橋墩塔吊設(shè)計(jì)施工方案一、工程概況1.1項(xiàng)目背景本項(xiàng)目為城市快速路跨江大橋工程，主橋長(zhǎng)1200m，采用雙塔雙索面斜拉橋結(jié)構(gòu)形式，主跨600m，橋?qū)?3.5m，雙向6車(chē)道設(shè)計(jì)。項(xiàng)目地處亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，年平均降水量1500mm，夏季多臺(tái)風(fēng)天氣，施工周期需跨越兩個(gè)雨季和一個(gè)冬季。1.2塔吊布置方案根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及施工需求，全橋共布置6臺(tái)塔吊：主塔區(qū)域：2臺(tái)QTZ800（65m臂長(zhǎng)）附著式塔吊，分別安裝于南北主塔承臺(tái)西側(cè)，最大工作半徑65m，最大起重量80t引橋區(qū)域：4臺(tái)QTZ630（55m臂長(zhǎng)）固定式塔吊，分別布置于引橋橋墩兩側(cè)，最大工作半徑55m，最大起重量63t塔吊基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁承臺(tái)基礎(chǔ)形式，主塔塔吊基礎(chǔ)樁徑1.5m，樁長(zhǎng)35m；引橋塔吊基礎(chǔ)樁徑1.2m，樁長(zhǎng)25m，均采用C35混凝土澆筑。二、施工準(zhǔn)備2.1技術(shù)準(zhǔn)備圖紙會(huì)審：組織技術(shù)人員對(duì)塔吊安裝圖紙、橋梁施工圖紙進(jìn)行聯(lián)合會(huì)審，重點(diǎn)核查塔吊基礎(chǔ)與橋梁基礎(chǔ)的空間位置關(guān)系，確保塔吊附著裝置與主塔結(jié)構(gòu)的連接節(jié)點(diǎn)符合設(shè)計(jì)要求。方案編制：編制塔吊安裝專(zhuān)項(xiàng)施工方案、附著裝置設(shè)計(jì)方案、群塔作業(yè)防碰撞方案，經(jīng)專(zhuān)家論證后報(bào)監(jiān)理單位審批。技術(shù)交底：采用BIM技術(shù)進(jìn)行三維可視化交底，明確塔吊基礎(chǔ)施工、安裝、拆除各工序的技術(shù)參數(shù)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，形成書(shū)面交底記錄并簽字確認(rèn)。2.2現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備場(chǎng)地平整：對(duì)塔吊安裝區(qū)域進(jìn)行場(chǎng)地平整，壓實(shí)度達(dá)到95%以上，設(shè)置2%排水坡度，周邊開(kāi)挖300mm×300mm排水溝，配備Φ100mm污水泵2臺(tái)。基礎(chǔ)施工準(zhǔn)備：測(cè)量放樣：采用全站儀按二級(jí)導(dǎo)線精度進(jìn)行基礎(chǔ)軸線定位，設(shè)置4個(gè)控制樁并做好保護(hù)樁基施工準(zhǔn)備：旋挖鉆機(jī)進(jìn)場(chǎng)調(diào)試，鋼筋籠加工場(chǎng)地硬化處理，混凝土配合比設(shè)計(jì)完成承臺(tái)施工準(zhǔn)備：組合鋼模板進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收，定位支架加工制作完成設(shè)備進(jìn)場(chǎng)：塔吊部件進(jìn)場(chǎng)時(shí)檢查產(chǎn)品合格證、特種設(shè)備制造許可證、安裝說(shuō)明書(shū)等資料，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)、起重臂、平衡臂等主要部件進(jìn)行外觀檢查和尺寸復(fù)核，做好驗(yàn)收記錄。2.3材料準(zhǔn)備鋼筋：HRB400E級(jí)鋼筋進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)合格，主筋Φ25mm、分布筋Φ12mm、地腳螺栓M36等規(guī)格齊全鋼材：20a號(hào)工字鋼、槽鋼等結(jié)構(gòu)鋼材進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收合格混凝土：C35商品混凝土，抗?jié)B等級(jí)P6，初凝時(shí)間≥6h連接件：M30高強(qiáng)度螺栓、化學(xué)錨栓、鋼絲繩（6×37+FC-Φ28mm）等其他材料：螺紋防松膠、N46抗磨液壓油、植筋膠等三、基礎(chǔ)施工3.1樁基施工采用旋挖鉆機(jī)成孔，鉆孔直徑按設(shè)計(jì)樁徑加大50mm，鉆孔深度超設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)500mm。鋼筋籠現(xiàn)場(chǎng)綁扎，主筋采用Φ25mmHRB400E級(jí)鋼筋，間距150mm，箍筋采用Φ12mmHRB400E級(jí)鋼筋，間距200mm?；炷翝仓捎脤?dǎo)管法水下澆筑，坍落度控制在180±20mm，首灌量確保導(dǎo)管埋深≥1.0m，連續(xù)澆筑，澆筑過(guò)程中導(dǎo)管埋深控制在2-6m。樁頂超灌500mm，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%后進(jìn)行樁頭破除。3.2承臺(tái)施工3.2.1鋼筋工程承臺(tái)鋼筋采用HRB400E級(jí)鋼筋，主筋Φ25@150mm，分布筋Φ12@200mm，采用綁扎連接，搭接長(zhǎng)度750mm，綁扎點(diǎn)間距≤200mm。承臺(tái)與樁基連接處設(shè)置鋼筋網(wǎng)片，Φ12@100mm雙向布置。3.2.2地腳螺栓安裝采用鋼制定位支架固定地腳螺栓，確保軸線偏差控制在±5mm內(nèi)，垂直度偏差≤1/1000，頂面標(biāo)高偏差±5mm。地腳螺栓采用雙螺母固定防松動(dòng)，螺栓外露長(zhǎng)度滿足塔吊底架安裝要求。3.2.3混凝土工程采用組合鋼模板，模板接縫處粘貼海綿條防止漏漿，模板支撐采用Φ48×3.5mm鋼管腳手架，間距600mm×600mm?；炷翝仓捎梅謱舆B續(xù)澆筑法，每層厚度≤500mm，振搗采用Φ50mm插入式振搗棒，振搗時(shí)間30-40s，直至混凝土表面泛漿且不再下沉。養(yǎng)護(hù)采用覆蓋薄膜+灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期不少于14d，混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度85%后方可進(jìn)行塔吊安裝。3.3塔吊基礎(chǔ)與橋墩承臺(tái)連接塔吊基礎(chǔ)與橋墩承臺(tái)相連接為一整體，有效尺寸為6m(長(zhǎng))×6m(寬)×1.5m(厚)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C35，上下配筋為Ⅱ鋼φ18mm雙向雙層鋼筋，內(nèi)支Ⅱ鋼φ18mm雙向筋。連接節(jié)點(diǎn)處理：當(dāng)橋墩承臺(tái)寬度和長(zhǎng)度滿足塔吊安裝、頂升和拆除最小距離且橋墩承臺(tái)厚度滿足塔式起重機(jī)支腿預(yù)埋的高度時(shí)，將塔式起重機(jī)基礎(chǔ)埋置于橋墩承臺(tái)內(nèi)，與承臺(tái)形成一體基礎(chǔ)與預(yù)埋模具架四角上鋼板的連接處保證水平，用水平儀測(cè)量，其高差值小于1/500塔吊基礎(chǔ)與承臺(tái)交接處鋼筋采用植筋處理，植筋深度≥15d（d為鋼筋直徑），孔徑=植筋直徑+4~10mm四、塔吊安裝4.1安裝前準(zhǔn)備安裝場(chǎng)地清理平整，壓實(shí)度≥95%，設(shè)置排水系統(tǒng)。安裝輔助設(shè)備：150t汽車(chē)吊1臺(tái)、25t汽車(chē)吊1臺(tái)、扭矩扳手（0-1000N·m）2把、全站儀1臺(tái)、水準(zhǔn)儀1臺(tái)。對(duì)塔吊基礎(chǔ)進(jìn)行驗(yàn)收，混凝土強(qiáng)度報(bào)告、鋼筋隱蔽工程記錄、地腳螺栓位置偏差等符合要求?；A(chǔ)表面平整度誤差≤1/500，水平度偏差≤1‰。4.2安裝流程4.2.1底架及基礎(chǔ)節(jié)安裝采用25t汽車(chē)吊安裝底架，調(diào)整水平度偏差≤1‰，利用墊鐵找平后固定。吊裝3節(jié)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)（每節(jié)高2.8m），采用M30高強(qiáng)度螺栓連接，扭矩值達(dá)到600N·m，使用扭矩扳手分三次對(duì)稱擰緊。4.2.2塔身安裝采用150t汽車(chē)吊進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)節(jié)吊裝，起吊角度控制在60°以內(nèi)，吊裝半徑不超過(guò)15m。每安裝4節(jié)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)進(jìn)行一次垂直度檢測(cè)，采用全站儀從兩個(gè)正交方向觀測(cè)，塔身垂直度偏差控制在1/1000以內(nèi)，且最高偏差不超過(guò)40mm。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)連接螺栓涂抹螺紋防松膠，安裝后48h內(nèi)進(jìn)行二次復(fù)緊。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)安裝順序按廠家編號(hào)進(jìn)行，確保踏步方向一致。4.2.3頂升作業(yè)頂升前檢查液壓系統(tǒng)：油箱油位≥2/3，油溫20-50℃，液壓油型號(hào)N46抗磨液壓油，各管路連接無(wú)滲漏。頂升步驟：起重臂旋轉(zhuǎn)至頂升方向，平衡臂對(duì)應(yīng)方向放置1.5倍額定起重量的配重啟動(dòng)頂升油缸，將塔身頂起1.2倍標(biāo)準(zhǔn)節(jié)高度，插入安全銷(xiāo)吊裝標(biāo)準(zhǔn)節(jié)至頂升套架內(nèi)，調(diào)整對(duì)位后插入連接銷(xiāo)軸，緊固高強(qiáng)度螺栓重復(fù)上述步驟直至達(dá)到設(shè)計(jì)安裝高度，每次頂升作業(yè)時(shí)間控制在4h內(nèi)4.2.4附著裝置安裝主塔塔吊在塔身高度達(dá)到40m時(shí)開(kāi)始安裝第一道附著裝置，之后每間隔25m安裝一道，共設(shè)置5道附著。附著裝置設(shè)計(jì)：采用三角形剛架結(jié)構(gòu)，主材選用20a號(hào)工字鋼，節(jié)點(diǎn)處設(shè)置加勁肋。與主塔連接采用M36化學(xué)錨栓，植入深度20d，抗拔力≥200kN。附著桿與塔身夾角控制在45°-60°，采用拉力傳感器監(jiān)測(cè)受力情況，預(yù)警值150kN。安裝精度：附著點(diǎn)水平高差≤10mm，附著桿垂直度偏差≤1°，各桿件受力均勻，差異不超過(guò)10%。4.2.5上部結(jié)構(gòu)安裝吊裝回轉(zhuǎn)總成，與塔身連接螺栓扭矩值按說(shuō)明書(shū)要求執(zhí)行。安裝塔頂及駕駛室，吊裝起重臂和平衡臂，起重臂安裝時(shí)按設(shè)計(jì)要求設(shè)置預(yù)拱度。安裝平衡重：先安裝部分平衡重（約1/3額定配重），待起重臂安裝完成后再安裝剩余配重。平衡重安裝位置準(zhǔn)確，固定牢固，防止滑動(dòng)。4.3抱箍式附著裝置安裝對(duì)于未預(yù)埋附著節(jié)點(diǎn)的橋墩，采用塔吊附墻用橋墩抱箍裝置，由四個(gè)箍桿通過(guò)焊接板螺栓連接成矩形，箍桿上設(shè)置兩個(gè)連接耳。箍桿采用兩個(gè)開(kāi)口相對(duì)分布的槽鋼，上下兩側(cè)焊接若干等間距分布的固定板。連接耳包括兩個(gè)連接板、豎板和兩個(gè)對(duì)稱分布的耳板，耳板上開(kāi)設(shè)兩個(gè)連接孔。安裝步驟：箍桿提升到設(shè)計(jì)高度，在橋墩適當(dāng)位置打孔，通過(guò)定位板和螺栓將箍桿與橋墩臨時(shí)固定滑動(dòng)連接耳至設(shè)計(jì)位置，擰緊調(diào)節(jié)螺栓使齒條卡在齒槽對(duì)應(yīng)位置，防止連接耳滑動(dòng)將塔吊附著桿端部與耳板連接，連接螺栓扭矩值達(dá)到設(shè)計(jì)要求安裝完成后檢查各連接節(jié)點(diǎn)，確保牢固可靠五、附著裝置設(shè)計(jì)5.1設(shè)計(jì)荷載附著裝置設(shè)計(jì)荷載按塔吊最大工作狀態(tài)下的水平力和彎矩進(jìn)行計(jì)算，考慮1.35倍安全系數(shù)。水平力包括風(fēng)荷載、離心力、變幅慣性力等，彎矩包括塔身自重和吊重產(chǎn)生的彎矩。風(fēng)荷載計(jì)算：基本風(fēng)壓按0.55kN/m2，風(fēng)壓高度變化系數(shù)按B類(lèi)地面粗糙度確定，體型系數(shù)1.3。5.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)附著裝置采用三角形剛架結(jié)構(gòu)，主材選用20a號(hào)工字鋼，截面尺寸200×100×7mm，截面積35.5cm2，慣性矩I_x=2370cm?，截面模量W_x=237cm3。節(jié)點(diǎn)處設(shè)置加勁肋，厚度10mm，尺寸100×100mm，與主材滿焊連接，焊縫高度8mm。附著桿采用Φ159×8mm無(wú)縫鋼管，抗拉強(qiáng)度≥345MPa，抗壓穩(wěn)定性按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行驗(yàn)算。5.3連接設(shè)計(jì)與塔身連接采用耳板銷(xiāo)軸連接，耳板厚度20mm，銷(xiāo)軸直徑50mm，材料45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度220-250HBW。與橋墩連接采用M36化學(xué)錨栓，材質(zhì)8.8級(jí)，植入深度20d（d=36mm），抗拔力≥200kN，每個(gè)連接點(diǎn)設(shè)置4個(gè)錨栓，呈矩形布置。六、作業(yè)管理6.1群塔作業(yè)控制6.1.1空間布置高度差控制：各塔吊之間設(shè)置不小于2.5m的垂直安全距離，主塔塔吊高度高于引橋塔吊5m，形成階梯式布置。時(shí)間差控制：實(shí)行分時(shí)段作業(yè)制度，南北主塔塔吊分別在上午8:00-12:00、下午14:00-18:00進(jìn)行主吊作業(yè)，引橋塔吊作業(yè)時(shí)間錯(cuò)開(kāi)30分鐘?？臻g差控制：設(shè)定塔吊回轉(zhuǎn)禁區(qū)：主塔塔吊起重臂在跨越主航道時(shí)設(shè)置30°回轉(zhuǎn)禁區(qū)，在跨越公路時(shí)設(shè)置45°回轉(zhuǎn)禁區(qū)。6.1.2防碰撞系統(tǒng)安裝防碰撞系統(tǒng)：采用UWB定位技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各塔吊位置，當(dāng)兩臺(tái)塔吊距離小于10m時(shí)發(fā)出預(yù)警，小于5m時(shí)自動(dòng)切斷危險(xiǎn)方向動(dòng)作電源。信號(hào)指揮：每臺(tái)塔吊配備2名持證信號(hào)工，采用對(duì)講機(jī)（專(zhuān)用頻道）+旗語(yǔ)指揮，群塔作業(yè)時(shí)設(shè)置總指揮1名，統(tǒng)一協(xié)調(diào)各塔吊作業(yè)順序。6.2吊裝作業(yè)管理6.2.1吊具管理鋼絲繩：采用6×37+FC-Φ28mm鋼絲繩，安全系數(shù)≥6，每季度進(jìn)行一次斷絲檢查，斷絲數(shù)超過(guò)10%時(shí)立即更換。鋼絲繩固定采用繩卡連接，繩卡數(shù)量不少于3個(gè)，間距150mm。吊鉤：設(shè)置防脫鉤裝置，定期檢查吊鉤開(kāi)口度，當(dāng)開(kāi)口度比原尺寸增加15%時(shí)報(bào)廢。吊鉤危險(xiǎn)截面磨損量超過(guò)原尺寸10%時(shí)報(bào)廢。吊具臺(tái)賬：建立吊具管理臺(tái)賬，實(shí)行編號(hào)管理，定期進(jìn)行拉力試驗(yàn)和外觀檢查。吊具包括鋼絲繩、吊鉤、吊環(huán)、卸扣等，每半年進(jìn)行一次拉力試驗(yàn)。6.2.2荷載控制編制吊裝荷載表，明確不同幅度下的額定起重量，張貼于塔吊操作室。實(shí)行吊裝令制度，吊裝前由技術(shù)員核算吊物重量，安全員檢查吊具，項(xiàng)目經(jīng)理簽發(fā)吊裝令后方可作業(yè)。嚴(yán)禁超載作業(yè)，實(shí)際起重量不得超過(guò)額定起重量的90%。當(dāng)風(fēng)速超過(guò)12m/s（6級(jí)風(fēng)）時(shí)停止吊裝作業(yè)。6.3維護(hù)保養(yǎng)6.3.1日常檢查班前檢查：操作司機(jī)對(duì)塔吊各機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢查，重點(diǎn)檢查制動(dòng)器、鋼絲繩、吊鉤、安全裝置等，填寫(xiě)《塔吊日常檢查表》。班中檢查：每4小時(shí)檢查一次各機(jī)構(gòu)運(yùn)行情況，重點(diǎn)檢查油溫、油壓、異響、異味等。班后檢查：清理操作室，關(guān)閉電源，鎖好門(mén)窗，填寫(xiě)運(yùn)行記錄。6.3.2定期保養(yǎng)每周保養(yǎng)：對(duì)各潤(rùn)滑點(diǎn)加注潤(rùn)滑油，檢查各連接螺栓緊固情況，調(diào)整制動(dòng)器間隙。月度檢查：技術(shù)負(fù)責(zé)人組織對(duì)塔吊進(jìn)行全面檢查，包括標(biāo)準(zhǔn)節(jié)連接螺栓扭矩、塔身垂直度、附著裝置受力情況等。季度保養(yǎng)：更換液壓油和濾芯，檢查齒輪箱油位和油質(zhì)，對(duì)金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行除銹涂漆。七、安全防護(hù)7.1安裝拆除安全防護(hù)設(shè)置塔吊安裝警戒區(qū)，采用2.5m高彩鋼板圍擋，懸掛警示標(biāo)志，配備專(zhuān)職安全員2名，設(shè)置4個(gè)監(jiān)控?cái)z像頭實(shí)行24小時(shí)監(jiān)控。安裝區(qū)域配備消防器材：4kg干粉滅火器6個(gè)、消防沙2m3、消防水桶4個(gè)，設(shè)置應(yīng)急照明系統(tǒng)和安全通道指示標(biāo)志。高空作業(yè)人員必須佩戴安全帽、安全帶，穿防滑鞋，嚴(yán)禁酒后作業(yè)。作業(yè)平臺(tái)設(shè)置防護(hù)欄桿，高度1.2m，滿掛安全網(wǎng)。7.2作業(yè)安全防護(hù)塔吊操作室配備滅火器、急救箱、通訊設(shè)備，設(shè)置防風(fēng)、防雨、防曬設(shè)施。操作室視野良好，與起重臂之間設(shè)置隔離防護(hù)。塔吊基礎(chǔ)周邊設(shè)置1.8m高防護(hù)欄桿，欄桿刷紅白相間警示漆，懸掛警示標(biāo)志?；A(chǔ)表面設(shè)置防滑措施，周邊設(shè)置排水溝。塔身每隔10m設(shè)置一道安全警示標(biāo)志，夜間設(shè)置紅色警示燈，燈光明亮，射程≥300m。7.3應(yīng)急預(yù)案編制塔吊傾覆、斷臂、墜落等事故應(yīng)急預(yù)案，配備應(yīng)急救援器材：液壓千斤頂、切割設(shè)備、急救藥品等。每月組織一次應(yīng)急演練，提高應(yīng)急處置能力。當(dāng)發(fā)生塔吊事故時(shí)，立即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，組織人員疏散、現(xiàn)場(chǎng)警戒、傷員救治等工作，并按規(guī)定上報(bào)有關(guān)部門(mén)。八、質(zhì)量驗(yàn)收8.1基礎(chǔ)驗(yàn)收基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度100%后方可進(jìn)行驗(yàn)收，驗(yàn)收內(nèi)容包括：基礎(chǔ)尺寸偏差：長(zhǎng)、寬、高允許偏差±50mm基礎(chǔ)表面平整度：允許偏差5mm/m地腳螺栓位置偏差：允許偏差±5mm基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度：達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度100%8.2安裝驗(yàn)收塔吊安裝完成后，由安裝單位自檢合格后報(bào)第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)，檢測(cè)內(nèi)容包括：塔身垂直度：≤1/1000各機(jī)構(gòu)運(yùn)行情況：正常無(wú)異常安全裝置性能：靈敏可靠電氣系統(tǒng)：絕緣電阻≥0.5MΩ檢測(cè)合格后組織竣工驗(yàn)收，參加單位包括建設(shè)、監(jiān)理、施工、安裝等單位，驗(yàn)收合格后方可投入使用。8.3附著裝置驗(yàn)收附著裝置安裝完成后進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)驗(yàn)收，驗(yàn)收內(nèi)容包括：附著點(diǎn)位置偏差：≤10mm附著桿垂直度偏差：≤1°連接螺栓扭矩：達(dá)到設(shè)計(jì)要求結(jié)構(gòu)變形：≤L/1000（L為附著桿長(zhǎng)度）九、拆除施工9.1拆除準(zhǔn)備編制拆除專(zhuān)項(xiàng)施工方案，經(jīng)專(zhuān)家論證后實(shí)施。清理拆除場(chǎng)地，設(shè)置警戒區(qū)，配備必要的起重設(shè)備和工具。對(duì)塔吊進(jìn)行全面檢查，確保各機(jī)構(gòu)運(yùn)行正常。拆除前將塔吊降至最低工作高度，拆除附著裝置。9.2拆除流程拆除配重→拆除起重臂→拆除平衡臂→拆除塔頂及回轉(zhuǎn)總成→拆除塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)→拆除底架及基礎(chǔ)節(jié)。拆除作業(yè)由上至下進(jìn)行，嚴(yán)禁上下同時(shí)作業(yè)。每拆除一節(jié)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)進(jìn)行一次垂直度檢查，確保塔身穩(wěn)定。9.3場(chǎng)地恢復(fù)塔吊拆除完成后，清理場(chǎng)地，拆除圍擋和臨時(shí)設(shè)施，平整場(chǎng)地?；A(chǔ)承臺(tái)根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行處理，如需保