塔吊拆卸地下室加固方案.doc

青岛宝龙城市广场项目QTZ40塔吊拆卸结构加固方案
1 工程概况
1.1 工程建设概况
宝龙城市广场地处青岛市城阳区长城路与文阳路之间，占地面积约19万平方米。由休闲游乐广场、大型超市、百货商场、建材城、餐饮娱乐城、酒店、公寓组成的大型综合商业城。总建筑面积约46万平方米，地下1层，地上3层，单层建筑面积约10万平米。
1.2 塔吊布置情况说明
为了满足施工生产的需要，需要将一些塔吊布置于建筑物的内部，详下图：

由于本工程为三边工程，布置之初仅有一张建筑平面效果图，无结构图纸。现本工程结构基本封顶，个别坐落于建筑物内侧的塔吊拆除时需要将汽车吊行驶进到地下室顶板上进行拆卸。根据现有结构图必须对汽车吊经过的地下室顶板核算。
1.3 待拆塔吊情况介绍
目前需要拆除的塔吊为我项目的一台QTZ40塔吊，该塔吊从中心点起算臂长47m，大臂自重为4T，配重自重为5.5T。其与建筑物关系如下图：

2 拆卸工艺
一、塔吊拆卸流程
1、将塔身拆至最低高度（约20m）。
2、放下吊钩，拆下起重绳固定端，将起重绳收回卷筒。
3、收回起重跑车至首节臂架根部将其固定，拆下变幅绳固定端，收回卷筒。
4、汽车吊拆下前3块砼平衡重，吊至货车。
5、拆除变幅机构电源。
6、汽车吊吊钩将起重臂固定，并将连接在起重臂上连接拉杆拆除，然后沿东西方向将起重臂放至屋面，拆解成9部分（每部分约0.44吨重），使用钢管滚至（QTZ80）塔吊所能起吊位置，吊至货车。
7、卸下其余砼平衡重，吊至货车。
8、拆除电源。
9、臂架尾部拴钢丝绳，用以控制其方向。
10、用起重吊索拴住臂架前后吊点，将其向上拉起15°左右角度。
11、拆下第1、2节拉杆之间的销轴，将拉杆放置在臂架上固定。
12、放平臂架，拆下根部销轴，将臂架放至货车。
二、拆卸行车路线
通过和塔吊租赁公司技术人员商议，行车路线如下：

3 受力面分析
3.1 汽车吊主要技术性能
本工程使用徐工QY25A汽车吊进行塔吊拆卸，其各种数据如下表：
轴距
前轮距
后轮距
支腿跨距
4.33m/1.35m
2.09m
1.865m
5.07m/5.4m
长
宽
高
整车自重
12.25m
2.5m
3.5m
28T
3.2 计算思路
3.2.1 计算假设前提
一、汽车吊非工作（行驶）状态假设
根据对汽车吊轮距和轴距的分析，如果汽车吊对楼板发生了破坏，假设是汽车吊轴距×轮距范围内投影面积发生整体坍塌。以此假设为前提，将上述投影面积的混凝土楼板假设为理论刚体。
在假设一成立的前提下，汽车吊由非连续平面点荷载通过理论刚体简化为面荷载。只需要对刚体下施加一个向上和与汽车吊自重同值的面荷载即可满足非工作过程（行驶过程）的承载力计算。
二、汽车吊工作状态假设
汽车吊在工作时其支腿跨距为5.07m×5.4m，刚好在分别坐落与一条主梁和次梁上，一旦发生破坏，该主、次梁为薄弱点。对上述混凝土主次梁进行正截面抗弯验算。

3.2.2 行车状态现浇梁板承载力计算
一、投影面积计算
1、非工作过程
汽车吊轴距×轮距＝1.865×1.360+4.320×2.090＝11.57m2。
2、工作过程
主梁或次梁。
二、汽车吊非工作状态加固计算
在汽车吊行驶的整个路线进行非工作状态加固。
方法为非标48mm×3.0mm钢管、扣件和顶托组成的满堂架加固。
满堂架要求设计承载力为1.2×280KN/11.57m2＝29KN/m2
1.2为荷载组合系数。
3.2.3 工作状态现浇梁板承载力计算
在汽车吊工作时可能出现各种状态，但是当极限工作状态出现时，可能出现全部荷载施加在汽车吊某端支腿座落的主梁上的情况。
汽车吊自重＝280KN
当进行大臂起吊时，大臂自重40KN
故工作状态的最大荷载为280+40＝320KN。
当全部施加在落于主（次）梁的两支支腿上，每支支腿向梁施加160KN集中荷载。
取极限状态进行计算，当极限状态满足，则满足安全要求。
一、极限工作状态下主梁承载力计算
1、恒荷载计算：楼板厚120mm；主梁尺寸400×600，净跨L=7.4m。
说明：本工程实际为井字梁结构，实际其荷载图与下图有异。但为了计算简便，本方案将井字梁区考虑为整板，按下图进行荷载分布计算，其结果大于实际情况，有利于整体计算结果的安全性。在实际情况中可能有某些情况在本方案中没有预计，故在荷载组合时特将恒荷载×1.4的系数，活荷载×1.2的系数，以确保整个计算结果的保守。

楼板荷载在主梁上分布图
板　　　　　　　　q’=0.12×8×25=24KN/m
q1= 5q’/8=15KN/m
梁　　　　　　　　q2=0.4×0.6×25=6KN/m
梁板均布荷载 　　　q=q1+q2=21KN/m
C

Mmax1=-MA1=MB1=qL2/12=95.83KN·m
MC1=qL2/24=47.92KN·m
2、活荷载（吊车、起重量）计算：
考虑最不利情况，所有荷载集中于两支座上，每支座最大荷载值为160KN。
a1=1m，b1=6.4m；a2=6.4m，b2=1m。

Mmax2=-MA2=MB2= (a1×b12+a22×b2)× F/L2=138.38KN•m
3、荷载组合结果：
主梁上最大弯距为梁支座处：
Mmax＝1.2Mmax1＋1.4Mmax2＝308.73KN•m
4、主梁正截面抗弯截面验算:
该梁为400×600；220+625－6/2；525
上部筋：一排　220+425　　As1　=2592mm2
二　排：225 　　　 As2　=982mm2
下部筋：525　　　　　 　　　As’=2454mm2　　
先仅按第一排算：fc=14.3N/mm2，fy=fy’=360 N/mm2
αs ＝25＋25/2＝37.5mm
h0 ＝600-37.5＝562.5mm
因为 ＜2αs,　
所以　M=fyAs(h0-αs)=489.9 KN·m＞Mmax=308.73KN·m
由于只计算第一排钢筋就已经满足承载力要求，故不再进行其他排钢筋的计算。
结论：主梁不需特别加固就可满足本次施工要求！
二、极限工作状态下次梁承载力计算
1、恒荷载计算：楼板厚120mm；次梁尺寸250×500，净跨L=7.6m。

板　　　　　　　　q’=0.12×2.7×25=8.1KN/m
q1= 5q’/8=5.06KN/m
梁　　　　　　　　q2=0.25×0.5×25=3.125KN/m
梁板均布荷载 　　　q=q1+q2=8.125KN/m

Mmax1=-MA1=MB1=qL2/12=39.40KN·m
MC1=qL2/24=19.70KN·m
2、活荷载（吊车、起重量）计算：
考虑最不利情况，所有荷载集中于两支座上，每支座最大荷载值为160KN。
a1=1.1m，b1=6.5m；a2=6.5m，b2=1.1m。

Mmax2=-MA2=MB2= (a1×b12+a22×b2)× F/L2=150.53KN·m
3、荷载组合结果：
次梁上最大弯距为梁支座处：
Mmax＝1.2Mmax1＋1.4Mmax2＝253.02KN·m
4、次梁正截面抗弯截面验算:
该梁为250×500；220+(212)；325
上部筋：　220　　 As　 =628mm2
下部筋： 325　　 As’=1473mm2　　
fc=14.3N/mm2，fy=fy’=360 N/mm2
αs ＝25＋25/2＝37.5mm
h0 ＝500-37.5＝462.5mm
因为 ＜2αs,　
所以　M=fyAs(h0-αs)=96.08 KN·m<Mmax=253.02KN·m
不满足实际抗弯要求！故需另加反向力支撑，本工程采用满堂架作用在梁底进行支撑。
253.02－96.08＝156.94 KN·m， 取qL2/12=156.94≈160 KN·m
q=160×12/ L2＝33.24 KN/m, 取整q=35KN/m
每0.5米一支点，7.6/0.5≈15, 取15个支点
当每支点要求达到FN=35×7.6/15=17.73KN就可以满足加固要求。
结论：次梁需加固才可以满足本次施工要求，详见满堂架计算！
4 满堂架计算
4.1 非工作区域满堂架计算
满堂架设计为Lａ×Lｂ×ｈ＝1m×1m×1.7m
由于市场为非标钢管，钢管尺寸为48mm×2.7mm，其各项数据计算值如下：
A＝3.84cm2，ｉ＝1.6 cm
ａ为满堂架上口顶托支撑距离，设为0.2ｍ
L01=h+2a=1.7+2×0.2＝2.1ｍ
查施工手册240页表5-86～5-88：
K1=1.163；K2=1.0；ｍ1＝1.13；
ｍ2
边立杆
中立杆
首步架
其他步架
首步架
其他步架
0.925
0.912
0.951
0.938
作为非几何不可变杆系结构支架
L0’＝K1×K2×m1×m2×h
L0’
边立杆
中立杆
首步架
其他步架
首步架
其他步架
2.067
2.038
2.125
2.096
L0’/i
129
127
133
131
φ
0.401
0.412
0.381
0.391
N=φ×A×f
31.6KN
31.4 KN
30 KN
30.8 KN
由于Lａ×Lｂ＝1m×1m，故每根立杆承载力值同N值，所有数据都＞29KN/m2。满足设计要求！
4.2 工作区域满堂架计算
由3.2..2和3.2.3计算可知，主梁不需要进行单独加固，次梁下设15个支点，每支点要求达到17.73KN就可以满足加固要求。
根据4.1计算可知，当在次梁底另行按照0.5ｍ间距加固一排Lａ×Lｂ×ｈ＝1m×1m×1.7m的架体就可满足要求！
5 满堂架搭设构造重点要求
1、地下室必须平土夯实，搭设前必须铺设木跳板。
2、由于计算承载力为192KN，远大于一颗扣件8KN的抗滑力设计值，因此的主、次梁必须100％一根到位，不允许出现任何形式的搭接和连接，因此本方案所有立杆都采用4ｍ定尺，并对地下室平土后标高进行了专门设计。
3、顶托上必须加设木枋，当所有顶托和楼板接触到位后须再用小榔头敲击使之旋转半个丝口。
4、脚手架必须设置纵横向扫地杆，距地高度不得大于200mm。
5、底部设置的约束扫地杆必须为双向设置。搭设时拉线定位，做到横平竖直。
6 满堂架搭设图
1、满堂架搭设区域平面图如下：

上述区域满堂架为Lａ×Lｂ×ｈ＝1m×1m×1.7m满搭。
２、工作区域需加固主次梁位置示意图

３、工作区域主次梁加固时，为方便施工，架体的立杆间距和步距刚好设计为Lａ×Lｂ×ｈ＝0.5m×0.5m×0.85m；即原有架体搭设到上述六根主次梁时，在原有架体的所有横、立杆之间增设一根钢管。工作区域满堂架搭设如后后附图。
7 安全保证措施
1、拆除前本方案必须由分公司、公司相关部门审批到位，根据审批完成的方案对各个工长和队伍班组长进行了技术交底。
2、拆除前必须确保地下室满堂架加固完毕且验收通过。
3、拆除时由项目班子带队对整个过程进行监控。
4、塔吊拆卸时提前通知队伍禁止在塔吊覆盖区域作业，整个区域拉警戒线封闭。
5、对汽车吊行车路线和支腿落点进行现场标识，确保汽车吊支腿只能落在主、次梁上。

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