塔吊施工专项施工方案.docx
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塔吊施工专项施工方案
上海芯哲微电子科技有新公司
表面贴装IC封装测试项目(二期)
塔
吊
基
础
施
工
方
案
江苏南通六建建设集团有限公司
2012年4月
目录
一、工程概况……………………………………………………………………………-1-
二、编制依据……………………………………………………………………………-2-
三、塔吊的布置与选用…………………………………………………………………-2-
1)塔吊的平面布置及选用-2-
2)塔吊基础的设计-3-
3)塔吊基础的施工-3-
4)桩基承台基础计算书(QT280-6010)-4-
四、塔吊安装准备工作…………………………………………………………………-12-
五、塔吊的安装…………………………………………………………………………-12-
六、塔吊的试运转………………………………………………………………………-13-
七、塔吊的拆卸…………………………………………………………………………-14-
八、附着计算与施工的注意事项………………………………………………………-14-
九、塔吊基础承台与地下室底板楼措施按层数之间后浇带的留设及防水…………-14-
十、操作要点:
…………………………………………………………………………-14-
十一、维护与保养:
-15-
十二、防碰撞措施:
-16-
十三、安全措施:
-16-
十四、应急措施:
-17-
十五、安全注意事项-17-
一、工程概况
1.1工程简介
序号
项目
内容
1
工程名称
表面贴装IC封装测试项目(二期)
2
工程地址
上海市奉贤区南桥镇环城东路323号
3
建设单位
上海芯哲微电子科技有限公司
4
施工总承包单位
江苏南通六建建设集团有限公司
5
监理单位
上海总工工程建设监理有限公司
6
设计单位
上海沪防建筑设计有限公司/上海应翔建筑设计有限公司
7
勘察单位
上海协力岩土工程勘察有限公司
8
总用地面积
5150平米
9
总建筑面积
40760平米
10
地上建筑面积
35610平米
11
地下建筑面积
5150平米
12
工程性质
新建
1.2建筑概况
本工程为上海芯哲微电子科技有限公司表面贴装IC封装测试项目(二期),高层丙类厂房,地下一层,地上十层。
地下一层,平时为汽车停车库及设备用房,战时为甲类工程核6常6,两个二等人员掩蔽部。
地上一至十层为高层丙类厂房。
本工程的设计标高±0.000相当于绝对标高5.05m(吴淞高程),目前自然地面标高为绝对标高+4.50m。
1.3结构概况
本工程采用桩基筏板基础,钢筋砼框架剪力墙结构,桩基采用PHC管桩。
二、编制依据
1、本工程施工总平面图;
2、本工程岩土勘察报告;
3、《QTZ80(TC6010)自升式塔式起重机使用说明书》;
4、《建筑施工手册》;
5、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002;
6、《地基基础设计规范》(GB50007-2002);
7、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008;
8、《先张法预应力混凝土管桩》DBJT28-92-2000;
9、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GBJ50202-2002);
10、《建筑塔式起重机安全规程》(GB5144-2006);
11、《塔式起重机操作使用规程》(JG/T100-99);
12、《起重吊车指挥信号》(GB5082-85);
13、《起重机司机安全技术考核标准》(GB6702-86);
14、《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99);
15、《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005);
16、本工程《施工组织设计》;
17、《塔式起重机设计规范》(GB/T13752-1992);
18、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2009)
19、《塔式起重机》GB/T5031—2008
三、塔吊的布置与选用
1)塔吊的平面布置及选用
1、结合本工程具体情况,由于该建筑物的形状为矩形,长79.6m,宽70.5m。
考虑既要便与施工又要防碰撞,并满足施工垂直运输的要求,同时考虑到地下建筑施工时基坑中部建筑材料的运输,故在地下室中部L-K、9-10间布置1台QTZ80(6010)塔吊一台,能满足运输要求详见塔吊基础平面布置图附后。
2、塔吊的桩基在主体桩基施工完毕后进行,沉桩完毕后即进行塔吊基础的施工。
3、在基坑土方大开挖前必须将塔吊安装至固定式独立高度,此项施工可与土方开挖流水穿插进行。
2)、塔吊基础的设计
根据地质勘察报告和塔吊型号QTZ80(6010),采用桩基承台基础。
桩基采用PHC-A500-100-20管桩4根,QTZ80(6010)4800*4800*1350高承台基础,并参照塔吊生产厂家的基础设计图进行施工。
3)、塔吊基础的施工
①桩基施工土方开挖
采用PHC-A500-100预应力砼静压桩,桩顶标高为-7.80m,井点降水一周后进行土方开挖,土方开挖采用放坡开挖,放坡系数为1:
2,安排专人在现场进行指挥,留300mm厚土方,人工清理。
人工开挖完成24小时内完成垫层浇筑。
②垫层浇筑
土方开挖结束并验槽后,立即浇筑C15混凝土垫层100厚。
垫层浇筑范围同土方开挖范围。
垫层混凝土浇筑,采用混凝土汽车泵直接将混凝土输送到位。
塔吊基础节地脚螺柱放线使用水准仪、钢尺,先将提前放出外边线。
然后,再测放出固定地脚螺柱的位置。
③预埋地脚螺柱就位
由于要固定好塔吊的四组地脚螺柱,塔吊基础开挖后,待垫层凝固后,在上面放线定位,放入预埋螺柱。
校正预埋螺柱的标高及垂直度,校正至符合要求后,将16根地脚螺柱就位,然后帮扎钢筋、支模、浇筑混凝土。
④钢筋绑扎及模板安装
按照塔吊使用说明书技术要求进行钢筋下料、绑扎,钢筋加工、绑扎允许偏差满足规范要求,安装间距需满足设计要求,同一截面接头数量不大于50%。
承台模板外用5cm*10cm的木枋固定,木枋外用Φ48*3.5钢管设斜撑,其与地基的支承点要牢固可靠。
模板的安装必须保证支撑体系的整体性、稳定性,浇捣混凝土时要派专人跟班,随时观察支撑是否变形、有无产生位移、倾斜、爆模等现象。
⑤混凝土施工
浇筑混凝土1350mm高,一次成型表面抹平。
边浇筑混凝土边测量标准件垂直度及水平度。
水平偏差<1/750,垂直度偏差<1.5/1000。
做好混凝土试块2组,一组用于R28d的标养,另一组7d砼试件,作为安装塔吊的依据,待混凝土强度达到安装要求时,方可进行整个塔吊的安装工作。
4)、桩基承台基础计算书(QTZ80—6010)
建筑高度:
42.25m;标准层层高:
3.1m;
(一)设计参数信息
塔吊型号:
QTZ80(6010);
塔吊自重(包含配重):
F1=415.36KN;
最大起重荷载Q:
F2=80KN(说明书中查找);
塔吊倾覆力矩:
由使用说明书中查找m=1805KN·M
塔身宽度:
B=1.6m
桩直径:
d=0.5m
桩间距:
3.8m
承台厚度:
hc=1.35m
承台的拉钩间距:
S=480mm保护层:
40mm
钢筋砼比重:
25KN/m3
土比重:
20KN/m3
(二)塔吊基础承台顶面的竖向力与弯矩的计算
1.塔吊自重(包括压重):
F1=415.31kN
2.塔吊最大起重荷载:
F2=80kN
作用于桩基承台顶面的竖向力:
F=F1+F2=495.3kN
塔吊的倾覆力矩:
m=1.4系数*1805=2527KN·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,设计计算式应按照倾覆力矩的最不利方向进行验算。
1、桩顶竖向力的计算(依据《建筑桩基技术规程》(JGJ94-2008)的第5.1.1条)
Ni=(F+G)/n±mxyi/∑y2±mxyi/∑y2²
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=495.3KN
G—桩基承台的自重G=25.0*Lc*Bc*hc=25.0*4.8*4.8*1.35=777.6KN
mxxy—承台底面的弯矩设计值(KN*m)
xiyi—单桩相对承台中心轴的X、Y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(最大值)
最大压力
Nmax=1.2系数*(495.3+777.6)/4+2527*(3.8*1.414/2)/2(向)*(3.80*1.414/2)²
=852.17KN
最大拔力
N=(495.3+777.6)/4-2527*(3.80*1.414/2)/2*(3.80*1.414/2)²=-152.07KN
2、矩形承台弯矩的计算(依据《建筑桩基技术规程》(JGJ94-2008)的第5.9.2条)
Mxl=∑NilyiMyl=∑Nilxi
其中Mxl、Myl—计算截面处X、Y方向的弯矩设计值(KN*M)
Xi、yi—单桩相对承台中心轴的X、Y方向距离(m)
Nil—扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(KN)
Nil=Ni-G/n经过计算得到弯矩设计值
压力产生的承台弯矩
N=1.2系数*(495.3+777.6)/4+2527*(3.8/2)/4根*(3.80/2)²=714.37KN
Mxl=Myl=2*(714.37-777.6/4)*(1.9-0.5(桩径))=1455.92KN*m
拔力产生的承台弯矩
N=(495.3+777.6)/4-2527*(3.8/2)/4根*(3.80/2)²=-14.28KN
Mx2=My2=-2*14.28*(1.9-0.5)=-39.97KN
(四)矩形承台截面主筋的计算
依据《砼结构设计规范》(GB50010-2010)的第7.2条多变构建承载力计算
as=m/alfcbho²
∮=1-
rs=1-∮/2
As=m/rshofy
式中al—系数,当砼强度补超过C50时,al取值为1.0;当砼强度等级为C80时,al取值为0.94,期间按线性内插发确定。
fc—砼抗压强设计值
C35fc=16.70N/mm²
ho—承台的计算高度=1350-80=1270mm
fy—Ⅱ级钢的变拉强度设计值fy=300N/mm²
b—承台的宽度B=4800MM
承台底面配筋:
as=(1455.92*106)/1.0*16.70*4800*1270²=0.0013
rs=1-0.0013/2=0.999
Asx=Asy=1455.92*106/0.999*1270*300=3825mm²
该塔吊基础底板配筋选用25根直径20二级钢双向布置
则25根*3.14*(20/2)²=7850mm²>3825mm²满足要求
承台顶面配筋
as=39.97*106/1.00*16.70*4800*1270²=0.00003
rs=1-0.00003/2=1
Asx=Asy=39.97*106/(1.00*1270*300)=104.91mm²
该塔吊基顶面配筋为25根直径20二级钢双向布置
则25根*3.14*(20/2)²=7850mm²>104.91mm²满足要求
(五)矩形承台截面拉剪切的计算
依据《建筑桩基技术规程》(JGJ94-2008)的第5.9.10条根据地二步的计算方案,可以得到X、Y方向桩对桩的承台的最大剪力
考虑对称性V=N=852.317KN
斜截面变剪承载力满足下面公式
V≤βhsαftboho
α=1.71/(λ+1)
βhs=(800/ho)1/4
其中V—斜截面最大剪力设计值
bhs变剪切承载力截面高度影响系数,当ho<800mm时,取ho=800;当ho>2000mm时,取ho=2000;其间按线性内插法取值。
则βhs=
=0.89
α—承台剪切系数
λ计算截面剪跨比λx=ax/hoλy=ay/ho
此处ax、ay为柱边(墙边)或承台变阶处y、x计算一排桩的桩边的水平距离,当λ<0.25时取0.25,当λ>3时,
λx=λy=
=0.70
fc—砼轴心抗拉强度设计值ft=1.57N/mm²
bo—承台计算截面处的计算宽度bo=4800mm
h—承台计算截面处的计算高度ho=1270mm
α=1.17/(0.70+1)=1.01
则βhsαftboho=0.89*1.01*1.57*4800*1270=8603120KN>852.17KN
经过计算承已满足拉剪要求,只需构造配箍筋。
(六)桩身承载力验算
桩承载力计算依据《建筑桩基技术规程》(JGJ94-2008)的第5.8.2条根据地二步的计算方案,可以得到桩的轴向压力值,取其中最大值。
Nmax=852.17KN
桩顶轴向压力值应满足下面的公式:
N≤∮cfcAps
其中∮c—基桩成桩工艺系数取0.7
fc—砼轴心抗压强度(C80)设计值fc=35.9N/mm²
A—桩的截面面积
A=3.14*(250²-150²)=125600mm²
∮cfcAps=0.7*35.9*125600=3156328N=3156.33KN>852.17KN符合要求
经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,受压钢筋只需构造配筋。
受拉承载力计算,最大拉力N=152.07KN
Asfy=152.07管桩采用钢棒fy=1420N/mm²
查图集200沪G502第3页,得知管桩采用10根直径为9的一级钢的钢棒
10根*3.14*(9/2)²=635.85mm²>107.140mm²符合要求
(七)桩的抗压承载力计算
根据地二步的计算方案,可以得到桩的轴向压力设计值,取其中最大值N=852.17KN,桩竖向极限承载力验算依据《建筑桩基技术规程》(JGJ94-2008)的第5.3.6条按下式计算
Quk=Qsk+Qpk=u∑∮siqsikli+∮pqpkAp
其中Quk—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
u—桩身的周长u=2πr=2*3.14*500=1.57m
∮si∮p—大直径桩侧阻力、端阻力尺寸效应系数。
按《建筑桩基技术规程》(JGJ94-2008)的表5.3.6—2计算取值。
∮si=(0.8/0.5)1/5=1.06
∮p=(0.8/0.5)1/4=1.12
qsik—桩第Ⅰ层土的极限侧阻力标准值
qpk—极限段阻力标准值
Ap—桩端面积
取Ap=3.14*(0.25²-0.15²)=0.13m²
li—第Ⅰ层土层的厚度
根据《上海芯哲微电子科技有限公司二期厂房》岩土工程勘察报告表b:
主要物理力学参数表提供的个土层承载力特征值套用上式,可直接计算出单桩承载力特征承载力特征值:
塔吊附近钻孔揭示土层厚度及侧阻力特征值如下表:
C5/4.67
图层层号
土层名称
层厚(m)
层底高程
土侧阻力特征值(Kpa)
土端阻力特征值(KPa)
①
填土
1.10
3.57
/
②
褐黄~灰黄色粘土
1.90
1.67
15
/
③
灰色淤泥质粉质粘土
1.20
0.47
15
/
③夹
灰色砂质粉土
1.60
-1.13
15
/
③
灰色淤泥质粉质粘土
10.70
-11.83
25
/
⑤
灰褐色淤泥质粘土
8.3
-20.13
40
/
⑥
暗绿~草黄色粉质粘土
6.5/31.3
-26.63
75
2200
⑦1
草黄色粉砂
9.3
-35.93
95
5500
根据地质勘察报告要求,拉拔桩置于第⑥层地基土中,取桩底标高为-22.85,桩顶相对标高为-7.90m则绝对标高为-2.85m,则桩长=22.85-2.85=20m,取桩长为20m进行验算则桩底标高为-22.85。
由于塔吊承台位于③层灰色淤泥之分粘土中,土端阻力为零,则不考虑自然地基反力对塔吊基础承台的作用,只考虑桩的承载力。
R=1.57*(1.06*25*8.98+1.06*40*8.3+1.06*75*2.72)+1.12*2200*0.1=1569.73KN>852.17KN符合要求
(八)桩的抗拔承载力计算
桩抗拔承载力计算依据《建筑桩基技术规程》(JGJ94-2008)的第5.4.5条,桩拉拔承载力应满足下列要求。
Nk≤Tgk/2+GgpNk≤Tuk/2+Gp
Tgk=1/nul∑λiqiskliTuk=∑λiqiskuili
其中:
Nk—按荷载效应标准组合计算的基桩拔力
Tgk—群桩呈整体破坏时基桩的抗拔极限承载力标准值
Ggk—群桩基础所包围体积的桩土总自重,地下水位以下取浮重度
Tuk—群桩呈作整体性破坏是基桩的抗拔极限承载力标准值
Gp—基桩自重、地下水位以下取浮重度
ul—群桩外围周长ul=(3.8+0.5)*4边=17.2m
λi—抗拔系数按《建筑桩基技术规程》(JGJ94-2008)中,表5.4.6-2取值
λ=0.70
qisk—桩侧表面第i层土的抗压极限侧阻力标准值
ui—桩身周长ui=2R=2*0.5=1.57m
li—第i层土层的厚度
解:
Tgk=17.2*(0.7*25*8.98+0.7*40*8.3+0.7*75*2.72)/4=2289.10KN
Ggp=0.13*20*(25-10)+(17.2*20-0.13*20*4)*(20-10)/4=873KN
Tuk=0.7*25*1.57*8.98+0.7*40*1.57*8.3+0.7*75*1.57*2.72=835.79KN
Gp=0.13*20*(25-10)=39.00KN
则2289.10/2+873>152.07符合要求
835.79+39>152.07符合要求
四、塔吊安装准备工作
1、工具、吊具及设备的检查准备由安装单位负责。
2、预埋支腿由生产厂家订购。
3、吊车选用30t的汽车吊进场予以吊装。
4、现场的配合,由施工单位负责,包括吊车和运输车辆的进场道路及周围环境。
五、塔吊的安装
1、严格按设备安装图纸及该塔吊使用说明书规定程序进行安装。
(1)、安装前准备工作
(2)、安装步骤:
{吊装两标准节吊装于砼基础→吊装爬升架(并装好液压系统)套在标准节外→吊装回转部分(上、下支座、回转机构)→塔顶、平衡臂拉杆安装→平衡臂吊装、安装拉杆→安装起重前臂及配重→司机室安装→起重臂与其拉杆安装→装小车→组合吊臂拉杆→连接小车与变幅钢丝进行穿绕→检查电路、传动部份、连接螺栓→汽车起吊机将吊臂提升安装到吊臂铰点上→穿绕起吊绳、开动起升机构→吊装平衡重→穿绕起升钢丝绳→调整小车}
(3)、塔身标准节安装
(4)、调整各种安全装置:
(超重力矩限制器调整、超重限制器调整、幅度限位器调整、起升高度限器调整、制动器调整)。
2、地面和高空有专人负责,指挥信号(包括手势、哨音)必须明确。
3、先装底座、压重、基础节、套架、转盘、塔帽,将螺栓全部紧固完毕,方可上平衡臂,再上吊臂,最后上平衡重。
4、顶升时,必须有专人操作液压系统,确认无故障后方可顶升。
5、顶升时,设备严禁回转,回转齿轮最好用木块垫死,预防在顶升中突然刮风,吹动回转机构。
6、设备安装完毕后,必须有良好的接零和可靠的接地保护装置。
7、起重机的塔身上严禁悬挂标语牌。
8、架体安装高度超过20米要设有临时缆风绳。
9、设备安装完毕后,用经纬仪找垂直度,塔身顶部与地面的垂直度不得超过1/1000。
六、塔吊的试运转
1、空载试验《包括小车前后行走,左右回转,吊钩上下》。
2、重载试验,根据本机的吨米系数,按规定起吊物件《包括小车前后行走,左右回转,吊钩上下》。
2、超载试验,在规定起吊重物的基础上增加10%~20%的重物,吊离地面50cm,严禁回转和小车行走,停5min方可放下重物。
4、根据本机的吨米系数,按规定起吊重物,调试力矩限制器。
5、安装调试完毕后,双方必须办理书面验收和签字手续后方可投入正常使用并报请当地劳动部门核验备案。
6、定期与不定期组织有关人员进行检查和保养。
七、塔吊的拆卸
塔吊待主体结构封顶,屋面施工完毕后方可拆卸,严格按该塔吊使用说明书规定程序进行拆卸,塔吊的拆除坚持谁安装,谁拆除的原则,自上而下地拆卸,待塔身拆卸完毕后,其塔吊基础混凝土用空压机加风镐凿除。
设有专人指挥,搞好临时围护及防护。
塔机拆卸方法与安装基本相同,只是工作程序与安装时相反,即后装先拆,先装后拆。
在拆卸过程中严格按操作规程要求拆卸,以防发生人身设备安全事故。
安装及拆卸严格遵守塔吊使用说明书执行。
八、附着计算与施工的注意事项
1)附着计算
本名工程塔吊安装位置至附墙或建筑物距离及附着装置安装严格按照使用说明书标准附着间距及附着间距及附着距离安装的,给出的所有力均为标准配置时的里,则该附着支座计算、附着杆的计算、锚固环计算等从略。
2)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。
九、塔吊基础承台与地下室底板顶板,按层数之间后浇带的留设及防水措施
(一)与地下室底板之间后浇带的留设与防水措施,详见附图。
(二)与地下室顶板按层数后浇带的做法,同条件结构按层后浇带的做法,在此从略。
十、操作要点:
1、塔吊司机必须严格遵守操作规程,严禁违章操作。
2、设置不小于20×20m的安全作业区域,严禁无关人员进入该区域;起重机作业时,起重臂和重物下方严禁有人停留、工作或通过重物吊运时,严禁从人上方通过。
严禁用起重机载运人员。
3、起吊的重物应绑扎平稳、牢固,不得在重物上再堆放或悬挂零星物件。
标有绑扎位置的物件,应按标记绑扎后起吊。
吊索与物件的夹角宜采用45°~60°,且不得小于30°,吊索与物件梭角之间应加垫块。
专门制作混凝土吊斗、散件吊斗和扣件吊斗,以防起吊时小物件散落下来,造成物体打击等事故的发生。
4、起吊载荷达到起重机额定起重量的90%及以上时,应先将重物吊离地面200~500mm后,检查起重机的稳定性、制动器的可靠性、重物的平稳性、绑扎的牢固性,确认无误后方可继续起吊。
对易晃动的重物应拴拉绳。
5、重物起升和下降速度应平稳、均匀,不得突然制动。
左右回转应平稳,当回转未停稳前不得作反向动作。
非重力下降式起重机,不得带载自由下降。
6、起重机使用的钢丝绳,其结构形式、规格及强度应符合该型起重机使用说明书的要求。
钢丝绳与卷筒应连接牢固,放出钢丝绳时,卷筒上应至少保留三圈,收放钢丝绳时应防止钢丝绳打环、扭结、弯折和乱绳,不得使用扭结、变形的钢丝绳。
使用编结的钢丝绳,其编结部分在运行中不得通过卷筒和滑轮。
7、遇有6级及以上大风或大雨、大雪、大雾等恶劣天气时,应停止起重吊装作业。
雨雪过后作业前,应先试吊,确认制动器灵敏可靠后
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