塔吊施工方案

XX工程1#、2#塔吊专项施工方案一、工程概况及编制依据XXXX项目位于XX市东部商务区15#-A、15#-B，南至北三环，东至山洞桥耕地、北至规划广场路、西至规划中央大街。总用地面积约为27359.2平方米，拟建主楼19-24层办公酒店，裙房三层商业用房，地下室二层，总建筑面积约13.6万平方，米（地下室约4.2万平方米），上部框剪结构。本工程布局二台QTZ80塔吊分别用于垂直运输，其中1#塔吊位置4-5/R-S轴之间,2#塔吊位置14-15/R-S,桩基为φ800㎜钻孔灌注桩,桩顶标高-3.600m.塔吊扶墙位置设置如下：各道附着装置之间的间隔距离必须严格按照塔吊使用说明书进行设置，允许根据实际情况在1M的范围内进行适当调整，调整到附墙框安装在塔身标准节有横腹杆的位置。根据《工程地质勘察报告》ZK8号钻孔、ZK10号钻孔；《QTZ80塔吊说明书》、《建筑桩基技术规范》（JGJ94－94）、《宁波市建筑桩基设计与施工细则》（2001甬DBJ02－12）。本方案计算采用品茗安全软件2010版本。二、1#塔吊格构式基础设计验算.（1#塔吊位于ZK8号钻孔附近）1、塔吊基本参数塔吊型号：QZT80；标准节长度b：3m；塔吊自重Gt：550kN；塔吊地脚螺栓性能等级：高强10.9级；最大起重荷载Q：80kN；塔吊地脚螺栓的直径d：30mm；塔吊起升高度H：41m；塔吊地脚螺栓数目n：12个；塔身宽度B:1.6m；2、格构柱基本参数格构柱计算长度lo：6.0m；格构柱缀件类型：缀板；格构柱缀件节间长度a1：0.5m；格构柱分肢材料类型：L125x10；格构柱基础缀件节间长度a2：2m；格构柱钢板缀件参数:宽100mm，厚10mm；格构柱截面宽度b1：0.5m；格构柱基础缀件材料类型：L100x10；3、基础参数桩中心距a：2.7m；桩直径d：0.8m；桩入土深度l：28m；桩型与工艺：泥浆护壁钻(冲)孔灌注桩；桩混凝土等级：C35；桩钢筋型号：HRB335；桩钢筋直径：20mm；承台宽度Bc：4m；承台厚度h：1.2m；承台混凝土等级为：C35；承台钢筋等级：HRB335；承台钢筋直径：20；承台保护层厚度:50mm；承台箍筋间距：250mm；4、塔吊计算状态参数地面粗糙类别：A类近海或湖岸区；风荷载高度变化系数：0.5；主弦杆材料：角钢/方钢；主弦杆宽度c：250mm；工作状态：所处城市：浙江XX市，基本风压ω0：0.45kN/m2，额定起重力矩Me：800kN·m；基础所受水平力P：35kN；塔吊倾覆力矩M：1160.31kN·m；工作状态下荷载计算一）、塔吊受力计算1、塔吊竖向力计算承台自重：Gc=25×Bc×Bc×h=25×4.00×4.00×1.20=480.00kN；作用在基础上的垂直力：Fk=Gt+Gc+Q=550.00+480.00+80.00=1110.00kN；2、塔吊风荷载计算地处浙江XX市，基本风压ω0=0.45kN/m2；挡风系数计算：φ=(3B+2b+(4B2+b2)1/2c/Bb)挡风系数Φ=0.79；体型系数μs=1.90；查表得：荷载高度变化系数μz=0.50；高度z处的风振系数取：βz=1.0；所以风荷载设计值为：ω=0.7×βz×μs×μz×ω0=0.7×1.00×1.90×0.50×0.45=0.30kN/m2；3、塔吊弯矩计算风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算：Mω=ω×Φ×B×H×H×0.5=0.30×0.79×1.60×41.00×41.00×0.5=318.31kN·m；总的最大弯矩值：Mmax=1.4×(Me+Mω+P×h)=1.4×(800.00+318.31+35.00×1.20)=1160.31kN·m；4、塔吊水平力计算水平力：Vk=ω×B×H×Φ+P=0.45×1.60×41.00×0.79+35.00=58.35kN5、每根格构柱的受力计算作用于承台顶面的作用力：Fk=1110.00kN；Mkmax=1160.31kN·m；Vk=58.35kN；图中x轴的方向是随时变化的，计算时应按照倾覆力矩Mmax最不利方向进行验算。（1）、桩顶竖向力的计算Nik=(F+G)/n±Myyi/Σyj2；式中：n－单桩个数，n=4；F－作用于桩基承台顶面的竖向力标准值；G－桩基承台的自重标准值；My－承台底面的弯矩标准值；yj－单桩相对承台中心轴的Y方向距离；Nik－单桩桩顶竖向力标准值；经计算得到单桩桩顶竖向力标准值最大压力：Nkmax=Fk/4+(Mkmax×a×2-0.5)/(2×(a×2-0.5)2)=1110.00/4+(1160.31×2.70×2-0.5)/(2×(2.70×2-0.5)2)=581.38kN；最小压力：Nkmin=Fk/4-(Mkmax×a×2-0.5)/(2×(a×2-0.5)2)=1110.00/4-(1160.31×2.70×2-0.5)/(2×(2.70×2-0.5)2)=-26.38kN；需要验算桩基础抗拔力。（2）、桩顶剪力的计算V0=1.2V/4=1.2×58.35/4=17.50kN；二）、塔吊与承台连接的螺栓验算1、螺栓抗剪验算每个螺栓所受剪力：Nvb=nvπd2fvb/4=1×3.14×30.002×310/4=219.13kN；Nv=1.2Vk/n=1.2×58.35/12=5.83kN219.13kN；螺栓抗剪强度满足要求。2、螺栓抗拉验算n1×Nt=Nmin其中：n1－塔吊每一个角上螺栓的数量，n1=n/4；Nt－每一颗螺栓所受的力；Ntb=πde2ftb/4=3.14×26.722×500/4=280.29kN；Nt=1.2Nkmin/n1=1.2×26.38/3.00=10.55kN280.29kN；螺栓抗拉强度满足要求。3、螺栓同时受到剪力以及拉力时的验算((Nv/Nvb)2+(Nt/Ntb)2)1/2≤1其中：Nv、Nt－一个普通螺栓所承受的剪力和拉力；Nvb、Ntb、Ncb－一个普通螺栓的受剪、受拉和承压承载力的设计值；((Nv/Nvb)2+(Nt/Ntb)2)0.5=((5.83/219.13)2+(10.55/280.29)2)0.5=0.05；螺栓在同时受到剪力以及杆轴方向拉力时强度满足要求。三）、承台验算1、承台弯矩的计算依据《建筑桩技术规范》（JGJ94-2008）的第5.9.1条。Mx=∑NiyiMy=∑Nixi其中Mx,My－计算截面处XY方向的弯矩设计值；xi,yi－单桩相对承台中心轴的XY方向距离，取(a-B)/2=(2.70-1.60)/2=0.55m；Ni1－单桩桩顶竖向力设计值；经过计算得到弯矩设计值：Mx=My=2×0.55×461.38×1.2=609.02kN·m。2、螺栓粘结力锚固强度计算锚固深度计算公式:h≥N/πd[fb]其中N－锚固力，即作用于螺栓的轴向拉力，N=10.55kN；d－楼板螺栓的直径，d=30mm；[fb]－楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度，[fb]=1.57N/mm2；h－楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度，经过计算得到h≥10.55×103/(3.14×30.00×1.57)=71.30mm；构造要求：h≥660.00mm；螺栓在混凝土承台中的锚固深度要大于660.00mm。3、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。αs=M/(α1fcbh02)ζ=1-(1-2αs)1/2γs=1-ζ/2As=M/(γsh0fy)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16.70N/mm2；ho－承台的计算高度ho=1200.00-50.00=1150.00mm；fy－钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm2；经过计算得：αs=609.02×106/(1.000×16.700×4.000×103×(1150.000)2)=0.007；ξ=1-(1-2×0.007)0.5=0.007；γs=1-0.007/2=0.997；Asx=Asy=609.02×106/(0.997×1150.000×300)=1771.389mm2；由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:1200×4000×0.15%=7200mm2；建议配筋值：HRB33520@170。承台底面单向根数23根。实际配筋值7226.6mm2。4、承台斜截面抗剪切计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-2008)的第5.9.10条。桩对矩形承台的最大剪切力为V=697.65kN。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：V≤βhsαftb0h0其中，b0──承台计算截面处的计算宽度，b0=4000.00mm；λ－计算截面的剪跨比，λ=a/ho，此处，a=(2700.00-1600.00)/2=550.00mm，当λ0.25时，取λ=0.25；当λ3时,取λ=3，得λ=0.48；βhs──受剪切承载力截面高度影响系数，当h0＜800mm时，取h0=800mm，h0＞2000mm时，取h0=2000mm，其间按内插法取值，βhs=(800/1150)1/4=0.913；α──承台剪切系数，α=1.75/(0.478+1)=1.184；ho－承台计算截面处的计算高度，ho=1200.00-50.00=1150.00mm；697.65kN≤0.91×1.184×1.57×4000×1150/1000=7808.05kN；经过计算承台已满足抗剪要求，只需构造配箍筋！四）、单肢格构柱截面验算1、格构柱力学参数L125x10A=24.37cm2i=3.85cmI=361.67cm4z0=3.45cm每个格构柱由4根角钢L125x10组成，格构柱力学参数如下：Ix1=[I+A×（b1/2－z0）2]×4=[361.67+24.37×(50.00/2-3.45)2]×4=46716.64cm4；An1=A×4=24.37×4=97.48cm2；W1=Ix1/(b1/2-z0)=46716.64/(50.00/2-3.45)=2167.83cm3；ix1=(Ix1/An1)0.5=(46716.64/97.48)0.5=21.89cm；2、格构柱平面内整体强度Nmax/An1=697.65×103/(97.48×102)=71.57N/mm2f=300N/mm2；格构柱平面内整体强度满足要求。3、格构柱整体稳定性验算L0x1=lo=4.30m；λx1=L0x1×102/ix1=4.30×102/21.89=19.64；单肢缀板节间长度：a1=0.50m；λ1=L1/iv=50.00/2.48=20.16；λ0x1=(λx12+λ12)0.5=(19.642+20.162)0.5=28.15；查表：Φx=0.94；Nmax/(ΦxA)=697.65×103/(0.94×97.48×102)=75.94N/mm2f=300N/mm2；格构柱整体稳定性满足要求。4、刚度验算λmax=λ0x1=28.15[λ]=150满足；单肢计算长度：l01=a1=50.00cm；单肢回转半径：i1=3.85cm；单肢长细比：λ1=lo1/i1=50/3.85=12.990.7λmax=0.7×28.15=19.7；因截面无削弱，不必验算截面强度。分肢稳定满足要求。五）、整体格构柱基础验算1、格构柱基础力学参数单肢格构柱力学参数：Ix1=46716.64cm4An1=97.48cm2W1=2167.83cm3ix1=21.89cm格构柱基础是由四个单肢的格构柱组成的，整个基础的力学参数：Ix2=[Ix1+An1×(b2×102/2-b1×102/2)2]×4=[46716.64+97.48×(2.70×102/2-0.50×102/2)2]×4=4904898.54cm4；An2=An1×4=97.48×4=389.92cm2；W2