第二章(1)塔吊

1、第二章 高层建筑施工机具主要内容：主要内容：2.1.塔式起重机2.2.施工外用电梯2.3.泵送混凝土施工机械2.4.脚手架第二章 高层建筑施工机具 高层建筑具有建筑物的高度高，基础埋置深，施工周期长，施工条件复杂，即高、深、长、杂这样的特点。因此高层建筑在施工中要解决垂直运输高程大，吊装运输量大，建筑材料、制品、设备数量多，要求繁杂，人员交通量大等一些问题。解决这些问题关键之一是正确选择适合需要的施工机具。另外，高层建筑施工使用机械设备的费用占土建总造价的5%10%，所以合理地选用和有效的使用施工机械，对降低高层建筑的造价能起到一定的作用。2.高层建筑施工机具高层建筑或超高层建筑垂直运输作业的

2、特点是：1.层数多，高度大。其高度一般为4580m，一些超高层建筑多为100200m。2.运送范围广，运量大。高层和超高层建筑施工一般需要运送的内容有：预制构件、模板、钢筋、混凝土以及结构、装修施工所需的其它各种材料、各种设备和施工人员上下楼层等，以现浇钢筋混凝土为例，每平方米建筑面积约需运送0.40.6m3混凝土、80130Kg钢筋。尤其是当结构与装修平行立体交叉作业施工，同时需要运送的结构和装修材料更为繁多，特别是高级公共建筑，垂直升运任务非常繁重。2.高层建筑施工机具3.待运的构件材料、工具。设备等因建筑结构体系和建筑规模（包括层数）的不同而各异。4.工期紧。目前高层建筑结构工期一般为5

3、10天，短则3天一层，因之运量密集，常是两班或三班连续作业。因此，组织好垂直运输是保证高层建筑顺利施工并取得预期技术经济效益的保证。所以，必须合理选择垂直运输机械设备，并精心管理使用。高层施工垂直运输体系选择塔式起重机+施工电梯塔式起重机+混凝土泵+施工电梯塔式起重机+物料提升机+施工电梯井架起重机+施工电梯井架起重机+物料提升机+施工电梯 上述组合中选择主要考虑：运输能力满足工期；费用低；综合效益好2.高层建筑施工机具2.1塔式起重机塔式起重机构造介绍： 塔式起重机简称塔吊，由钢结构、工作机构、电气设备及安全装置组成。 塔式起重机的结构特点是有一个直立的塔身，起重臂安装在垂直塔身的上部，它是

4、高层、超高层建筑施工的主要施工机械。随着现代新工艺、新技术的不断广泛使用，塔式起重机的性能和参数的不断提高。 塔式起重机由金属结构部分、机械传动部分、电气控制与安全保护部分以及与外部支承设施组成。 2.1塔式起重机塔吊的分类塔式起重机可按构造特点和起重能力等进行分类。(1)按行走机构划分:分为自行式塔式起重机、固定式塔式起重机。(2)按起重臂变幅方法划分:分为起重臂变幅式塔式起重机和起重小车变幅式塔式起重机。(3)按回转方式划分:分为上塔回转塔式起重机和下塔回转塔式起重机。(4)按起重能力划分:分为轻型塔式起重机、中型塔式起重机和重型塔式起重机。(5)按塔式起重机使用架设的要求划分:分为固定式

5、、轨道式、附着式和内爬式四种。起重臂变幅式塔式起重机简图 起重小车变幅式塔图 附着式塔式起重机简图 内爬式塔式起重机简图2.1塔式起重机塔式起重机的选择 建筑施工条件复杂多变，影响塔式起重机选择的因素有：建筑物的体型和平面布置；建筑层数、层高和建筑总高度；建筑工程实物量、建筑构件、制品、材料设备搬运量；建筑工期、施工节奏、施工流水段的划分以及施工进度的安排；建筑地基及周围施工环境条件；本单位资源条件；当时当地塔式起重机供应条件以及对经济效益的要求。选择塔式起重机时应遵循的原则如下：（1）参数合理 塔式起重机的主要参数是：幅度、起升高度（或称吊钩高度）、起重量和起重力矩。2.1塔式起重机幅度：又

6、称回转半径或工作半径。是从塔吊回转中心线至吊钩中心线的水平距离，它又包括最大幅度和最小幅度两个参数。对于采用俯仰变幅臂架的塔吊，最大幅度是指当动臂处于接近水平或与水平夹角为15度时，从塔吊回转中心线至吊钩中心线的水平距离；当动臂仰成6365角时的幅度，则为最小幅度。对于小车变幅塔吊，其最大幅度是指小车在臂架端头时，自塔吊回转中心线至吊钩中心线的水平距离；而当小车处于臂根端点时，自塔吊回转中心线至吊钩中心线的水平距离为最小幅度。 高层建筑施工选择塔吊时，首先应考察该塔吊的最大幅度是否能满足施工需要。塔吊应具备的最大幅度可以通过公式确定。 小车变幅臂架塔吊的最小幅度一般为2.54m。俯仰变幅式塔吊

7、的最小幅度Lmin相当于0.30.5L0 （L0为最大幅度），当变幅速度为1520m/min时，取为0.5 L0；变幅速度为58m/min时，取为0.3L0。2.1塔式起重机起重量：包括最大幅度时的起重量和最大起重量两个参数。起重量包括重物、吊索及铁扁担或容器等的重量。 确定塔吊起重量的因素较多，如：金属结构承载能力、起升机的功率和吊钩滑轮绳数的多少等。有些小车变幅臂架塔吊，都装备有两台起重小车（或称变幅小车），可同时用两台小车工作。单小车工作时，有2绳及4绳之分；用两台小车工作时，工作绳有8根。因此，起重量参数变化很大。在进行塔吊选型时，必须依据拟建高层建筑的构造特点，构件、部件类型及重量，

8、施工方法等，作出合理选择，务求做到既能充分满足施工需要，又可取得最大经济效益。2.1塔式起重机起重力矩：幅度和与之相对应的起重量的乘积，称为起重力矩（单位为KNm）。塔吊的额定起重力矩是反映塔吊起重能力的一项首要指标。在进行塔吊选型时，初步确定起重量和幅度参数后，还必须根据塔吊技术说明书中给出的数据，核查是否超过额定起重力矩。吊钩高度：是自轨道基础的轨顶表面或混凝土基础顶面至吊钩中心的垂直距离，其大小与塔身高度及臂架构造形式有关。选用时，应根据建筑物的总高度、预制构件或部件的最大高度、脚手架构造尺寸以及施工方法等确定。2.1塔式起重机塔式起重机吊钩高度计算公式见下式所示： 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，一般取为11.5m；H2：构件高度，钢筋混凝土结构按3m计算，钢结构按 812m计算；H3：安全操作距离，按2m计算；H4：脚手架或其它设施高度（m）H房：建筑物总高（m）2.1塔式起重机（2）选择塔吊的原则高层建筑施工用塔吊，必须遵循下列原则进行选择：参数应满足施工要求。要对塔吊各主要参数逐项核查，务使所选用塔吊的幅度、起重量、起重力矩和吊钩高度与前述“参数的确定”所分析的结果相适应。塔吊生产效率应能满足施工进度的要求。 为了验证塔吊生产效率是否满足施工进度的需要，可就吊次多少按下述程序进

10、行分析：2.1塔式起重机 钢筋混凝土结构高层建筑标准层平均每平方米建筑面积约需1.11.6吊次。根据楼层建筑面积估算出总吊次N总估 。 塔吊平均每台班约可完成5075吊次。可根据计划配用的塔吊数量和每天作业台班数，计算出塔吊可完成的总吊次N总计。如N总计N总估 ，即可认为塔吊的生产效率能满足施工进度的要求。2.1塔式起重机例题：例题：某高层住宅，共12层，建筑面积为6137m2，拟选用2台QT80A型塔式起重机，计划实行两班制，问结构工期4天一层能否得到保证？解：每层（标准层）总吊次N总估=6137121.5767吊次。根据一些实测资料，QT80A型塔式起重机平均每一台班可完成55吊次，因此，

11、采用2台塔吊实行两班作业；共可完成：N总计=55242=880吊次；由于N总计N总估 ，计划工期可以得到保证。2.1塔式起重机 塔吊的生产效率也可以重量计来分析是否能满足施工进度的要求。但它与塔吊的起重能力、起重量的利用程度、台班作业时间的利用情况以及吊次等因素有关，因此塔吊的小时生产率可按下式估算：P=k1k2Qn其中：Q塔吊的最大起重量（t）k1起重量利用系数，取0.50.9；k2作业时间利用系数，取0.40.7；n每小时理论吊次（吊次/h）。 n可按下式确定： n=60/(s/v + tn)s构件、建筑材料或机具设备的垂直升运距离（m）； v塔吊起升速度（m/min）；tn挂钩、脱钩就位

12、以及加速减速等所耗用的时间（min）。2.1塔式起重机充分利用现有机械设备，尽可能不新购机械，以减少投资。塔吊效能要得到充分发挥，不大材小用，做到台班费用便宜，经济效益好。装修材料的升运，应采用其它快速提升设备，以加速塔吊的周转使用。选用的塔吊，应能适应施工现场的环境，便于进场安装架设和拆除退场。2.1塔式起重机（3）选择塔吊的注意事项选择塔吊时，应考虑以下一些问题：在确定塔吊形式及高度时，应考虑塔身锚固点与建筑物相对应的位置以及塔吊平衡臂是否影响臂架正常回转等问题。在多台塔吊作业条件下，应处理好相邻塔吊塔身高度差，以防止两塔相碰撞，务使彼此互不干扰。在考虑塔吊安装的同时，应考虑塔吊的顶升、接

13、高、锚固以及完工后的落塔、拆卸附着装置、拆卸并运走塔身节等事项。例如起重臂和平衡臂是否落在建筑物上、辅机停车位置及作业条件、场内运输道路有无阻碍等。在考虑塔吊安装时，应处理好顶升套架的安装位置（即塔架引进平台或引进轨道应与臂架同向）及锚固坏的安装位置的正确无误。应考虑外脚手架的支搭形式与挑出建筑物的距离，以免与下回转塔吊转台尾部回转时发生矛盾。2.1塔式起重机一、附着式自升塔式起重机1.功能与构造 附着式塔吊在随着施工进程向上顶升接高到限定的自由高度后，便需通过锚固装置与建筑物拉结，其功能是：使塔吊上部传来的水平力、不平衡力矩及扭矩，通过锚固装置传给建筑结构；减小塔身细长比，改善塔身结构受力情

14、况。 附着式塔吊的锚固装置由锚固环和附着杆组成。锚固环由2个钢板组焊或型钢组焊的“U”形梁拼装而成，附着杆则可由型钢、无缝钢管制成，也可以是型钢组焊的桁架结构。2.1塔式起重机2.附着式塔式起重机的附着 附着式塔式起重机的自由高度超过一定限度时，就需与建筑结构拉结附着。自由高度的限值与塔式起重机的额定起重能力和塔身强度有关，一般中型自升式塔吊的起始附着高度为2530m，重型为4050m。第一道附着于第二道附着之间的距离，轻中型塔吊为1020m，重型为2035m.施工时，可根据高层建筑结构特点，塔式起重机安装基础高程及塔身结构特点进行适当调整。一般情况下，附着式塔吊装设23道附着即可满足需要。2

15、.1塔式起重机 附着式塔吊的附着装置由锚固环，附着杆及柱箍、固定耳板（墙箍），紧固件，连接销轴和连固螺栓等部件组成。 附着距离：指塔身中心到建筑物外墙皮的水平距离。一般塔吊的附着距离多规定为46.5m，有时可大到1015m，两锚固点的水平距离为58m。附着杆在建筑结构上的锚固点应尽可能设在柱的根部或混凝土墙板下部，以距离混凝土楼板300mm左右为宜。附着杆锚固点区段（上下各1左右）应加设配筋并将混凝土强度等级提高一级。Q4-10 型塔式起重机附着装置自升塔式起重机的 液压千斤顶的缸体装在塔吊上部结构的底端支承座上，活塞杆通过顶升横梁支承在塔身顶部，其顶升过程如图。 锚固装的附着杆布置形式如图所

16、示2.1塔式起重机塔式起重机的布置：1.布置在基础外边：情况最好。2.布置在室内地下车库顶板上：塔吊臂长不够时，不能布置在基础外边时只能布置在建筑物内部。此时，塔吊要放在地下室车库楼板上预留孔洞布置塔吊；不允许放在地下室车库的梁上。需预先设计好预留洞口的板的位置，结合地下室车库结构图。塔吊安装拆卸都由安装、租赁公司负责：塔吊基础：混凝土、钢筋等都需按厂家给定的设计图纸要求施工，一般混凝土为C30以上，钢筋为20、25以上；混凝土基础厚度约1m多高。塔吊基础预留螺栓与塔吊塔身螺栓固定，还有4道斜梁，固定塔吊，之后用砖墙围住，防止回填土时土埋入塔吊之内。拆除塔吊后，塔吊原来占用的地方要进行回填至地

17、面齐平。2.1塔式起重机 附着杆与建筑物的连接：建筑物如为框架结构，则在框架梁留设预埋钢板上带有螺栓孔，与塔身连接；如建筑物为剪力墙结构，在层间楼板上预埋钢板上带有螺栓孔，预埋钢板均在墙的内侧，之后与塔身螺栓连接。（以上需按厂家给出的说明书施工）。附着杆与塔身也是螺栓连接，所有连接均为螺栓连接，不能焊接，塔吊安装好后需检验垂直度，不符合时需通过调节螺栓调整垂直度。 内爬式起重机：塔吊放在大梁上，大梁上留有预埋件，每安装好一次可以施工三层。放置塔身的地方要加强。2.1塔式起重机塔式起重机的布置：1.布置在基础外边：情况最好。2.布置在室内地下车库顶板上：塔吊臂长不够时，不能布置在基础外边时只能布

18、置在建筑物内部。此时，塔吊要放在地下室车库楼板上预留孔洞布置塔吊；不允许放在地下室车库的梁上。需预先设计好预留洞口的板的位置，结合地下室车库结构图。塔吊安装拆卸都由安装、租赁公司负责：塔吊基础：混凝土、钢筋等都需按厂家给定的设计图纸要求施工，一般混凝土为C30以上，钢筋为20、25以上；混凝土基础厚度约1m多高。塔吊基础预留螺栓与塔吊塔身螺栓固定，还有4道斜梁，固定塔吊，之后用砖墙围住，防止回填土时土埋入塔吊之内。拆除塔吊后，塔吊原来占用的地方要进行回填至地面齐平。2.1塔式起重机 附着杆与建筑物的连接：建筑物如为框架结构，则在框架梁留设预埋钢板上带有螺栓孔，与塔身连接；如建筑物为剪力墙结构，

19、在层间楼板上预埋钢板上带有螺栓孔，预埋钢板均在墙的内侧，之后与塔身螺栓连接。（以上需按厂家给出的说明书施工）。附着杆与塔身也是螺栓连接，所有连接均为螺栓连接，不能焊接，塔吊安装好后需检验垂直度，不符合时需通过调节螺栓调整垂直度。 内爬式起重机：塔吊放在大梁上，大梁上留有预埋件，每安装好一次可以施工三层。放置塔身的地方要加强。2.1塔式起重机2.附着式塔吊混凝土基础 附着式塔吊和固定式塔吊采用的钢筋混凝土基础由C35混凝土和二级螺纹钢筋浇筑而成，共有两种形式，即整体式和分离式。附着式塔吊混凝土基础的构筑应符合使用说明书或有关技术文件的规定。2.1塔式起重机二、内爬式塔式起重机 内爬式塔式起重机是

20、一种安装在建筑物内部（电梯井或特设空间）结构上，依靠爬升机构随建筑物向上建造而向上爬升的起重机。 内爬式塔式起重机特别适用于超高层建筑的结构施工。一般认为，采用内爬式塔式起重机建造30层以上的超高层建筑的经济效益最为突出。 内爬式塔式起重机的主要特点是（1）通过电梯井或楼板预留开孔的空间进行爬升，一次可以爬升一层楼或两层楼；（2）来自塔吊上部的荷载，通过支承系统和楔紧装置传给楼板结构。2.1塔式起重机 内爬式塔式起重机的爬升系统可分为两类：一类是液压爬升系统；另一类是绳轮爬升系统。液压爬升系统中，应用较多的是油缸设在塔身底端，活塞杆向下顶升的中心顶升式内爬系统；及油缸设在位于塔身一侧支撑梁上、

21、塞杆向上顶升的侧顶升式内爬系统。 内爬式塔式起重机基础的构筑以及安装程序与附着式塔吊相似，不同之处在于爬升框架和支承系统应预先安装在相应的楼层结构上。1.爬升过程（见教材）2.爬升作业注意事项（作业要领）（见教材）3.内爬式塔式起重机的拆除 内爬塔吊的拆除过程是安装过程的逆过程，拆卸的程序是：2.1塔式起重机 开动液压顶升系统，使塔吊沿爬升井孔缓缓下降，使起重臂降落到接近与屋面平齐拆卸平衡重拆卸起重臂拆卸平衡臂拆卸塔顶及司机室开动液压顶升系统顶升塔身拆卸转台及回转支承装置拆卸承座继续顶升塔身并逐节拆卸塔身结构。 内爬塔吊的拆卸工作，处于高空作业，且需将解体后的各部件平稳的下放到地面。因此，在拆

22、卸、解体和下放到地面过程中，既要注意保证人身安全，又要防止建筑结构和立面装饰受到破坏。 总结近年来我国高层建筑施工拆卸内爬式塔吊的经总结近年来我国高层建筑施工拆卸内爬式塔吊的经验，可归纳为以下三点验，可归纳为以下三点（1）仔细周密的选定拆塔方案，逐条落实各项准备工作；（2）详细的安排好安全措施；（3）全体拆塔人员的密切配合和大力协作。爬升式塔式起重机爬升过程（爬升一次施工三层楼）三、对塔式起重机的一般要求：1.不能使用淘汰型设备 (JGJ59-99.文明工地验收标准)。（1）木工联合机床。（2）QTG20、Q TG25、 QTG30自行安装的塔式起重机。（3）上世纪70.80年代生产的QT60

23、/80等动臂变幅式塔式起重机（红旗吊，QT45TM、QT60TM及2-6T、3-6T等）。（4）井架简易塔式起重机。（5）自制简易的或用麼擦式卷扬机驱动的钢丝绳式物料提升机。2.超过一定使用年限的塔式起重机和施工升降机要由有资质的评估机构评估合格后，可继续使用。（1） 630kNm以下（不含630KNm）出厂年限超过10年（不含10年）的塔式起重机；630-1250KNm（不含1250KNm）出厂年限超过15年（不含15年）的塔式起重机；1250KNm以上出厂年限超过20年（不含20年）的塔式起重机。（2）出厂年限超过8年（不含8年）的SC型施工升降机。（3）出厂年限超过5年（不含5年）的SS

24、型施工升降机。3.所有设备的安全防护设施必须齐全有效.动作灵敏。（包括各种安全限位装置，防护设施）4.操作棚（或防护棚）要能防坠物打击、防雨雪、保温，白天采光，夜间照明。5.设备距闸箱的距离，二，三级箱的距离不能大于30m6.设备的标识（标识牌、安全操作规程牌）。7.钢丝绳接头（绳卡的数量，间距，方向，绳头长度一般为14-16cm），长度，过路保护及报废标准。8.滑轮的直径，一般不得小于钢丝绳直径的16倍。9.提升钢丝绳在放出最大工作长度时，卷筒上的钢丝绳最少应保留3圈。四、塔式起重机操作注意事项：1.作业人员应年满十八周岁，初中以上文化，体检合格，无妨碍作业的疾病和生理缺陷，并经过专业培训、考核合格取得建设行政主管部门颁发的操作证后，方可持证上岗。学员应在专人指导下进行工作。患有色盲、心脏病、癫痫、断指、矫正视力低于5.0(1.0)疾病的人，不能做起重设备的司机。2.塔式起重机的拆装作业必须在白天进行。3.塔式起重机拆装或顶升作业时的风速不应超过4级。 4.塔式起重机工作时，风速不应超过6级。5.塔吊连墙杆和标准节必须使用厂家的产品。6.塔吊吊钩上严禁机械加工。7.不得使用限位器作为停止运行的开关。8.塔吊在安装附墙以前，塔身上不能悬挂标语。9.塔吊司机对任何人发