塔吊安装及拆除施工安全技术方案.docx
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塔吊安装及拆除施工安全技术方案.docx
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塔吊安装及拆除施工安全技术方案
塔式起重机安装、拆除专项方案
一、工程概况
工程名称:
石楼镇清怡居
工程地点:
番禺区石楼镇珠江路
工程规模:
①住宅楼:
1座、2座、3座、5座、6座、7座、8座,建筑面积为34938.5平方米;②公建:
垃圾收集站、4座楼,建筑面积为2900平方米;③地下室一层,地下建筑面积为7177.8平方米。
建设单位:
广州市番禺区石楼镇征地拆迁管理办公室
施工单位:
河南华盛建设集团有限公司
设计单位:
广州市番禺城市建筑设计院有限公司
勘察单位:
广州市番禺城市建筑设计院勘察有限公司
监理单位:
广东建发工程管理有限公司
项目经理:
宋文金安全员:
郑建龙
工期要求:
360日历天
质量要求:
合格
本工程是石楼镇征地拆迁补偿安置房工程,是城市规划的重点工程,其施工进度与质量将影响影响石楼镇城市建设,因此,本工程必须按时按质完成施工,并且争取提前完成全部施工项目。
本工程位于番禺区石楼镇珠江路,现场东、西、北三面均有围墙,南面有新建规划路,交通方便,材料运输车辆主要通过石清路进入。
施工现场采用灰砂砖砌筑围墙围闭,大门设在现场南面。
根据本工程施工现场实际需要,在5栋和7栋的南面各设一台塔式起重机以满足施工要求(位置见施工平面布置图及塔吊定位图),规格采用QTZ80(TC6012)型。
并且聘用专业塔吊公司安装、拆除及施工操作。
二、编制依据
本方案根据石楼镇清怡居的施工图纸、有关合同文件,及国家有关建设工程的施工规定规程进行编制。
主要规范采用如下:
1、《建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程》(JGJ19)
2、《建筑施工起重吊装工程安全技术规范》(JGJ276-2012)
3、《建筑机械使用安全技术规范》(JGJ33-2001,J119-2001)
4、《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-91)
5、《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005)
6、《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-2011);
7、《建筑施工安全技术手册》(中国建筑工业出版社);
8、《实用建筑施工安全手册》(中国建筑工业出版社);
三、安装前准备工作:
1、组织人员;安装负责人1名、安装技术员1名、安全管理员1名、起重工4名、机械操作员3名、电气人员1名、钳工1名、焊工2名。
2、组织起重设备;起重汽车吊(12吨以上)1台。
3、安装技术人员在安装前进行现场勘察,掌握现场的实际情况;如:
土质、周围建筑物、外电防护、地下管道及电缆、确定塔机位置。
4、组织安装人员,学习塔机安装的新技术、新规范、对塔机的结构、技术性能做进一步了解后;方可实施。
5、准备好塔机安装时所用的辅助设备及工具,如:
垫木、绳索、滑轮、扳手、安全帽、安全带、劳动防护用品及检测仪器等。
6、安装和拆除塔式起重机时的环境条件
序号
环境条件
要求
备注
1
安全防护设施
齐全且正确施用
2
天气
无雷雨、大风、大雾等恶劣天气
3
水、电
通至施工现场
4
照明
照明充足
5
道路
平整、坚实、畅通
6
周围环境
施工区无障碍、安全设施齐全
安装和拆除作业时,风力不大于四级,在作业中风力突然增大达至四级时,必须立即停止,并紧标准节各连接螺栓。
如遇6级和以上风力或下雨等恶劣天气应停止高空作。
风雨过后应对机械重新检查试吊,确认制动器灵敏、可靠后方能恢复作业。
四、安装人员职责及注意事项
1、塔式起重机必须由专门安装公司来安装,并设有专门的人来指挥,在搭设钢井架的地方四周围起围栏,并挂上“塔式起重机正在安装施工、非安装人员匆进”牌。
塔机装、拆工作隶属高空作业,危险性较大,装拆人员必须持有效的特种作业人员操作证才能上岗,并必须具有较高的安全意识和较好的技术水平,认真遵守各项工作规章制度。
(1)、安装负责人:
负责指挥安装现场全面工作。
(2)、安装技术员:
负责安装过程中技术监督、指导工作,对塔机安装技术质量负责。
(3)、安全管理员:
负责安装过程中的安全检查监督工作,发现不安全隐患能够得到极时解决处理。
(4)、装拆人员:
必须熟悉掌握塔机的机械技术性能。
(5)、起重人员:
负责安装过程中设备的操作、安装等技术性能,认真尊守塔机安装操作规程,听从指挥。
(6)、机械操作员:
负责安装过程中的机械操纵工作,听从指挥。
2、安装注意事项
(1)、安装前应对塔机的结构、起重制动装置、焊缝、螺栓、轴、销、钢丝绳、吊钩及电气控制部分进行全面检查调整。
(2)、塔机各部的螺栓,轴销等特制的零部件不得随意代换;代换时可用同等的材料代换。
(3)、对装拆作业中使用的索具、吊具、安全带(绳)等,应经长检查,发现不合格的立即更换。
(4)、塔机安装前应首先设置安装区域、防止非安装人员进入现场,影响工作或造成伤亡事故。
(5)、装拆人员必须严格按装拆程序进行塔机装拆,凡进入工作现场人员必须代安全帽,高空作业人员必须系好安全带,非工作人员禁止进入装拆现场。
(6)、塔机旋转部位及吊物与架空输电线路安全距离不得小于6m,安全距离不足时应采取安全防护措施。
(7)、装拆工作必须在白天进行,遇到四级风以上、雨、雾、雪等恶劣天气时应停止作业。
五、塔机基础计算
一)塔吊的基本参数信息
塔吊型号:
QTZ80,塔吊搭设高度H=67.00m,
塔吊倾覆力矩M=490.00kN.m,混凝土强度等级:
C35,
塔身宽度B=2.50m,基础以上土的厚度D=1.00m,
自重F1=357.70kN,基础承台厚度Hc=1.50m,
最大起重荷载F2=50.00kN,基础承台宽度Bc=5.00m,
承台钢筋级别:
II级钢,预制管桩直径=0.40m,
桩间距a=4.0m,承台箍筋间距S=250.00mm,
承台砼的保护层厚度=50.00mm,管桩的空心直径:
0.21m。
二)塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算
塔吊自重(包括压重)F1=357.70kN,
塔吊最大起重荷载F2=50.00kN,
作用于桩基承台顶面的竖向力F=1.2×(F1+F2)=489.24kN,
塔吊的倾覆力矩M=1.4×490.00=686.00kN.m。
三)矩形承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算
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=489.24kN;
G──桩基承台的自重
G=1.2×(25×Bc×Bc×Hc/4+20×Bc×Bc×D/4)=
1.2×(25×5.00×5.00×1.50+20×5.00×5.00×1.00)=1725.00kN;
Mx,My──承台底面的弯矩设计值,取686.00kN.m;
xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/2=2.0m;
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=(489.24+1725.00)/4+686.00×2/(4×1.752)=(651.56)749.34kN。
2.矩形承台弯矩的计算
依据《建筑桩技术规范》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方向距离取Bc/2-a/2=0.50m;
Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kN),Ni1=Ni-G/n=749.34-1725.00/4=(220.31)318.09kN;
经过计算得到弯矩设计值:
Mx1=My1=2×318.09×0.50=318.09kN.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,αl──系数,当混凝土强度不超过C50时,α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时,
α1取为0.94,期间按线性内插法得1.00;
fc──混凝土抗压强度设计值查表得35.90N/mm2;
ho──承台的计算高度Hc-50.00=1450.00mm;
fy──钢筋受拉强度设计值,fy=300.00N/mm2;
经过计算得:
αs=318.09×106/(1.00×35.90×5000.00×1450.002)=0.00084;
ξ=1-(1-2×0.00084)½=0.001;
γs=1-0.001/2=0.9995;
Asx=Asy=318.09×106/(0.9995×1450.00×300.00)=731.07mm2。
承台尺寸及配筋图:
承台主筋:
上层Ø20@200钢筋网,共26根,钢筋截面面积8168㎜2,下层Ø22@200钢筋网,共26根,钢筋截面面积1256㎜2,转角设3度Ø18拉结筋,满足设计要求。
五)、矩形承台斜截面抗剪切计算
依据《建筑桩技术规范》(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=651.56kN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,γo──建筑桩基重要性系数,取1.00;
bo──承台计算截面处的计算宽度,bo=5000mm;
ho──承台计算截面处的计算高度,ho=1450mm;
λ──计算截面的剪跨比,λx=ax/ho,λy=ay/ho,
此处,ax,ay为柱边(墙边)或承台变阶处至x,y方向计算一排桩的桩边的水平距离,得(Bc/2-B/2)-(Bc/2-a/2)=500.00mm,当λ<0.3时,取λ=0.3;当λ>3时,取λ=3,满足0.3-3.0范围;
在0.3-3.0范围内按插值法取值。
得λ=0.34;
β──剪切系数,当0.3≤λ<1.4时,β=0.12/(λ+0.3);当1.4≤λ≤3.0时,β=0.2/(λ+1.5),
得β=0.19;
fc──混凝土轴心抗压强度设计值,fc=35.90N/mm2;
fy──钢筋受拉强度设计值,fy=300.00N/mm2;
S──箍筋的间距,S=250mm。
则,1.00×651.56=6.52×105N≤0.19×300.00×5000×1450=4.1325×108N;
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=651.56kN;
桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式:
其中,γo──建筑桩基重要性系数,取1.00;
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=90981.5mm2。
则,1.00×651560.00=6.52×105N≤16.70×90981.5=1.52×106N;
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
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=651.56kN;
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:
ηs,ηp──分别为桩侧阻群桩效应系数,桩端阻群桩效应系数,
γs,νp──分别为桩侧阻力分项系数,桩端阻抗力分项系数,
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=0.100m2;
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
14.0022.001350.00粘性土
212.0058.002500.00粘性土
由于桩的入土深度为20.00m,所以桩端是在第2层土层。
最大压力验算:
R=1.57×(4.00×22.00×1.00+12.00×58.00×1.00)/1.65+1.07×2500.00×0.100/1.65=9.09×102kN;
上式计算的R的值大于最大压力651.56kN,所以满足要求!
六、附着计算
塔机安装位置至附墙或建筑物距离超过使用说明规定时,需要增设附着杆,附着杆与附墙连接或者附着杆与建筑物连接的两支座间距改变时,必须进行附着计算。
主要包括附着支座计算、附着杆计算、锚固环计算。
附墙设两道,分别在标高+26.6m及+45.8m位置。
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简化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:
风荷载取值:
Q=0.38kN;
塔吊的最大倾覆力矩:
M=500.00kN;
弯矩图
变形图
剪力图
计算结果:
Nw=38.3516kN;
二)、附着杆内力计算
计算简图:
计算单元的平衡方程:
其中:
2.1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合风荷载扭矩。
将上面的方程组求解,其中θ从0-360循环,分别取正负两种情况,求得各附着最大的。
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合。
杆1的最大轴向压力为:
48.90kN;
杆2的最大轴向压力为:
0.00kN;
杆3的最大轴向压力为:
34.04kN;
杆1的最大轴向拉力为:
18.90kN;
杆2的最大轴向拉力为:
26.72kN;
杆3的最大轴向拉力为:
42.96kN;
2.2第二种工况的计算:
塔机非工作状态,风向顺着着起重臂,不考虑扭矩的影响。
将上面的方程组求解,其中θ=45,135,225,315,Mw=0,分别求得各附着最大的轴压和轴拉力。
杆1的最大轴向压力为:
33.90kN;
杆2的最大轴向压力为:
11.53kN;
杆3的最大轴向压力为:
38.29kN;
杆1的最大轴向拉力为:
33.90kN;
杆2的最大轴向拉力为:
11.53kN;
杆3的最大轴向拉力为:
38.29kN;
三)、附着杆强度验算
1.杆件轴心受拉强度验算
验算公式:
σ=N/An≤f
其中σ---为杆件的受拉应力;
N---为杆件的最大轴向拉力,取N=42.96kN;
An---为杆件的截面面积,本工程选取的是10号工字钢;
查表可知An=1430.00mm2。
经计算,杆件的最大受拉应力σ=42.96/1430.00=30.04N/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:
σ=N/φAn≤f
其中σ---为杆件的受压应力;
N---为杆件的轴向压力,杆1:
取N=48.90kN;
杆2:
取N=11.53kN;
杆3:
取N=38.29kN;
An---为杆件的截面面积,本工程选取的是10号工字钢;
查表可知An=1430.00mm2。
λ---杆件长细比,杆1:
取λ=121,杆2:
取λ=164,杆3:
取λ=109
φ---为杆件的受压稳定系数,是根据λ查表计算得:
杆1:
取φ=0.43,杆2:
取φ=0.27,杆3:
取φ=0.50;
经计算,杆件的最大受压应力σ=79.15N/mm2,
最大拉应力不大于拉杆的允许拉应力215N/mm2,满足要求。
四)、附着支座连接的计算
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/mm^2,C30为3.0N/mm^2);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横向锚固钢筋。
五)、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。
七、塔机安装
1、将底架安装在基础座上,按规定扭紧螺母,扭矩应符合说明书中要求,即1300N.m。
2、吊装基础节:
将基础节吊装到底座上就位,采用高强度螺栓连接固定,用仪器校正,垂直度不大于1‰。
3、吊装顶升套架:
首先在地面将套架进行组装,上下工作台和由缸等液压装置,进行吊装顶升套架。
4、安装回转塔身:
在地面将回转塔身、操作室、配电装置、上下支座等装成一体,吊装到塔身上并固定。
5、吊装塔帽:
将塔帽吊装到回转塔身上,用轴销固定。
6、吊装平衡臂:
吊装前将平衡臂拉杆、栏杆、起重机构等装成一起,将平衡臂吊装与塔身转体连接,将轴销用开口销锁住,然后将臂拉杆与塔帽拉板连接牢固,按说明书规定数量将重块吊装到平衡上。
4
7、吊装起重臂:
将以组成以体的起重臂,吊起根部与塔身转体相连接,用销轴连接牢固,在将拉杆与塔帽连接,使起重臂平稳牢固。
8、接通电源:
敷设电缆,接通起升、回转、牵引、各部位限位器、照明等回路,检查无误后,接通电动机试运行。
9、穿绕起升钢丝绳:
由卷扬机卷筒拉出钢丝绳,,穿过上部导向滑轮、重量限制器滑轮、小车起重滑轮组、最中将钢丝绳头固定在吊臂的端部。
10、塔机试运转:
低塔安装完毕,进行空载运转实验,再进行荷载实验,检查各部位功能是否正常可靠。
身升加节
1、调整套架滚轮与标准节主玄杆之间间隙一般为2-3mm。
2、将起重臂转至套架引入标准节进口方向,回转塔身处于制动状态,吊起第一节标准节,放进引入装置轨道进行加节。
3、开启液压系统,使油缸横梁两端的轴销落入标准节踏步槽内,检查套架与塔身之间有无障碍,确认无误后可拆下支座与塔身标准节螺栓,将上部结构顶起,升至一个踏步节,即可引入标准节,标准节就位后穿入连接紧固;完成一节升高的全部过程,如工程需要可按上述继续升节加高直至所须高度。
八、塔机安装后技术检验
1、对塔机各机构进行调整;运行正常、平稳、无异常升引响,制动灵敏可靠。
2、检验整机钢结构;应安装正确、无开焊变形等,所有连接螺栓、轴销、紧固可靠;符合技术规范要求。
3、对塔机安全装置进行调整检验,要求运行准确无误可靠。
(1)起升机构超高限位,吊钩与起重臂之间的距离1-1.5m
(2)、变幅机构限位;变幅停车位置距吊臂前端不大于300-500mm。
(3)、力矩限制器调整,力矩限制器综合误差不大于8%。
(4)、超载限制器的综合误差不大于5%。
(5)、测量塔身的垂直度不得超过4‰。
(6)、测量塔机接地电阻值不大于4Ω。
九、用电负荷计算及电缆选择
编号
用电设备名称
数量(台)
规格
型号
总功率(kw)PC
需要系数(K)
功率系数(tgφ)
1
塔式起重机
1
75KW/台
供应一台塔吊的总用电量为:
S=1.4×[1.24×0.6×(75×1)]=78.12KVA
电流计算:
I=(1.24×0.7×78.12×1000)/(1.732×380×0.75)=137.4A
故选择70mm2的铜芯电缆。
十、申请验收
塔机安装调试后,向上级主管部门提出验收申请,经上级主管部门验收合格后,方可投入使用。
十一、塔机拆卸
塔机拆卸的顺序与安装顺序相反,方法相同,注意事项不变;先装的后拆,后装的先拆。
拆卸顺序:
降塔→拆卸部分平衡块→拆卸起升钢丝绳→拆卸起重臂→拆卸全部平衡块→拆卸平衡臂→拆卸塔帽→拆卸回转机构→拆卸套架及工作台→拆卸塔身支撑→拆除基础节→拆除底座
1、拆卸注意事项:
a、塔机拆出工地之前,顶升机构由于长期停止使用,应对顶升机构进行保养和试运转。
b、在试运转过程中,应有目的地对限位器,回转机构的制动器等进行可靠性检查。
c、在塔机标准节已拆出,但下支座与塔身还没有用M36高强度螺栓连接好之前,严禁使用回转机构、变幅机构和起升机构。
d、塔机拆卸对顶升机构来说是重载连续作业,所以应对顶升机构底主要受力件经常检查。
e、顶升机构工作时,所有操作人员应集中精力观察各种相对运动件的相对位置是否正常(如滚轮与主弦之间,套架与塔身之间),如果套架在上升时,套架与塔身之间发生偏斜,应停止上升,立即下降。
f、拆卸时风速应低于8m/s。
由于拆卸塔机时,建筑物已建完,工作场地受限制,应注意工件程序,吊装堆放位置。
不可马虎大意,否则容易发生人身安全事故。
2、拆塔的具体程序
将塔机旋转至拆卸区域,保证该区域无障碍影响拆卸作业。
拆卸步骤与立塔组装的步骤相反。
必须严格执行本说明书的规定,严禁违反操作程序。
拆塔具体程序如下:
1)降塔身标准节(如有附着装置,相应地拆卸)
2)拆下平衡臂配重(留一块2.32t的配重);
3)起重臂的拆卸;
4)平衡臂的拆卸;
5)拆卸司机室;(亦可待至与回转总成一起拆卸);
6)拆卸塔顶;
7)拆卸回转塔身;
8)拆卸回转总成;
9)拆卸套架及塔身加强节。
2.1拆卸塔身
将起重臂回转到标准节的引进方向,使回转制动器处于制动状态,小车处于规定的平衡位置。
拆塔最上面塔身标准节离开下部标准节2cm左右.,即停止顶升。
顶起的标准节沿引进梁推出,回缩油缸,由爬爪支承,顶升横梁降至下面踏步再回缩,下支座与塔身标准节之间用螺栓连接;用小车吊够将标准节降至地面。
注意:
将拆掉的标准节推到引进横梁的外端后,在顶升套架的下落过程中,当顶升套架上的活动地爬爪通过塔身标准节主弦杆踏步时,须用人工翻转活动爬爪,以便顶升套架能顺利地落到下一个标准节的顶
重复上述动作,将顶升加节上来的塔身标
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