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1、书 山 有 路 1 塔吊安装附墙 顶升 施工专项方案 一 工程概况 无锡市城际铁路安置小区工程 工程建设地点 前洲镇印桥村万寿路 属 于剪力墙结构 地上30层 地下1层 标准层层高2 9m 本工程业主单位为城际铁路惠山站区管理委员会 由上海联创建筑设计有 限公司设计 江苏苏州地质工程勘察院勘察 江苏宏达建设咨询有限公司监理 江苏中苑建设集团有限公司组织施工 徐达担任项目经理 沈孟兰担任技术负责 人 因负责垂直运输的塔吊的使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 QTZ40 63 塔吊使用说明书 塔吊安全技术操作规程
2、 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 1 附着组成 建筑最大高度为 100 90 米 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 书 山 有 路 2 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 30mm 300mm 的高强度螺栓穿孔预埋
3、见图一 图一 附着框示意图 2 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 确定连接基座与建筑物的连接固定方式和局部混泥土钢筋结构处理方式 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 书 山 有 路 3 图二 附着的工况 力矩 3 附着位置确定 第一道附着在标高为 17 00 米的第五层底板梁
4、上 附着框上塔身悬出段 35 米 共用 22 个标准节 塔机的最大工作高度为 61 60 米 第二道附着在标高为 39 00 米的 12 层至 13 层的框架柱上 附着框上塔身 悬出段 35 米 共用 30 个标准节 塔机的最大工作高度为 84 米 第三道附着在标高为 62 00 米 19 层至 20 层的框架柱上 附着框上塔身悬 出段 35 米 共用 38 个标准节 塔机的最大工作高度为 84 米 第四道附着在标高为 84 4 米 27 层至 28 层框架柱上 附着框上塔身悬出段 18 2 米 共用 40 个标准节 书 山 有 路 4 图三 附着位置示意图 四 安装拉杆及技术要求 1 先将附
5、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 书 山 有 路 5 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
6、栓应紧固调整好后 开 口销必须按规定充分张开 运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 1 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 a 塔机配平前 必须先将载重小车运行到图 3 所示的配平参考位置
7、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 书 山 有 路 6 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 使得塔机上部重心落在顶升油缸
8、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 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 4 个或 8 个螺栓 书 山 有 路 7 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 升横梁最近的塔身节踏步的圆弧槽内并顶紧 要设专人
9、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 再顶起略超过半个塔身节高度 此时塔身上方恰好有能装入一
10、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 每颗 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 书 山 有 路 8 图五 顶升过程示意图 六 顶升过程的注意事项 1 塔机最高风速大于 3 4 級时 不得顶升作业 2 顶升过程中必须保证起重臂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
11、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 4 或 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
12、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 1 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 书 山 有 路 9 1 两道附着架之间的距离 h2 15 m h2 26 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 h 100m 时 需少加一节 即附着架以上塔身
13、节数 n0 11 5 50000 56000 38000 44000 图中 附墙装置 图六 塔机参数图 八 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 此道附着杆的负荷作为设计或校核附着杆截面的依据 书 山 有 路 10 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 WO Z s z 其中 WO 基本风压 Kn m2 安装 建筑结构荷载规范 GB
14、J9 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 WK B KS 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 2
15、6 0m 24 0m 26 0m q M 书 山 有 路 11 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 书 山 有 路 12 生的扭矩和风荷载扭矩 将上面的方程组求解 其中 从0 360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
16、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 书 山 有 路 13 N An f 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 23 1000 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 An f 其中
