第二章(1)塔吊

1、第二章 高層建筑施工機具主要內容：主要內容：2.1.塔式起重機2.2.施工外用電梯2.3.泵送混凝土施工機械2.4.腳手架第二章 高層建筑施工機具 高層建筑具有建筑物的高度高，基礎埋置深，施工周期長，施工條件復雜，即高、深、長、雜這樣的特點。因此高層建筑在施工中要解決垂直運輸高程大，吊裝運輸量大，建筑材料、制品、設備數(shù)量多，要求繁雜，人員交通量大等一些問題。解決這些問題關鍵之一是正確選擇適合需要的施工機具。另外，高層建筑施工使用機械設備的費用占土建總造價的5%10%，所以合理地選用和有效的使用施工機械，對降低高層建筑的造價能起到一定的作用。2.高層建筑施工機具高層建筑或超高層建筑垂直運輸作業(yè)的

2、特點是：1.層數(shù)多，高度大。其高度一般為4580m，一些超高層建筑多為100200m。2.運送范圍廣，運量大。高層和超高層建筑施工一般需要運送的內容有：預制構件、模板、鋼筋、混凝土以及結構、裝修施工所需的其它各種材料、各種設備和施工人員上下樓層等，以現(xiàn)澆鋼筋混凝土為例，每平方米建筑面積約需運送0.40.6m3混凝土、80130Kg鋼筋。尤其是當結構與裝修平行立體交叉作業(yè)施工，同時需要運送的結構和裝修材料更為繁多，特別是高級公共建筑，垂直升運任務非常繁重。2.高層建筑施工機具3.待運的構件材料、工具。設備等因建筑結構體系和建筑規(guī)模（包括層數(shù)）的不同而各異。4.工期緊。目前高層建筑結構工期一般為5

3、10天，短則3天一層，因之運量密集，常是兩班或三班連續(xù)作業(yè)。因此，組織好垂直運輸是保證高層建筑順利施工并取得預期技術經濟效益的保證。所以，必須合理選擇垂直運輸機械設備，并精心管理使用。高層施工垂直運輸體系選擇塔式起重機+施工電梯塔式起重機+混凝土泵+施工電梯塔式起重機+物料提升機+施工電梯井架起重機+施工電梯井架起重機+物料提升機+施工電梯 上述組合中選擇主要考慮：運輸能力滿足工期；費用低；綜合效益好2.高層建筑施工機具2.1塔式起重機塔式起重機構造介紹： 塔式起重機簡稱塔吊，由鋼結構、工作機構、電氣設備及安全裝置組成。 塔式起重機的結構特點是有一個直立的塔身，起重臂安裝在垂直塔身的上部，它是

4、高層、超高層建筑施工的主要施工機械。隨著現(xiàn)代新工藝、新技術的不斷廣泛使用，塔式起重機的性能和參數(shù)的不斷提高。 塔式起重機由金屬結構部分、機械傳動部分、電氣控制與安全保護部分以及與外部支承設施組成。 2.1塔式起重機塔吊的分類塔式起重機可按構造特點和起重能力等進行分類。(1)按行走機構劃分:分為自行式塔式起重機、固定式塔式起重機。(2)按起重臂變幅方法劃分:分為起重臂變幅式塔式起重機和起重小車變幅式塔式起重機。(3)按回轉方式劃分:分為上塔回轉塔式起重機和下塔回轉塔式起重機。(4)按起重能力劃分:分為輕型塔式起重機、中型塔式起重機和重型塔式起重機。(5)按塔式起重機使用架設的要求劃分:分為固定式

5、、軌道式、附著式和內爬式四種。起重臂變幅式塔式起重機簡圖 起重小車變幅式塔圖 附著式塔式起重機簡圖 內爬式塔式起重機簡圖2.1塔式起重機塔式起重機的選擇 建筑施工條件復雜多變，影響塔式起重機選擇的因素有：建筑物的體型和平面布置；建筑層數(shù)、層高和建筑總高度；建筑工程實物量、建筑構件、制品、材料設備搬運量；建筑工期、施工節(jié)奏、施工流水段的劃分以及施工進度的安排；建筑地基及周圍施工環(huán)境條件；本單位資源條件；當時當?shù)厮狡鹬貦C供應條件以及對經濟效益的要求。選擇塔式起重機時應遵循的原則如下：（1）參數(shù)合理 塔式起重機的主要參數(shù)是：幅度、起升高度（或稱吊鉤高度）、起重量和起重力矩。2.1塔式起重機幅度：又

6、稱回轉半徑或工作半徑。是從塔吊回轉中心線至吊鉤中心線的水平距離，它又包括最大幅度和最小幅度兩個參數(shù)。對于采用俯仰變幅臂架的塔吊，最大幅度是指當動臂處于接近水平或與水平夾角為15度時，從塔吊回轉中心線至吊鉤中心線的水平距離；當動臂仰成6365角時的幅度，則為最小幅度。對于小車變幅塔吊，其最大幅度是指小車在臂架端頭時，自塔吊回轉中心線至吊鉤中心線的水平距離；而當小車處于臂根端點時，自塔吊回轉中心線至吊鉤中心線的水平距離為最小幅度。 高層建筑施工選擇塔吊時，首先應考察該塔吊的最大幅度是否能滿足施工需要。塔吊應具備的最大幅度可以通過公式確定。 小車變幅臂架塔吊的最小幅度一般為2.54m。俯仰變幅式塔吊

7、的最小幅度Lmin相當于0.30.5L0 （L0為最大幅度），當變幅速度為1520m/min時，取為0.5 L0；變幅速度為58m/min時，取為0.3L0。2.1塔式起重機起重量：包括最大幅度時的起重量和最大起重量兩個參數(shù)。起重量包括重物、吊索及鐵扁擔或容器等的重量。 確定塔吊起重量的因素較多，如：金屬結構承載能力、起升機的功率和吊鉤滑輪繩數(shù)的多少等。有些小車變幅臂架塔吊，都裝備有兩臺起重小車（或稱變幅小車），可同時用兩臺小車工作。單小車工作時，有2繩及4繩之分；用兩臺小車工作時，工作繩有8根。因此，起重量參數(shù)變化很大。在進行塔吊選型時，必須依據(jù)擬建高層建筑的構造特點，構件、部件類型及重量，

8、施工方法等，作出合理選擇，務求做到既能充分滿足施工需要，又可取得最大經濟效益。2.1塔式起重機起重力矩：幅度和與之相對應的起重量的乘積，稱為起重力矩（單位為KNm）。塔吊的額定起重力矩是反映塔吊起重能力的一項首要指標。在進行塔吊選型時，初步確定起重量和幅度參數(shù)后，還必須根據(jù)塔吊技術說明書中給出的數(shù)據(jù)，核查是否超過額定起重力矩。吊鉤高度：是自軌道基礎的軌頂表面或混凝土基礎頂面至吊鉤中心的垂直距離，其大小與塔身高度及臂架構造形式有關。選用時，應根據(jù)建筑物的總高度、預制構件或部件的最大高度、腳手架構造尺寸以及施工方法等確定。2.1塔式起重機塔式起重機吊鉤高度計算公式見下式所示： H H吊吊 = H=

9、 H1 1 + H+ H2 2 + H+ H3 3 + H+ H4 4 + H+ H房房H1：吊索高度，一般取為11.5m；H2：構件高度，鋼筋混凝土結構按3m計算，鋼結構按 812m計算；H3：安全操作距離，按2m計算；H4：腳手架或其它設施高度（m）H房：建筑物總高（m）2.1塔式起重機（2）選擇塔吊的原則高層建筑施工用塔吊，必須遵循下列原則進行選擇：參數(shù)應滿足施工要求。要對塔吊各主要參數(shù)逐項核查，務使所選用塔吊的幅度、起重量、起重力矩和吊鉤高度與前述“參數(shù)的確定”所分析的結果相適應。塔吊生產效率應能滿足施工進度的要求。 為了驗證塔吊生產效率是否滿足施工進度的需要，可就吊次多少按下述程序進

10、行分析：2.1塔式起重機 鋼筋混凝土結構高層建筑標準層平均每平方米建筑面積約需1.11.6吊次。根據(jù)樓層建筑面積估算出總吊次N總估 。 塔吊平均每臺班約可完成5075吊次?？筛鶕?jù)計劃配用的塔吊數(shù)量和每天作業(yè)臺班數(shù)，計算出塔吊可完成的總吊次N總計。如N總計N總估 ，即可認為塔吊的生產效率能滿足施工進度的要求。2.1塔式起重機例題：例題：某高層住宅，共12層，建筑面積為6137m2，擬選用2臺QT80A型塔式起重機，計劃實行兩班制，問結構工期4天一層能否得到保證？解：每層（標準層）總吊次N總估=6137121.5767吊次。根據(jù)一些實測資料，QT80A型塔式起重機平均每一臺班可完成55吊次，因此，

11、采用2臺塔吊實行兩班作業(yè)；共可完成：N總計=55242=880吊次；由于N總計N總估 ，計劃工期可以得到保證。2.1塔式起重機 塔吊的生產效率也可以重量計來分析是否能滿足施工進度的要求。但它與塔吊的起重能力、起重量的利用程度、臺班作業(yè)時間的利用情況以及吊次等因素有關，因此塔吊的小時生產率可按下式估算：P=k1k2Qn其中：Q塔吊的最大起重量（t）k1起重量利用系數(shù)，取0.50.9；k2作業(yè)時間利用系數(shù)，取0.40.7；n每小時理論吊次（吊次/h）。 n可按下式確定： n=60/(s/v + tn)s構件、建筑材料或機具設備的垂直升運距離（m）； v塔吊起升速度（m/min）；tn掛鉤、脫鉤就位

12、以及加速減速等所耗用的時間（min）。2.1塔式起重機充分利用現(xiàn)有機械設備，盡可能不新購機械，以減少投資。塔吊效能要得到充分發(fā)揮，不大材小用，做到臺班費用便宜，經濟效益好。裝修材料的升運，應采用其它快速提升設備，以加速塔吊的周轉使用。選用的塔吊，應能適應施工現(xiàn)場的環(huán)境，便于進場安裝架設和拆除退場。2.1塔式起重機（3）選擇塔吊的注意事項選擇塔吊時，應考慮以下一些問題：在確定塔吊形式及高度時，應考慮塔身錨固點與建筑物相對應的位置以及塔吊平衡臂是否影響臂架正?；剞D等問題。在多臺塔吊作業(yè)條件下，應處理好相鄰塔吊塔身高度差，以防止兩塔相碰撞，務使彼此互不干擾。在考慮塔吊安裝的同時，應考慮塔吊的頂升、接

13、高、錨固以及完工后的落塔、拆卸附著裝置、拆卸并運走塔身節(jié)等事項。例如起重臂和平衡臂是否落在建筑物上、輔機停車位置及作業(yè)條件、場內運輸?shù)缆酚袩o阻礙等。在考慮塔吊安裝時，應處理好頂升套架的安裝位置（即塔架引進平臺或引進軌道應與臂架同向）及錨固壞的安裝位置的正確無誤。應考慮外腳手架的支搭形式與挑出建筑物的距離，以免與下回轉塔吊轉臺尾部回轉時發(fā)生矛盾。2.1塔式起重機一、附著式自升塔式起重機1.功能與構造 附著式塔吊在隨著施工進程向上頂升接高到限定的自由高度后，便需通過錨固裝置與建筑物拉結，其功能是：使塔吊上部傳來的水平力、不平衡力矩及扭矩，通過錨固裝置傳給建筑結構；減小塔身細長比，改善塔身結構受力情

14、況。 附著式塔吊的錨固裝置由錨固環(huán)和附著桿組成。錨固環(huán)由2個鋼板組焊或型鋼組焊的“U”形梁拼裝而成，附著桿則可由型鋼、無縫鋼管制成，也可以是型鋼組焊的桁架結構。2.1塔式起重機2.附著式塔式起重機的附著 附著式塔式起重機的自由高度超過一定限度時，就需與建筑結構拉結附著。自由高度的限值與塔式起重機的額定起重能力和塔身強度有關，一般中型自升式塔吊的起始附著高度為2530m，重型為4050m。第一道附著于第二道附著之間的距離，輕中型塔吊為1020m，重型為2035m.施工時，可根據(jù)高層建筑結構特點，塔式起重機安裝基礎高程及塔身結構特點進行適當調整。一般情況下，附著式塔吊裝設23道附著即可滿足需要。2

15、.1塔式起重機 附著式塔吊的附著裝置由錨固環(huán)，附著桿及柱箍、固定耳板（墻箍），緊固件，連接銷軸和連固螺栓等部件組成。 附著距離：指塔身中心到建筑物外墻皮的水平距離。一般塔吊的附著距離多規(guī)定為46.5m，有時可大到1015m，兩錨固點的水平距離為58m。附著桿在建筑結構上的錨固點應盡可能設在柱的根部或混凝土墻板下部，以距離混凝土樓板300mm左右為宜。附著桿錨固點區(qū)段（上下各1左右）應加設配筋并將混凝土強度等級提高一級。Q4-10 型塔式起重機附著裝置自升塔式起重機的 液壓千斤頂?shù)母左w裝在塔吊上部結構的底端支承座上，活塞桿通過頂升橫梁支承在塔身頂部，其頂升過程如圖。 錨固裝的附著桿布置形式如圖所

16、示2.1塔式起重機塔式起重機的布置：1.布置在基礎外邊：情況最好。2.布置在室內地下車庫頂板上：塔吊臂長不夠時，不能布置在基礎外邊時只能布置在建筑物內部。此時，塔吊要放在地下室車庫樓板上預留孔洞布置塔吊；不允許放在地下室車庫的梁上。需預先設計好預留洞口的板的位置，結合地下室車庫結構圖。塔吊安裝拆卸都由安裝、租賃公司負責：塔吊基礎：混凝土、鋼筋等都需按廠家給定的設計圖紙要求施工，一般混凝土為C30以上，鋼筋為20、25以上；混凝土基礎厚度約1m多高。塔吊基礎預留螺栓與塔吊塔身螺栓固定，還有4道斜梁，固定塔吊，之后用磚墻圍住，防止回填土時土埋入塔吊之內。拆除塔吊后，塔吊原來占用的地方要進行回填至地

17、面齊平。2.1塔式起重機 附著桿與建筑物的連接：建筑物如為框架結構，則在框架梁留設預埋鋼板上帶有螺栓孔，與塔身連接；如建筑物為剪力墻結構，在層間樓板上預埋鋼板上帶有螺栓孔，預埋鋼板均在墻的內側，之后與塔身螺栓連接。（以上需按廠家給出的說明書施工）。附著桿與塔身也是螺栓連接，所有連接均為螺栓連接，不能焊接，塔吊安裝好后需檢驗垂直度，不符合時需通過調節(jié)螺栓調整垂直度。 內爬式起重機：塔吊放在大梁上，大梁上留有預埋件，每安裝好一次可以施工三層。放置塔身的地方要加強。2.1塔式起重機塔式起重機的布置：1.布置在基礎外邊：情況最好。2.布置在室內地下車庫頂板上：塔吊臂長不夠時，不能布置在基礎外邊時只能布

18、置在建筑物內部。此時，塔吊要放在地下室車庫樓板上預留孔洞布置塔吊；不允許放在地下室車庫的梁上。需預先設計好預留洞口的板的位置，結合地下室車庫結構圖。塔吊安裝拆卸都由安裝、租賃公司負責：塔吊基礎：混凝土、鋼筋等都需按廠家給定的設計圖紙要求施工，一般混凝土為C30以上，鋼筋為20、25以上；混凝土基礎厚度約1m多高。塔吊基礎預留螺栓與塔吊塔身螺栓固定，還有4道斜梁，固定塔吊，之后用磚墻圍住，防止回填土時土埋入塔吊之內。拆除塔吊后，塔吊原來占用的地方要進行回填至地面齊平。2.1塔式起重機 附著桿與建筑物的連接：建筑物如為框架結構，則在框架梁留設預埋鋼板上帶有螺栓孔，與塔身連接；如建筑物為剪力墻結構，

19、在層間樓板上預埋鋼板上帶有螺栓孔，預埋鋼板均在墻的內側，之后與塔身螺栓連接。（以上需按廠家給出的說明書施工）。附著桿與塔身也是螺栓連接，所有連接均為螺栓連接，不能焊接，塔吊安裝好后需檢驗垂直度，不符合時需通過調節(jié)螺栓調整垂直度。 內爬式起重機：塔吊放在大梁上，大梁上留有預埋件，每安裝好一次可以施工三層。放置塔身的地方要加強。2.1塔式起重機2.附著式塔吊混凝土基礎 附著式塔吊和固定式塔吊采用的鋼筋混凝土基礎由C35混凝土和二級螺紋鋼筋澆筑而成，共有兩種形式，即整體式和分離式。附著式塔吊混凝土基礎的構筑應符合使用說明書或有關技術文件的規(guī)定。2.1塔式起重機二、內爬式塔式起重機 內爬式塔式起重機是

20、一種安裝在建筑物內部（電梯井或特設空間）結構上，依靠爬升機構隨建筑物向上建造而向上爬升的起重機。 內爬式塔式起重機特別適用于超高層建筑的結構施工。一般認為，采用內爬式塔式起重機建造30層以上的超高層建筑的經濟效益最為突出。 內爬式塔式起重機的主要特點是（1）通過電梯井或樓板預留開孔的空間進行爬升，一次可以爬升一層樓或兩層樓；（2）來自塔吊上部的荷載，通過支承系統(tǒng)和楔緊裝置傳給樓板結構。2.1塔式起重機 內爬式塔式起重機的爬升系統(tǒng)可分為兩類：一類是液壓爬升系統(tǒng)；另一類是繩輪爬升系統(tǒng)。液壓爬升系統(tǒng)中，應用較多的是油缸設在塔身底端，活塞桿向下頂升的中心頂升式內爬系統(tǒng)；及油缸設在位于塔身一側支撐梁上、

21、塞桿向上頂升的側頂升式內爬系統(tǒng)。 內爬式塔式起重機基礎的構筑以及安裝程序與附著式塔吊相似，不同之處在于爬升框架和支承系統(tǒng)應預先安裝在相應的樓層結構上。1.爬升過程（見教材）2.爬升作業(yè)注意事項（作業(yè)要領）（見教材）3.內爬式塔式起重機的拆除 內爬塔吊的拆除過程是安裝過程的逆過程，拆卸的程序是：2.1塔式起重機 開動液壓頂升系統(tǒng)，使塔吊沿爬升井孔緩緩下降，使起重臂降落到接近與屋面平齊拆卸平衡重拆卸起重臂拆卸平衡臂拆卸塔頂及司機室開動液壓頂升系統(tǒng)頂升塔身拆卸轉臺及回轉支承裝置拆卸承座繼續(xù)頂升塔身并逐節(jié)拆卸塔身結構。 內爬塔吊的拆卸工作，處于高空作業(yè)，且需將解體后的各部件平穩(wěn)的下放到地面。因此，在拆

22、卸、解體和下放到地面過程中，既要注意保證人身安全，又要防止建筑結構和立面裝飾受到破壞。 總結近年來我國高層建筑施工拆卸內爬式塔吊的經總結近年來我國高層建筑施工拆卸內爬式塔吊的經驗，可歸納為以下三點驗，可歸納為以下三點（1）仔細周密的選定拆塔方案，逐條落實各項準備工作；（2）詳細的安排好安全措施；（3）全體拆塔人員的密切配合和大力協(xié)作。爬升式塔式起重機爬升過程（爬升一次施工三層樓）三、對塔式起重機的一般要求：1.不能使用淘汰型設備 (JGJ59-99.文明工地驗收標準)。（1）木工聯(lián)合機床。（2）QTG20、Q TG25、 QTG30自行安裝的塔式起重機。（3）上世紀70.80年代生產的QT60

23、/80等動臂變幅式塔式起重機（紅旗吊，QT45TM、QT60TM及2-6T、3-6T等）。（4）井架簡易塔式起重機。（5）自制簡易的或用麼擦式卷揚機驅動的鋼絲繩式物料提升機。2.超過一定使用年限的塔式起重機和施工升降機要由有資質的評估機構評估合格后，可繼續(xù)使用。（1） 630kNm以下（不含630KNm）出廠年限超過10年（不含10年）的塔式起重機；630-1250KNm（不含1250KNm）出廠年限超過15年（不含15年）的塔式起重機；1250KNm以上出廠年限超過20年（不含20年）的塔式起重機。（2）出廠年限超過8年（不含8年）的SC型施工升降機。（3）出廠年限超過5年（不含5年）的SS

24、型施工升降機。3.所有設備的安全防護設施必須齊全有效.動作靈敏。（包括各種安全限位裝置，防護設施）4.操作棚（或防護棚）要能防墜物打擊、防雨雪、保溫，白天采光，夜間照明。5.設備距閘箱的距離，二，三級箱的距離不能大于30m6.設備的標識（標識牌、安全操作規(guī)程牌）。7.鋼絲繩接頭（繩卡的數(shù)量，間距，方向，繩頭長度一般為14-16cm），長度，過路保護及報廢標準。8.滑輪的直徑，一般不得小于鋼絲繩直徑的16倍。9.提升鋼絲繩在放出最大工作長度時，卷筒上的鋼絲繩最少應保留3圈。四、塔式起重機操作注意事項：1.作業(yè)人員應年滿十八周歲，初中以上文化，體檢合格，無妨礙作業(yè)的疾病和生理缺陷，并經過專業(yè)培訓、考核合格取得建設行政主管部門頒發(fā)的操作證后，方可持證上崗。學員應在專人指導下進行工作?；加猩ぁ⑿呐K病、癲癇、斷指、矯正視力低于5.0(1.0)疾病的人，不能做起重設備的司機。2.塔式起重機的拆裝作業(yè)必須在白天進行。3.塔式起重機拆裝或頂升作業(yè)時的風速不應超過4級。 4.塔式起重機工作時，風速不應超過6級。5.塔吊連墻桿和標準節(jié)必須使用廠家的產品。6.塔吊吊鉤上嚴禁機械加工。7.不得使用限位器作為停止運行的開關。8.塔吊在安裝附墻以前，塔身上不能懸掛標語。9.塔吊司機對任何人發(fā)