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江苏省苏中建设集团股份有限公司 XDG-2016-34号地块住宅商业及公建配套用房(B地块)11#楼XDG-2016-34号地块住宅商业及公建配套用房(B地块)11#楼塔吊安装、顶升施工专项方案*建设集团股份有限公司二0一七年八月二十日 目 录第一节 编制依据- 1 -一、方案编制的准备工作- 1 -二、工程概况- 1 -三、相关标准、规范及有关文件- 3 -第二节 安装位置平面和立面图- 4 -第三节 所选用的塔式起重机型号及性能技术参数- 5 -第四节 基础和附着装置的设置- 6 -一、起重机械的基础设计计算- 6 -二、起重机械基础承台强度验算- 6 -三、起重机械的附着计算- 8 -第五节 爬升工况及附着点详图- 24 -第六节 安装顺序和安全质量要求- 26 -一、安装顺序(以自升附着式塔机为例)- 26 -二、顶升顺序- 32 -三、安全质量要求- 33 -(一)安装前的安全技术检查- 33 -(二)安装、顶升作业中的安全技术- 33 -(三)顶升加高作业的安全技术- 34 -1.液压系统- 34 -2.顶升作业- 35 -(四)附着作业的安全技术- 36 -(五)爬升作业的安全技术- 37 -(六)安装过程中的技术检验- 37 -(七)顶升过程的技术检验- 38 -(八)附着锚固过程中的技术检验- 39 -(九)整机安装完毕后的技术检验- 39 -第七节 主要安装部件的重量和吊点位置- 40 -第八节 安装辅助设备的型号、性能及布置位置- 40 -第九节 电源的设置- 46 -第十节 施工人员的配置- 46 -第十一节 吊索具和专用工具的配备- 47 -第十二节 安装、顶升工艺程序- 49 -第十三节 安全装置的调试- 49 -第十四节 重大危险源和安全技术措施- 50 -一、重大危险源- 50 -二、安全技术措施- 50 -第十五节 应急预案- 54 -一、事故风险分析- 54 -二、应急指挥机构及职责- 56 -三、应急组织体系框图- 58 -四、应急组织职责- 58 -五、保障措施- 61 -六、培训与演练- 63 -七、奖惩- 63 -附件:安装单位资质及人员证件 江苏省苏中建设集团股份有限公司 XDG-2016-34号地块住宅商业及公建配套用房(B地块)11#楼 第一节 编制依据一、方案编制的准备工作1、项目部汇同起重机械的专业安装单位,对本工程所需起重机械进行了合理的选型,并及时、准确地将专业安装单位在方案编制中涉及的图纸、有关的土建计算数据提供给专业安装、顶升单位。2、在编制方案前我单位认真查看了施工现场,详细阅读工程施工图及地质报告,特别了解了建筑物的外形尺寸(高度、施工面积)、构件的最大重量、建筑施工工艺、施工工期、设备运进和运出道路、吊装用起重机摆放位置状况、建筑物周围环境(周边建筑物和高压线)等。二、工程概况XDG-2016-34号地块住宅商业及公建配套用房(B地块)工程位于无锡锡山区,二泉大道以北,坊达路以东。XDG-2016-34号地块住宅商业及公建配套用房(B地块)工程,总建筑面积约119046.5 m2,其中地下39327.7,地上79718.8,共10栋住宅楼,包括地下车库、9#综合楼及附属结构。结构形式主要为现浇钢筋混凝土剪力墙结构,基础形式为桩基筏板基础。11#楼总建筑面积26600.36 m2,其中地下929,地上25671.36,地上建筑屋面高度为99.10米。11#楼塔吊采用QTZ63型固定附着式塔吊,设置三道附着。1、本项目位于 无锡锡山区二泉大道以北坊达路以东 ,经实地勘查安装现场,该建筑物为 30 层,为 现浇钢筋混凝土框架剪力墙 结构,总高度为 99.10 m,现施工高度为 基础 阶段,塔机基础布置在标高约为 -7.65 m, 25轴30 轴 之间,安装总高度为 111.10 m。工程建设、监理、总承包、塔机出租及安装企业如下:建设单位:无锡盛基置业有限公司监理单位:南通瑞达建设监理有限公司总承包单位:江苏省苏中建设集团股份有限公司安装施工单位:溧阳市圣龙建筑设备安装有限公司2、安装塔机时主要考虑的环境因素及要求:(1)道路情况:初次安装时运输车辆进出道路的宽度(尺寸)、平整度、坚实度等符合要求。(2)安装作业场地地基承载力为 10 MPa,满足 30T 汽车吊吊装重量的要求。(3)作业现场周围无高压输电线路、高层建筑、外墙装饰物等障碍物,能满足汽车吊吊装作业的需要。经与总承包单位人员进行实际勘察,结果见下表:塔式起重机安装现场情况勘测记录表工程名称XDG-2016-34号地块住宅商业及公建配套用房(B地块)11#楼工程地址无锡锡山区二泉东路与坊达路交口使用单位江苏省苏中建设集团股份有限公司塔机安装企业溧阳市圣龙建筑设备安装有限公司道路、场地和作业环境等相关规定要求勘察结果道路符合要求合格施工场地符合要求合格作业环境符合要求合格勘察结论符合要求参加勘察人员会签注:如果周围环境及现场情况不能满足要求,则应根据实际情况采取措施并详细描述。三、相关标准、规范及有关文件序号规程、规范名称编号1本工程施工图纸建(构)筑物设计文件、地质报告2施工组织设计3建筑结构荷载规范GB 50009-20124建筑施工手册(第四版)5建筑桩基础技术规程JGJ 94-20086混凝土机构设计规范GB 50010-20107塔式起重机GB/T 5031-20088塔式起重机安全规程GB5144-20129起重机械钢丝绳检验和报废规范GB5972-200910建筑地基基础设计规范GB50007201111起重机械安全规程GB 6067-201012重要用途钢丝绳GB 8918-200613起重机钢丝绳保养、维护、安装、检验和报废GBT 5972-201614塔式起重机操作使用规程JG/T100-199915建筑施工安全检查标准JGJ59-201116施工现场临时用电安全技术规范JGJ46-201217建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程JGJ 196-201018建筑机械使用安全技术规程JGJ 33-201519建筑机械试验规程JGJ34-8820建筑机械使用安全技术规范JGJ33-201521建筑施工起重吊装工程安全技术规范JGJ 276-201222危险性较大的分部分项工程安全管理办法建质200987号23QTZ-63 塔式起重机使用说明书第二节 安装位置平面和立面图一、塔机安装平面图布置图本项目塔吊平面布置图,本项目共选用10台塔吊,各塔吊位置关系如下图 塔吊安装总平面布置图 二、塔机安装立面图 塔吊安装立面图 第三节 所选用的塔式起重机型号及性能技术参数塔机型号规格为 QTZ-63 ,制造生产厂为 溧阳市胜大机械有限公司 。一、QTZ-63塔机技术性能表项目2倍率4倍率额定起重力矩(t.m)63最大额定起重量(t)36起升高度独立式(m)40附着式(m)14070最大额定起重量幅度(m)2.513.05最大幅度处额定起重量(t)1.0工作幅度最大幅度(m)56最小幅度(m)2.5起升机构起升速度940804.52040相应起重量(m)331.5663电机功率(kw)24/24/5.4回转机构回转速度0.6电机功率(kw)3.72变幅机构变幅速度44/22电机功率(kw)3.3/2.2顶升机构顶升速度0.5电机功率(kw)5.5平衡配重(t)12.88独立式整机重量(t)33.3总装机容量(kw)40.2二、QTZ-63塔机起重性能表第四节 基础和附着装置的设置根据XDG-2016-34号地块住宅商业及公建配套用房(B地块)工程勘察报告,塔吊基础所在位置土层技术参数:11#楼塔吊参C48号孔柱状图。一、起重机械的基础设计计算(一)、塔机属性塔机型号QTZ63塔机独立状态的最大起吊高度H0(m)40塔机独立状态的计算高度H(m)40塔身桁架结构方钢管塔身桁架结构宽度B(m)1.6 (二)、塔机荷载 1、塔机传递至基础荷载标准值工作状态塔机自重标准值Fk1(kN)350起重荷载标准值Fqk(kN)60竖向荷载标准值Fk(kN)410水平荷载标准值Fvk(kN)40倾覆力矩标准值Mk(kNm)630非工作状态竖向荷载标准值Fk(kN)350水平荷载标准值Fvk(kN)50倾覆力矩标准值Mk(kNm)2832 2、塔机传递至基础荷载设计值工作状态塔机自重设计值F1(kN)1.35Fk11.35350472.5起重荷载设计值FQ(kN)1.35FQk1.356081竖向荷载设计值F(kN)472.5+81553.5水平荷载设计值Fv(kN)1.35Fvk1.354054倾覆力矩设计值M(kNm)1.35Mk1.35630850.5非工作状态竖向荷载设计值F(kN)1.35Fk1.35350472.5水平荷载设计值Fv(kN)1.35Fvk1.355067.5倾覆力矩设计值M(kNm)1.35Mk1.3528323823.2 (三)、桩顶作用效应计算承台布置桩数n4承台高度h(m)1.35承台长l(m)5承台宽b(m)5承台长向桩心距al(m)3承台宽向桩心距ab(m)3桩直径d(m)0.4承台参数承台混凝土等级C40承台混凝土自重C(kN/m3)25承台上部覆土厚度h(m)0承台上部覆土的重度(kN/m3)19承台混凝土保护层厚度(mm)50配置暗梁否 基础布置图 承台及其上土的自重荷载标准值: Gk=bl(hc+h)=55(1.3525+019)=843.75kN 承台及其上土的自重荷载设计值:G=1.35Gk=1.35843.75=1139.06kN 桩对角线距离:L=(ab2+al2)0.5=(32+32)0.5=4.243m 1、荷载效应标准组合 轴心竖向力作用下:Qk=(Fk+Gk)/n=(350+843.75)/4=298.44kN 荷载效应标准组合偏心竖向力作用下: Qkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+FVkh)/L =(350+843.75)/4+(2832+501.35)/4.243=981.798kN Qkmin=(Fk+Gk)/n-(Mk+FVkh)/L =(350+843.75)/4-(2832+501.35)/4.243=-384.923kN 2、荷载效应基本组合 荷载效应基本组合偏心竖向力作用下: Qmax=(F+G)/n+(M+Fvh)/L =(472.5+1139.06)/4+(3823.2+67.51.35)/4.243=1325.427kN Qmin=(F+G)/n-(M+Fvh)/L =(472.5+1139.06)/4-(3823.2+67.51.35)/4.243=-519.647kN (四)、桩承载力验算根据C48号钻孔柱状图,以-2层为持力层,PHC-400(95)桩长18m,则桩端进入持力层深度3.0m。地质编号及名称qsia(KPa)qpa(KPa)厚度(M)粉质粘土-1673.4粉质粘土-2234.2粉质粘土-313.93.1粉质粘土-145.54.3粉质粘土-258.34006.41、桩基竖向抗压承载力计算 桩身周长:u=d=3.140.4=1.256m 桩端面积:Ap=d2/4=3.140.42/4=0.126m2 承载力计算深度:min(b/2,5)=min(5/2,5)=2m fak=(2100+1220)/3=420/3=140kPa 承台底净面积:Ac=(bl-nAp)/n=(55-40.126)/4=6.124m2 复合桩基竖向承载力特征值:Ra=uqsiali+qpaAp+cfakAc=1.256(673.4+234.2+13.93.1+44.54.3)+4000.126+0.11406.124=838.039kN Qk=298.44kNRa=838.039kN Qkmax=981.798kN1.2Ra=1.2838.039=1005.647kN 满足要求! 2、桩基竖向抗拔承载力计算 Qkmin=-384.923kN0 按荷载效应标准组合计算的桩基拔力:Qk=384.923kN 桩身位于地下水位以下时,位于地下水位以下的桩自重按桩的浮重度计算, 桩身的重力标准值:Gp=ltAp(z-10)=180.126(25-10)=34.02kNRa=uiqsiali+Gp=1.256(0.7673.4+0.7234.2+0.713.93.1+0.744.54.3)+34.02=525.352kN Qk=384.923kNRa=525.352kN 满足要求! 3、桩身承载力计算 纵向普通钢筋截面面积:As=nd2/4=93.142162/4=1810mm2 纵向预应力钢筋截面面积:Aps=nd2/4=43.14210.72/4=360mm2 (1)、轴心受压桩桩身承载力 荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值:Q=Qmax=1325.427kN 桩身结构竖向承载力设计值:R=1900kN 满足要求! (2)、轴心受拔桩桩身承载力 荷载效应基本组合下的桩顶轴向拉力设计值:Q=-Qmin=519.647kN fyAS+fpyAps=(3601809.557+650359.681)10-3=885.233kN Q=519.647kNfyAS+fpyAps=885.233kN 满足要求!二、承台计算承台配筋承台底部长向配筋HRB335 20160承台底部短向配筋HRB335 20160承台顶部长向配筋HRB335 20160承台顶部短向配筋HRB335 20160 1、荷载计算 承台有效高度:h0=1350-50-25/2=1288mm M=(Qmax+Qmin)L/2=(1325.427+(-519.64)4.243/2=1709.462kNm X方向:Mx=Mab/L=1709.4624/4.243=1611.56kNm Y方向:My=Mal/L=1709.4624/4.243=1611.56kNm 2、受剪切计算 V=F/n+M/L=472.5/4 + 1709.462/4.243=521.015kN 受剪切承载力截面高度影响系数:hs=(800/1288)1/4=0.888 塔吊边缘至角桩内边缘的水平距离:a1b=(ab-B-d)/2=(3-1.6-0.4)/2=0.5m a1l=(al-B-d)/2=(3-1.6-0.4)/2=0.5m 剪跨比:b=a1b/h0=500/1288=0.388,取b=0.388; l= a1l/h0=500/1288=0.388,取l=0.388; 承台剪切系数:b=1.75/(b+1)=1.75/(0.388+1)=1.26 l=1.75/(l+1)=1.75/(0.388+1)=1.26 hsbftbh0=0.8881.261.5710351.288=11312.772kN hslftlh0=0.8881.261.5710351.288=11312.772kN V=521.015kNmin(hsbftbh0, hslftlh0)=11312.772kN 满足要求! 3、受冲切计算 塔吊对承台底的冲切范围:B+2h0=1.6+21.288=4.176m ab=3mB+2h0=4.176m,al=3mB+2h0=4.176m 角桩位于冲切椎体以内,可不进行角桩冲切的承载力验算! 4、承台配筋计算 (1)、承台底面长向配筋面积 S1= My/(1fcbh02)=1611.56106/(1.0316.7500012882)=0.011 1=1-(1-2S1)0.5=1-(1-20.011)0.5=0.011 S1=1-1/2=1-0.011/2=0.995 AS1=My/(S1h0fy1)=1161.56106/(0.9951288300)=4191mm2 最小配筋率:=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,451.57/300)=max(0.2,0.236)=0.236% 梁底需要配筋:A1=max(AS1, bh0)=max(4191,0.002450001288)=15456mm2 承台底长向实际配筋:AS1=18899mm2A1=15456mm2 满足要求! (2)、承台底面短向配筋面积 S2= Mx/(2fcbh02)=1611.56106/(1.0316.7500012882)=0.011 2=1-(1-2S2)0.5=1-(1-20.011)0.5=0.011 S2=1-2/2=1-0.011/2=0.995 AS2=Mx/(S2h0fy1)=1611.56106/(0.9951288300)=4191mm2 最小配筋率:=max(0.2,45ft/fy1)=max(0.2,451.57/300)=max(0.2,0.236)=0.236% 梁底需要配筋:A2=max(9674,lh0)=max(9674,0.002450001288)=15456mm2 承台底短向实际配筋:AS2=18899mm2A2=15456mm2 满足要求! (3)、承台顶面长向配筋面积 承台顶长向实际配筋:AS3=18899mm20.5AS1=0.518899=9450mm2 满足要求! (4)、承台顶面短向配筋面积 承台顶长向实际配筋:AS4=18899mm20.5AS2=0.518899=9450mm2 满足要求! (5)、承台竖向连接筋配筋面积承台竖向连接筋为14480。三、起重机械的附着计算(一)塔机附着杆参数塔机型号QTZ63塔身桁架结构类型方钢管塔机计算高度H(m)121.5塔身宽度B(m)1.6起重臂长度l1(m)56平衡臂长度l2(m)14.1起重臂与平衡臂截面计算高度h(m)1.06工作状态时回转惯性力产生的扭矩标准值Tk1(kNm)269.3工作状态倾覆力矩标准值Mk(kNm)1335非工作状态倾覆力矩标准值Mk(kN*m)1552 附着杆数四杆附着附墙杆类型类附墙杆截面类型钢管附墙杆钢管规格(mm)21912塔身锚固环边长C(m)1.8(二) 风荷载及附着参数附着次数N3附着点1到塔机的横向距离a1(m)2.6点1到塔机的竖向距离b1(m)5附着点2到塔机的横向距离a2(m)2.6点2到塔机的竖向距离b2(m)3.2附着点3到塔机的横向距离a3(m)2.6点3到塔机的竖向距离b3(m)3.2附着点4到塔机的横向距离a4(m)2.6点4到塔机的竖向距离b4(m)5工作状态基本风压0(kN/m2)0.2非工作状态基本风压0(kN/m2)0.45塔身前后片桁架的平均充实率00.35 第N次附着附着点高度h1(m)附着点净高h01(m)风压等效高度变化系数z工作状态风荷载体型系数s非工作状态风荷载体型系数s工作状态风振系数z非工作状态风振系数z工作状态风压等效均布线荷载标准值qsk非工作状态风压等效均布线荷载标准值qsk第1次附着30300.7741.951.951.791.860.290.679第2次附着55250.9221.951.951.7551.8270.3390.795第3次附着80251.0611.951.951.7121.7840.3810.893悬臂端11051.2061.951.951.6951.7750.4291.01 附图如下:塔机附着立面图(三)工作状态下附墙杆内力计算 1、在平衡臂、起重臂高度处的风荷载标准值qk qk=0.8zzs00h=0.81.6951.2061.950.20.351.06=0.237kN/m 2、扭矩组合标准值Tk 由风荷载产生的扭矩标准值Tk2 Tk2=1/2qkl12-1/2qkl22=1/20.237562-1/20.23714.12=348.057kNm 集中扭矩标准值(考虑两项可变荷载控制的组合系数取0.9) Tk=0.9(Tk1+ Tk2)=0.9(269.3+348.057)=555.621kNm 3、附着支座反力计算 计算简图 剪力图 得:RE=92.984kN 在工作状态下,塔机起重臂位置的不确定性以及风向的随机性,在计算支座4处锚固环截面内力时需考虑塔身承受双向的风荷载和倾覆力矩及扭矩。 4、附墙杆内力计算 支座4处锚固环的截面扭矩Tk(考虑塔机产生的扭矩由支座4处的附墙杆承担),水平内力Nw=20.5RE=131.499kN。 计算简图:塔机附着示意图塔机附着平面图 1=arctan(b1/a1)=62.526 2=arctan(b2/a2)=50.906 3=arctan(b3/a3)=50.906 4=arctan(b4/a4)=62.526 1=arctan(b1-c/2)/(a1+c/2)=49.514 2=arctan(b2+c/2)/(a2+c/2)=49.514 3=arctan(b3+c/2)/(a3+c/2)=49.514 4=arctan(b4-c/2)/(a4+c/2)=49.514 四杆附着属于一次超静定结构,用力法计算,切断T4杆并代以相应多余未知力X1=1。 11 X1+1p=0 X1=1时,各杆件轴力计算:T11sin(1-1)(b1-c/2)/sin1+T21sin(2-2)(b2+c/2)/sin2-T31sin(3-3)(b3+c/2)/sin3-1sin(4-4)(b4-c/2)/sin4=0 T11cos1c-T31sin3c-1cos4c-1sin4c=0 T21cos2c+T31sin3c-T31cos3c+1sin4c=0 当Nw、Tk同时存在时,由0360循环,各杆件轴力计算:T1psin(1-1)(b1-c/2)/sin1+T2psin(2-2)(b2+c/2)/sin2-T3psin(3-3)(b3+c/2)/sin3-Tk=0 T1pcos1c-T3psin3c-Nwsinc/2+Nwcosc/2-Tk=0 T2pcos2c-T3psin3c+T3pcos3c-Nwsinc/2-Nwcosc/2-Tk=011=(T12L/(EA)=T112(a1/cos1)/(EA)+T212(a2/cos2)/(EA)+T312(a3/cos3)/(EA)+12(a4/cos4)/(EA)1p=(T1TpL/(EA)=T11T1p(a1/cos1)/(EA)+T21T2p(a2/cos2)/(EA)+T31T3p(a3/cos3)/(EA) X1= -1p/11 各杆轴力计算公式如下: T1= T11X1+ T1p,T2= T21X1+T2p,T3=T31X1+T3p,T4=X1 (1)由0360循环,当Tk按图上方向设置时求解各杆最大轴拉力和轴压力: 最大轴压力T1=282.968kN,T2=0kN,T3=304.42kN,T4=0kN 最大轴拉力T1=0kN,T2=304.619kN,T3=0kN,T4=283.186kN (2)由0360循环,当Tk按图上反方向设置时求解各杆最大轴拉力和轴压力: 最大轴压力T1=0kN,T2=304.618kN,T3=0kN,T4=283.186kN 最大轴拉力T1=282.968kN,T2=0kN,T3=304.42kN,T4=0kN (四)非工作状态下附墙杆内力计算 此工况下塔机回转机构的制动器完全松开,起重臂能随风转动,故不计风荷载产生的扭转力矩。 1、附着支座反力计算 计算简图 剪力图 得:RE=138.115kN 2、附墙杆内力计算 支座4处锚固环的水平内力Nw=RE=138.115kN。 根据工作状态方程组Tk=0,由0360循环,求解各杆最大轴拉力和轴压力: 最大轴压力T1=36.457kN,T2=128.991kN,T3=129.137kN,T4=36.419kN 最大轴拉力T1=36.457kN,T2=128.992kN,T3=129.138kN,T4=36.419kN (五)附墙杆强度验算附墙杆钢管规格(mm)21912附墙杆截面面积A(mm2)7803.716附墙杆截面回转半径i(mm)73.308附墙杆强度设计值f(N/mm2)205附墙杆允许长细比100 1、杆件轴心受拉强度验算 =N/A=304618/7803.716=39.035N/mm2f=205N/mm2 满足要求! 2、杆件轴心受压强度验算 附墙杆1长细比: 1=L0/i=(a12+b12)0.5/i=(26002+50002)0.5/73.308=76.876=100,查规范表得:1=0.708 满足要求! 附墙杆2长细比: 2=L0/i=(a22+b22)0.5/i=(26002+32002)0.5/73.308=56.244=100,查规范表得:2=0.827 满足要求! 附墙杆3长细比: 3=L0/i=(a32+b32)0.5/i=(26002+32002)0.5/73.308=56.244=100,查规范表得:3=0.827 满足要求! 附墙杆4长细比: 4=L0/i=(a42+b42)0.5/i=(26002+50002)0.5/73.308=76.876=100,查规范表得:4=0.708 满足要求! 附墙杆1轴心受压稳定系数: 1N1/(1A)=282968/(0.7087803.716)=51.216N/mm2f=205N/mm2 满足要求! 附墙杆2轴心受压稳定系数: 2N2/(2A)=304619/(0.8277803.716)=47.201N/mm2f=205N/mm2 满足要求! 附墙杆3轴心受压稳定系数: 3N3/(3A)=304420/(0.8277803.716)=47.17N/mm2f=205N/mm2 满足要求! 附墙杆4轴心受压稳定系数: 4N4/(4A)=283186/(0.7087803.716)=51.255N/mm2f=205N/mm2 满足要求!(六)附着杆与结构连接节点验算附着杆与建筑物连接方式铰接连接钢板厚度dt(mm)10连接钢板强度等级Q345建筑物混凝土强度等级C35连接板固定方式锚固螺栓连接板耳板排数2各附着点螺栓个数n4锚固螺栓类型承压型高强螺栓螺栓承压强度设计值fcb(N/mm2)590高强螺栓的性能等级8.8级高强螺栓的有效直径17.65高强螺栓公称直径M20高强螺栓抗剪强度设计值fvb(N/mm2)250高强螺栓抗拉强度设计值ftb(N/mm2)400高强螺栓受剪切面数nv1 1、高强螺栓承载力计算 假设每个螺栓承受附着杆传来的拉力和剪力均相等,各附着点所受荷载如下:F1=N1sin1=282.968sin62.526=251.054kN,V1=N1cos1=282.968cos62.526=130.548kN;F2=N2sin2=304.619sin50.906=236.419kN,V2=N2cos2=304.619cos50.906=192.09kN;F3=N3sin3=304.42sin50.906=236.265kN,V3=N3cos3=304.42cos50.906=191.965kN;F4=N4sin4=283.186sin62.526=251.247kN,V4=N4cos4=283.186cos62.526=130.649kN; 单个高强螺栓抗剪承载力设计值Nvb=nvd2efvb/4=13.14217.652250/(41000)=61.167kN 每个高强螺栓受拉承载力设计值Ntb=d2eftb/4=3.14217.652400/(41000)=97.868kN 附着杆1: NV= V1/n=130.548/4=32.637kN Nt= F1/n=251.054/4=62.763kN 承压承载力设计值Ncb=ddtfcb/1000=2010590/1000=118kN (NV/Nvb)2+(Nt/Ntb)20.5=(32.637/61.167)2+(62.763/97.868)20.5=0.8341 NV=32.637kNNcb/1.2=118/1.2=98.333kN 承压承载力满足要求。 附着杆2: NV= V2/n=192.09/4=48.023kN Nt= F2/n=236.419/4=59.105kN 承压承载力设计值Ncb=ddtfcb/1000=2010590/1000=118kN (NV/Nvb)2+(Nt/Ntb)20.5=(48.023/61.167)2+(59.105/97.868)20.5=0.9911 NV=48.023kNNcb/1.2=118/1.2=98.333kN 承压承载力满足要求。 附着杆3: NV= V3/n=191.965/4=47.991kN Nt= F3/n=236.265/4=59.066kN 承压承载力设计值Ncb=ddtfcb/1000=2010590/1000=118kN (NV/Nvb)2+(Nt/Ntb)20.5=(47.991/61.167)2+(59.066/97.868)20.5=0.991 NV=47.991kNNcb/1.2=118/1.2=98.333kN 承压承载力满足要求。 附着杆4: NV= V4/n=130.649/4=32.662kN Nt= F4/n=251.247/4=62.812kN 承压承载力设计值Ncb=ddtfcb/1000=2010590/1000=118kN (NV/Nvb)2+(Nt/Ntb)20.5=(32.662/61.167)2+(62.812/97.868)20.5=0.8351 NV=32.662kNNcb/1.2=118/1.2=98.333kN 承压承载力满足要求。 2、吊耳板计算吊耳板厚S(mm)13吊耳板宽LDP(mm)200吊耳板高L(mm)300吊耳板圆周外半径R(mm)100吊孔直径D(mm)50吊耳板许用拉应力(N/mm2)205吊耳板许用剪应力(N/mm2)125连接板耳板排数2 NS=maxN1,N2,N3,N4/2=152.31kN 吊耳板吊索方向的最大拉应力: L= NS/(S(2R-D)= 152.31103/(13(2100-50)=78.107N/mm2=205N/mm2 符合要求! 吊耳板吊索方向的最大剪应力: L= NS/(S(2R-D)= 152.31103/(13(2100-50)=78.107N/mm2=125N/mm2 符合要求! 附图如下:塔机附着节点详图第五节 爬升工况及附着点详图自升式塔机的顶升加节工作按以下步骤实施:1、 将起重臂转向顶升套架引进平台的正方向,回转制动器制动,将起重臂的方向固定,不得随风转动。起重臂、平衡臂、顶升操作平台、司机室的上方应无障碍物(如脚手架钢管等)阻挡,保证升高通道畅通。2、 拆除塔身顶部与下支座之间的连接螺栓。拆除前,下支座与顶升套架之间的连接销轴(或螺栓)必须已可靠连接,否则不得拆除这部位的连接螺栓。3、 启动液压顶升电机工作,观察液压表显示的工作压力是否正常。4、 用塔机自身吊钩吊起一节标准节,放置在顶升套架的引进平台上。吊起另一节标准节,运行变幅小车至相应的幅度位置,保持顶升过程中塔机前后平衡。5、 将顶升横梁的两端可靠地搁置(或悬挂)在塔身的爬升踏步上,操纵手动换向阀至“上升”位置,顶升油缸的活塞杆伸出,套架上升。当活塞杆的伸出长度接近全行程长度时,手动翻转爬爪至水平位置(或推动爬爪销轴),操纵手动换向阀至“下降”位置,套架微微下降,使爬爪搁置在标准节踏步上,由爬爪承担塔机上部结构重力。6、 手动使顶升横梁的两端脱离标准节踏步,继续操纵手动换向阀至“下降”位置,活塞杆回缩,将顶升横梁的两端搁置(或悬挂)在上一级踏步上,操纵手动换向阀至“上升”位置,顶升油缸的活塞杆再次伸出,爬爪(或销轴)脱开标准节踏步,套架上升。7、 通过两次顶升作业,在下支座与最上一节标准节之间形成容纳一个标准节的空间,把引进平台上的标准节拉近套架内,微微下降套架,使标准节搁置在塔身上,标准节之间用高强螺栓连接,完成一节标准节的安装。8、 重复上述(4)(7)项工作,再次安装一节标准节。9、 计划安装的所有标准节安装完毕后,必须将塔身与下支座之间的连接螺栓安装到位,千万不可疏忽这一工作步骤。附着装置是塔机与建筑物之间连系的接口,在确定附着式塔机的安装位置时应同时考虑附墙座在建筑物上的安装位置。附着装置的制作、安装应注意以下几点:(1) 撑杆结构必须含有三角形的单元,因为只有三角形可以保持结构稳定。(2) 撑杆与建筑物墙面之间的夹角在60左右为宜,两附墙座之间的间距b与塔身中心至建筑物墙面之间的距离L存在一定的比例关系,L的尺寸大,b的尺寸也相应增大。这在确定附着式塔式起重机的基础位置时,应充分考虑到这一点,避免今后出现无法安装附着装置的尴尬。(3) 撑杆的长度与b、L两个尺寸相关,应根据实测长度配置。当b、L两个尺寸超出塔机说明书中给定的尺寸时,不应简单地将厂家提供的撑杆接长使用,因为撑杆长了,其长细比和强度均发生了变化,有可能因撑杆失稳而发生塔机倾覆事故。加长的撑杆应专门设计。(4) 最上一道附着装置至起重臂下弦杆的垂直距离被称为自由端高度,自由端高度不得超过塔机使用说明书中的规定。(5) 附墙座尽量安装在建筑物的主梁、柱上,当安装在次梁上时,应校核次梁的结构强度,必要时增加结构中的钢筋配置量。(6) 塔机安装到最大独立高度时,必须先安装附着装置,再加节升高。(7) 附着装置以下塔身的垂直度偏差不得超过2。第六节 安装顺序和安全质量要求一、安装顺序(以自升附着式塔机为例)1、基础验收。严格按照塔式起重机基础验收表的内容验收,经施工、安装、监理单位签字后进入下一步工序。2、调平与校正地脚螺栓(或预埋支腿、标准节)、底座节。地脚螺栓(或预埋支腿、标准节)的安装位置、垂直度偏差、螺纹预留长度及底座节的水平度等满足安装条件。3、根据塔机基础位置高度先安装三节或多节标准节(加强节、基础节需安装在底部),按拧紧力矩要求紧固连接螺栓。4、安装套架。在地面较平坦的位置,先将套架周围的作业平台连接固定,整体吊装至已安装的标准节,再将顶升油站吊至合适位置,便于操作。5、安装回转支承、过渡节、塔帽、作业平台及驾驶室,根据塔机电路图连接好控制线路。6、在地面安装连接好平衡臂作业平台,启动回转机构,吊装平衡臂,与塔帽连接好拉杆,根据各型塔机要求安装部分配重(平衡重)。7、拼装起重臂,与塔帽连接好拉杆。启动回转机构,在起重臂吊装起升的位置按照说明书要求,依次连接起重臂和拉杆,注意安装销轴的开口销。底座节、基础节、塔身、过渡节、顶升套架、驾驶室、塔帽、平衡臂、配重、起重臂整体拼装示意图如下: 8、安装剩余配重及穿绕起升与变幅钢丝绳(缩短起重臂安装时,配重应根据塔机说明书相应减少),起升钢丝绳穿绕图如下:9、顶升加节。安装好标准节引进横梁(或引进平台),启动油站,空载试运行顶升油缸(往返3次),确认无误后,严格按照其使用说明书的操作规程进行作业,逐节将塔机顶升至自有高度。10、安装、调试各类限位装置。根据塔机的技术参数、选择水泥、标准节、钢筋等作为砝码调试重量限制器和力矩限制器;根据使用要求调试吊钩高度、回转、变幅限位器。 11、静(动)荷载实验。根据塔机使用说明书的要求进行静(动)荷载实验。12、整机调试与验收。按照塔机整机调试与验收内容与要求,试运行起升、回转、变幅、行走等机构是否正常,各类限位与保险装置等是否灵敏有效等。注:(1)超过一定高度后按照说明书要求进行附着。 (2)如果塔顶是桅杆式的塔机,先安装平衡臂后安装塔顶。二、顶升顺序1、将起重臂转到引入塔身标准节的方向(即引进横梁的正方向)。2、调整好爬升架导轮与塔身立柱之间的间隙,以35mm为宜,当标准节放到安装上、下支座下部的引进小车后,用吊钩在另一个标准节上升到高处,移动小车的位置(小车约在距回转中心10m处),具体位置可根据平衡状况确定,使塔机套架以上部分的中心落在顶升油缸上铰点的位置,然后卸下支座与标准节相连的8个高强度连接螺栓。3、将塔机套架顶升,使塔身上方恰好出现一个能装一个能装一个标准节的空间。4、拉动引进小车把标准节引到塔身的正上方,对准连接螺栓孔,缩回油缸使之与下部标准节压紧,并用螺栓连接起来。5、以上为一次顶升加节过程,当需要连续加节时,可重复上述步骤,但在安装完3个标准节后,必须安装下部4根加强斜撑,并调整使4根撑杆均匀受力,方可继续升塔和吊装。6、在加节过程中,严禁起重臂回转,塔机下支座与标准节之间的螺栓应连接,但可不拧紧,有异常情况应立即停止顶升。7、其它要求按照安装顺序要求进行。三、安全质量要求(一)安装前的安全技术检查在安装、顶升操作前,应进行一次全面检查,防止由于工作疏忽存在任何安全隐患,确保安全作业。1、 检查混凝土基础是否符合技术要求。根据混凝土同条件试块的强度报告,要求塔机基础或相应部位结构混凝土的强度达到70%以上时,方可安装塔机。2、 对塔吊的各机构部位、结构焊缝、重要部位螺栓、销轴、卷扬机构和钢丝绳、吊钩、吊具以及电气设备、线路等进行仔细检查,发现问题及时解决。3、 对顶升液压系统的液压缸和油管、顶升套架结构、导向轮、挂靴爬爪等进行检查,发现问题及时处理。4、 对旋转塔身法安装的主副地锚架、起落塔卷扬钢丝绳,以及起升机构制动系统等进行检查,确认无误后方可使用。5、 对安装、顶升人员所使用的工具、安全带、安全帽等进行全面检查,不合格者立即更换。6、 检查安装、顶升作业中的辅助机械,如起重机、运输汽车等,必须保证性能良好,技术要求能保证安装、顶升作业需要。7、 检查安装、顶升现场有关情况,如电源、运输道路、作业场地等是否已具备安装、顶升作业的条件。8、 安全监督岗的设置及安全措施的贯彻落实已符合要求。(二)安装、顶升作业中的安全技术1、塔吊的安装作业必须在白天进行,如需加快进度,可在具备良好照明条件的夜间做一些拼装工作,不得在雨雪、浓雾天气进行,安装、顶升时塔式起重机的最大高度处的风速应符合说明书的要求,且风速不得超过9m/s。2、在安装或顶升作业过程中,必须保持现场的整洁和秩序,不得堆放杂物,以免妨碍作业并影响安全。对塔吊的金属结构下面必须垫放木方,防止损坏结构或造成结构变形。3、安装、顶升架设用的钢丝绳及其固定必须符合标准和满足安装上的要求,地锚等临时设施必须构筑牢固。4、在进行逐件组拼或部件安装之前,必须对部件各部分的完好情况、连接情况和钢丝绳穿绕情况、电气线路等进行全面检查。5、在架设过程中,结构和钢丝绳的受力以在立塔初始阶段最为不利,随着塔架起升则逐渐减小。因此,在塔架开始起升,必须缓慢进行,并加强各主要部位的检查和观察。6、在安装起重臂和平衡臂时,要始终保持起重臂的平衡,严禁只装一个臂就中断作业。7、在安装、顶升作业过程中,如突然发生停电、机械故障、天气骤变等情况,不能继续作业,或作业时间已到需要停休时,必须使起重机安装、顶升的部位达到稳定状态并已锁固牢靠,所有结构件连接牢固,塔顶的重心线处于塔底支承四边中心处,在经过检查确认妥善后,方可停止作业。8、安装、顶升时应按安装要求使用规定的螺栓、销轴等连接件,并要有可靠的放松或保护装置。螺栓紧固时应符合规定的预紧力。钢丝绳安装应严格执行起重机用钢丝绳检验和报废实用规范GB/T5972-2006。9、在安装起重机时,必须将大车行走限位装置和限位器碰块安装牢固可靠。并将各部位的栏杆、平台、扶杆、护圈等安全防护装置装齐。10、安装、顶升作业的程序,辅助设备、索具、工具,以及地锚构筑物等,均应遵照该机使用说明书的规定或参照标准的安装、顶升工艺办理。(三)顶升加高作业的安全技术1、液压系统液压油必须符合原厂说明书规定的品种和等级。如代用时其各项性能必须与原品种、等级相同或相近,不得随意代用,也不得两种不同品种的液压油掺合使用。必须保证液压油和液压系统的清洁,不得有灰尘、水分、金属屑和锈蚀物等杂质。油箱中的油量应保持正常油面。换油时应彻底清洗液压系统,加入新油必须过滤。盛装压油的容器必须保持清洁,容器内壁不得涂刷油漆。液压油管接头应牢固避振,软管应无急弯或扭曲,不得与其它管道或物体相碰和摩擦。液压泵的出入口和旋转方向应与标牌一致。拆装联轴器时不得敲打。液压缸的软管连接不得松弛,各阀的出入口不得反装,法兰螺栓按规定预紧力拧紧。在液压泵起动和停止时,应使溢流阀卸荷,溢流阀的调整压力不得超过液压系统的最高压力。液压系统的各部连接密封必须可靠,无渗漏联锁装置必须校准。当开启放气阀或检查高压系统泄漏时,不得面对喷射口的方向。高压系统发生微小或局部喷射时,应立即卸荷检修,不得用手去检查或堵挡喷射。液压系统发生故
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