柱处以及筋板处焊缝要求不小于 16mm。5)格构柱开挖后,每隔 2 米用20 槽钢做一道支撑,将四根格构柱连成一整体,两支撑间设斜撑增加其整体刚度。最后一道支撑的高度按实际空间决定,并浇筑入结构底板内。6)塔式起重机使用前,其格构柱下的局部底板及承台必须浇筑完成。格构柱钢平台基础加工图见附图 3,塔式起
9、重机格构柱及钻孔灌注桩施工图见附图 4。4.2 塔式起重机基础施工 1)各塔式起重机基础的定位依照塔式起重机平面布置图中的标示的与轴线关系进行定位。2)桩顶标高必须按照设计标高进行严格控制。支撑立柱在坑底以下为850 工程桩或立柱桩,坑底以上为 4L16016 格构柱。钢格构柱均采用 Q235b 钢,焊条采用 E43xx型。焊接为围焊,焊缝等级二级,上部钢井字桁架的垂直度小于 1/250。钢井字桁架的角钢接长的拼接接头采用剖口对焊,并加缀板加强,接头应错开 800mm。3)钢平台将事先场外焊接,必须严格复核各相关资料,确保符合现场实际尺寸。4)钢平台基础:在格构柱的顶部焊接一块封口板,并将十字
10、梁钢平台焊接在封口板上,塔式起重机的固定支脚焊接在钢平台上,固定支腿承重板与钢平台贴板处焊缝要求不小于 25mm,连接贴板与钢平台、格构柱处以及筋板处焊缝要求不小于 16mm。5)施工时将桁架与下部钻孔灌注桩的钢筋笼主筋焊接牢固,挖土时严禁机械碰撞。立柱桩的超灌高度为 1200mm。6)格构柱穿过底板时设置 3mm 厚止水板,止水钢板设置在于地下室底板中间,同时格构柱内部的混凝土在穿底板处应凿除并清理干净。7)雷接地和电气重复接地安装利用塔式起重机自身钢结构另增加专门的接地体组成避雷接地和电气重复接地系统,并安装一组 3 根接地极,其中接地极距离塔式起重机接地点5m 远,3 个接地极之间的距离
11、5m,接地极采用 2.5m 长的 L505 角钢,接地带采用扁铁,所有接地带之间以及接地带与接地极之间的焊接要符合相关规范规定,将接地电阻控制在 4以内。4.3 施工注意要点 塔式起重机验收合格投入使用后,定期对塔式起重机的垂直度和钢平台的水平度进行监测,一般为每周监测三次,如监测数据稳定可减少为每周一次,如偏差较大(垂直度偏差超过 2)则加大监测频率,每天监测一次或两次;另对钢平台上下连接的焊缝进行监测,如有开裂或垂直度偏差超过 3或其他情况出现,立即停止使用塔式起重机,并对薄弱部位进行加强。随土方开挖,对格构柱进行连梁加固,开挖过程中注意格构柱四边的土体对称开挖,以防土体压力不均匀对塔式起
12、重机造成影响;在每道加固斜支撑焊接完成后,组织相关人员对焊接进行验收,验收合格后,再进行下一层土方的开挖和格构柱的加固。4.4 穿楼层措施 1)洞口尺寸 11#塔式起重机(MC120)塔式起重机穿楼板洞口尺寸为 2.6m2.6m,其中塔式起重机尺寸 1.61.6,四周各留 0.5m 空隙,预留插筋 0.3m;详见下图。所有预留的插筋表面涂一层素水泥浆进行防锈保护,待后期浇筑前将素水泥浆保护层清楚。塔式起重机穿楼板洞口预留插筋示意图 2)洞边处理 洞口四周需挂水平安全网以防杂物坠落,需有临边围护;地下室顶板处需砖砌 10cm高挡水坎。挡水坎平面图 3)脚手架留设 塔式起重机洞口由于正好穿过结构梁
13、,梁下脚手架需保留,洞口四周需保留 1m 范围内脚手架,如下图所示。脚手架预留设意图 4)塔式起重机拆除后封堵 结构按从下至上顺序进行封堵,对钢筋进行除锈处理,将洞口处满堂架满布并支设模板,采用搭接焊将底筋板筋面筋连接,浇筑高一等级补偿收缩混凝土。5.2 塔式起重机桩承载力验算 11#塔式起重机桩,桩顶标高-14.55m,,入土深度为 45m,桩端落于中风化凝灰层。9 安全施工措施 9.1 塔式起重机安装(拆卸)安全措施 1)安装作业之前,组织学习安装(拆卸)安全技术方案,对班组作业人员进行技术方案交底,对分项工作内容、技术要求、安全措施以及注意事项等进行单独交底。2)作业人员必须经过培训考核
14、合格,司机、吊装指挥、电工及检验人员要持证上岗;进入作业现场必须戴安全帽,高空作业时要系好安全带,穿防滑鞋,冬季、雨季应采取防滑措施。3)遇有架空输电导线的场所,要保证电源线与架空输电线有足够的安全距离,如条件限制不能保证安全距离,要与有关部门协调,采取有效安全防护措施后方可架设。4)作业人员必须遵守高空作业规则,严禁酒后上岗及高空抛物等一些不安全行为,安装基本塔时遇六级风以上禁止作业。5)套架、回转支承座、平衡臂、起重臂等大件吊装作业前,现场负责人必须进行专项安全技术交底,每次起吊离地面 200mm 左右时必须停机,检查安全平稳性,确认安全可靠方能继续起吊。6)对长大物件吊挂点应准确,保证被
15、吊物件平衡,起吊前应先用稳固绳把两端栓牢,防止重物旋转、摆动和碰撞。7)安装作业区(510)米范围外应设安全警戒线,工地派专人把守,非有关人员不得进入警戒线,专职安全员应随时检查各岗人员的安全情况,夜间作业,应有良好的照明。8)安装人员要工作岗位明确,作业职责明确,既要坚守岗位,又要互相配合,自觉遵守安全操作规程及塔机安全技术措施规定,集中精力,全神贯注的工作。9)塔机安装完后,未经“安装质量检测试验”合格,不得交付使用。10)塔式起重机安装质量检测试验合格后,应将安全操作规程标牌,塔机性能标牌和安装验收标牌,挂立于醒目处,以提醒操作人员和其他人员。11)塔机交付使用前,必须向使用单位做“塔机
16、技术性能,保养和维修”及“安全技术规程”等交底,并取得使用单位签字认可。9.2 塔式起重机安装(拆卸)的施工安全措施 1)全体人员必须严格遵守施工现场各项安全规章制度。2)施工人员均穿戴好安全用具,高空作业尤其要注意,安全带要系牢于身体上部牢固构件上。3)高空作业不得上下抛物件,各类安全用具及配件均应用工具袋或吊蓝,并用绳子吊上,放置于安全的地方。4)施工现场设红白带警戒线,并有专人监督。5)施工人员应集中思想,听从专人指挥,吊运构件应缓慢,构件起吊过程应用绳牵引,防止空中转动。6)吊索具应有 6 倍以上安全系数,捆绑用钢丝绳应有 10 倍以上安全系数。7)各类器具使用前均应严格检查,以防不测
17、。8)塔机在顶升过程必须锁住回转制动器,禁止作回转动作。9)在顶升过程中应有专人指挥,指挥信号明确,远距离指挥应使用对讲机。10)液压操作人员应集中精神,小心操作。11)五级以上风力禁止顶升作业,大雨禁止高空安装作业。12)起重人员应明确构件重量后方可起吊。13)全体施工人员必须遵循文明施工原则,做好手清工作。9.3 群塔作业安全措施 1)明确规定塔式起重机在施工中的运行原则:群塔运行原则:低塔让高塔,后塔让先塔,动塔让静塔,轻车让重车。2)塔式起重机长时间暂停工作时,吊钩应升到最高处,小车拉到最近点,大臂按顺风向停置。为了确保工程进度与塔式起重机安全,交班、替班人员未当面交接,不得离开驾驶室
18、,交接班时,要认真做好交接班记录。3)各作业人员必须严格执行“十不吊”的规定:指挥信号不明不准吊;斜牵斜挂不准吊;吊物重量不明或超负荷不准吊;散物捆扎不牢或物料装放过满不准吊;吊物上有人不准吊;埋在地下物不准吊;机械安全装置失灵或带病时不准吊;现场光线暗看不清吊物起落点不准吊;棱刃物与钢丝绳直接接触无保护措施不准吊;六级以上强风不准吊。4)作业期间,任意两塔式起重机间任何接近部位(包括吊重物)距离不得小于 2 米。5)信号指挥人员由项目方面配备和管理,塔式起重机与信号指挥人员必须配备对讲机;对讲机经统一确定频率,使用人员无权调改频率;专机专用,不得转借。信号指挥人员应与塔式起重机组相对固定,无
19、特殊原因不得随意更换人员;指挥人员未经主管负责人同意,不得私自换岗,交班必须当面交接。现场所用指挥语言一律采用普通话。指挥语言应规范,防止发生指挥错误。指挥过程中,要求信号指挥人员必须时刻目视塔式起重机吊钩与被吊物,塔式起重机转臂过程中,信号指挥人员还须环顾相邻塔式起重机的工作状态,并发出安全提示语言。安全提示语言明确、简短、完整、清晰。6)卷扬机下,铺设油布,防止油污洒落。7)配重下部挂设密目网,两道,保护碎渣下落。8)塔式起重机在吊物时,进行电气回转限位措施,严禁大臂端旋转至居民宅顶,具体方法为:采用电气回转限位,保证塔机工作时 180 度旋转,不转到小区范围,下班时限位再恢复到自由旋转状
20、态,小车收回根部,这样既保证了施工需要,又不对小区居民造成影响。9)塔式起重机由于大臂超出围墙范围,故需进行塔式起重机小车限位措施,防止小车超出围墙范围内。10)预留洞上下用竹胶板覆盖严密,悬挂警示灯,以防人员跌落预留洞内。11)塔式起重机安装、拆除必须由具有资质的单位严格按照塔式起重机安装、拆除施工方案执行,所有操作人员必须持证上岗,严禁违章指挥,违章作业。12)塔式起重机的各种限位装置必须灵敏有效,严禁私自拆除各种限位。13)塔式起重机在顶升和锚固时必须保证群塔上述高低错开的高度距离。顶升时要遵循先顶升高塔,后顶升低塔的原则。14)每天必须对塔式起重机进行必要的检查,如塔式起重机的限位装置
21、是否灵敏,钢丝绳是否有磨损现象等,发现问题,及时解决,15)每台塔式起重机要根据不同型号、不同的起重量确定塔式起重机的载重量,严禁超载起吊,严禁材料混吊。16)塔式起重机司机要经常检查塔式起重机回转制动要可靠,一般风力条件下应能控制大臂,当风力达 5 级时,要及时索好大臂停止作业。当有雾雨及夜间照明不良时停止作业。17)塔式起重机不工作时小车走在根部,大钩升起,这样可保证不作业的塔式起重机不影响邻近塔式起重机作业。18)如遇突然停电或故障使塔式起重机大臂朝向影响周围塔式起重机作业,为减少碰撞危险,要用手动装置调整大臂朝向后再回转齿圈处设置障碍固定大臂,无手动回转装置只能及时先固定大臂,但周围塔
22、式起重机要避让该塔。9.4 群塔施工防碰撞措施 9.4.1 水平方向低位塔式起重机起重臂与高位塔式起重机塔身之间防碰撞措施 塔式起重机在现场的定位布置是关键,通过严格控制各台塔式起重机之间的位置关系,来预防低位塔式起重机的起重臂端部碰撞高位塔式起重机塔身,在安装方案中已保证任意两塔间距离均大于较低的塔式起重机臂长 2 米以上,符合塔式起重机安全规程(GB5144-94)中的10.5 之规定“两台起重机之间的最小架设距离应保证处于低位的起重机的臂架端部与另一台起重机的塔身之间至少有2 米的距离”的规定。塔式起重机在现场的定位保证了塔式起重机之间不存在低位塔式起重机的起重臂与高位塔式起重机的塔身发
23、生碰撞的问题。9.4.2 塔式起重机在垂直方向的防碰撞措施 低位塔式起重机的起重臂与高位塔式起重机起重钢丝绳之间防碰撞措施。由于受施工需要的影响,塔式起重机间高与低是相对的,但都有可能发生低位塔式起重机的起重臂与高位塔式起重机的起重钢丝绳的碰撞事故。为杜绝此类事故发生,项目对每一台塔式起重机的工作区进行合理划分,避免出现塔式起重机交叉工作区,若需在交叉区域作业时,另一台塔式起重机吊臂必须避开此区域,不得同时作业,同时,必须配备有合格操作证的、经验丰富的信号指挥工,确保指挥塔式起重机回转作业时,低塔的起重臂不碰撞高塔的起升钢丝绳。当现场风速达到 6 级风,相当风速达到 10.813.8 米/秒时
24、,塔式起重机必须停止作业。另外,项目将配备操作熟练、有责任心的塔式起重机司机为现场服务,塔式起重机在每次使用后或在非工作状态下,将塔式起重机的吊钩升至顶端,同时将起重小车行走到起重臂根部。高位塔式起重机的起重臂下端与低位塔式起重机的起重臂上端防碰撞措施。由于相邻塔式起重机的作业面有交叉处,所以低位塔式起重机的起重臂与高位塔式起重机的起重臂有可能发生碰撞。各塔式起重机均按照前面塔式起重机安装部分所要求的高度顶升即可保证高位塔式起重机的大臂下限与低位塔式起重机的大臂上限之间的垂直距离不小于2m。由此,符合塔式起重机安全规程(GB5144-94)中的 10.5 之规定:“两台起重机之间的最小架设距离
25、应保证处于高位起重机的最低位置的部件(吊钩升至最高点或最高位置的平衡重)与低位置起重机中处于最高位置的部件之间的垂直距离不得小于 2m”。我司两台塔式起重机高差两个标准节,高度达 6 米,满足上述规范要求。10 塔式起重机运行管理 10.1 群塔作业运行原则 1)低塔让高塔原则:低塔在运转时,应观察高塔运行情况后再运行。2)后塔让先塔原则:塔机在重叠覆盖区运行时,后进入该区域的塔机要避让先进入该区域的塔机。3)动塔让静塔原则:塔机在进入重叠覆盖区运行时,运行塔机应避让该区停止塔机。4)轻车让重车原则:在两塔同时运行时,无载荷塔机应避让有载荷的塔机。5)客塔让主塔原则:另一区域塔机在进入他人塔机
26、区域时应主动避让主方塔机。6)同步升降原则:所有塔机应根据具体施工情况在规定时间内统一升降,以满足群塔立体施工协调方案的要求。10.3 配备必要的安全设施:1)为防止运转时塔机之间相互碰撞,各塔机分别加设限位器,固定在自己主旋转扇区。2)为保证各塔机在夜间能顺利运行,每台塔机塔臂、尾端、小车设醒目红旗标志,晚上亮红色指示灯并确保足够的照度,使每位塔式起重机司机工作时能够看清楚自己塔机与相邻塔机交会时钩绳位置避免碰撞。夜间施工作业面及各塔应有足够的照明设施。3)各施工现场围墙四周设置明显警示物,防止塔式起重机司机视物不清使塔机吊物临空。10.4 合理安排塔机施工:1)从施工流水段上考虑相邻两塔作
27、业时间尽量错开,避免在同一时间、同一地点两塔同时使用时发生碰撞。如果塔机必须同时作业时,应遵守低塔让高塔的原则,如两塔塔臂在旋转过程中同时进入交叉范围相互靠近时,减慢塔机旋转速度,低塔应提前主动避让,待高塔旋转出交叉范围后,低塔方可继续运转;必须照顾相邻塔机作业情况,注意相邻塔机的吊运方向、塔臂转动位置、起吊高度等工作状态,并由专业信号工设立限位哨,以控制塔臂的转动位置及角度,同时控制器具的水平吊运。吊装混凝土和各种物料时,与相邻塔行程小车应错开 5m 以上距离操作。2)塔机吊装使用时,塔式起重机司机和信号工应注意地面变压器、电线及电闸箱等的位置,不得碰撞,防止发生事故;塔机行程小车和吊钩及吊
28、物禁止超出施工现场围墙位置,禁止在办公区、生活区及民房上空停留。3)塔机在每次使用后或在非工作状态下,将塔机的吊物钩升至顶端。并将起重小车行走至起重臂根部,以免起吊钢丝绳与相临塔臂发生碰撞。4)当现场风速达到 6 级时相当风速 10.813.8m/S 时,塔机必须停止作业。10.5 加强联络通讯管理 群塔作业应对每台塔机进行统一编号,固定每台机组司机及信号指挥人员。现场为塔机组司机及相关指挥人员配备对讲设备,每台机组对讲频率必须单独锁定,未经批准任何人不得改变人员组合,不得擅自改变对讲机频率,不得擅自指挥。11 应急预案 11.1 成立应急领导小组 现场总指挥:A 现场副总指挥:O 施工现场技
29、术组:技术部 施工现场生产组:工程部、机电管理部、材料部 后勤保障组:后勤部门 11.3 塔式起重机垂直度偏差大 如果塔式起重机垂直度偏差超过2,提高塔式起重机垂直度监测频率,看塔式起重机垂直度是否稳定控制在 2左右;如果塔式起重机垂直度偏差仍继续发展,立即停止使用塔式起重机;将垂直度监测情况上报公司技术部及工程部,商讨纠偏措施,如有条件则首选附墙加固处理;如不具备附墙条件,采取其他措施与周围其他固定结构拉接固定,拉接前需堆固定结构承载力进行验算。11.4 焊接焊缝开裂 定期堆塔式起重机的钢平台、上下焊缝进行表面观察,如发现焊缝变形或局部钢材有异常变化,立即停止使用塔式起重机,将观测的现象上报公司技术部及工程部及专家组,商讨相应的措施对钢平台及焊接部位进行加固。