高层建筑施工用垂直运输机械

1、第5章高层建筑施工用垂直运输机械高层建筑装饰工程施工 5.1 塔式起重机 5.1.1 裂缝种类 5.1.2 裂缝产生的原因 5.1.3 塔式起重机的布置 5.1.4 塔机基础 5.1.5 附着式塔式起重机的爬升与拆除 5.2 施工电梯 5.2.1 施工电梯的分类 5.2.2 齿轮齿条驱动施工电梯的构成 5.2.3 施工电梯的选择和使用高层建筑装饰工程施工 5.3 混凝土搅拌运输车与混凝土泵 5.3.1 混凝土搅拌运输车 5.3.2 混凝土泵塔式起重机u塔式起重机的基本形式塔式起重机又称塔吊。在高层建筑施工中，钢筋、模板和砖砌体等材料主要利用塔吊进行垂直于运输。塔吊起重臂长度长，可直接将材料运至

2、施工地点，施工效率高。塔式起重机u塔式起重机的基本形式1、按搭设方式分类塔式起重机按搭设方式分为固定式、附着式、轨道式和内爬式。固定式塔式起重机是指通过连接件将塔身基础固定在地基基础或结构物上进行起重作业的。不需铺设轨道，但由于不需要增设附墙支撑，只能用于高度不大的建筑（图5.1）（图5.2）。塔式起重机塔式起重机塔式起重机u塔式起重机的基本形式附着式塔式起重机（图5.3）。他的优点有：（1）建筑物只承受塔吊传递的水平载荷，即塔吊附着力；（2）附着在建筑物外部，附着和顶升过程可利用施工间隙进行，对于总的施工进度影响不大；（3）因起重机小幅度可吊大件，因此，可以把笨重的大件放在塔吊旁边，吊装大件

3、或组合件。由于某些小件可在地面组合成大件吊装，减少了高空的工作量，可以提高效率，对于安全有利塔式起重机u塔式起重机的基本形式（4）司机可以看到吊装全过程，对吊车操作有利；（5）其拆卸是安装的逆过程，比内爬式方便。轨道式塔式起重机可沿轨道两侧全幅作业范围内进行吊装，稳定性好、装拆方便；但是轨道所占用的路基工作量大、占用施工场地大，使用高度受一定限制，只能用于高度不大的高层建筑（图5.4）（图5.5）。塔式起重机塔式起重机塔式起重机u塔式起重机的基本形式内爬式塔式起重机，简称内爬吊，是一种安装在建筑物内部电梯井或楼梯间里的塔吊，可以随施工进度逐步向上爬升。内爬式塔吊一般布置在建筑物内部，所以其塔吊

4、的幅度可以做的小一些，即吊臂可以做短，不占用建筑物外围空间；由于是利用建筑物向上爬升，爬升高度不受限制，塔身也短不少塔式起重机塔式起重机u塔式起重机的基本形式2、按起重变幅形式分类（图5.7）塔式起重机按起重变幅形式可分为起重臂架改变仰角变幅式、起重小车变幅式和折臂变幅式。（1）臂架改变仰角变幅式，是靠起重臂升降来实现变幅的，优点是：能充分发挥起重臂的有效高度，机构简单。缺点是：最小幅度被限制在最大幅度的30%左右，不能完全靠近塔身。塔式起重机u塔式起重机的基本形式（2）起重小车变幅式，是靠水平起重臂轨道上安装的小车行走实现变幅的，优点是：变幅范围大，载重小车可驶近塔身，能带负荷变幅，缺点是：

5、起重臂受力情况复杂，对结构要求高，且起重臂和小车必须处于建筑物上部，塔尖安装高度比建筑物屋面要高出1520米。塔式起重机u塔式起重机的基本形式（3）折臂变幅式，是近年发展起来的，在起重高度与幅度上弥补了上述两种型式的不足，且尾部回转半径小。但这种变幅机构复杂，制造与安装麻烦，在高层建筑施工中较少应用。塔式起重机塔式起重机u塔式起重机的基本形式3、按塔身结构回转方式分类按塔身结构回转方式可分为下回转（塔身回转）、上回转（塔身不回转）塔式起重机。下回转塔式起重机将回转支承、平衡重主要机构等均设置在下端其优点是：塔式所受弯矩较少，重心低，稳定性好，安装维修方便。缺点是对回转支承要求较高，安装高度受到

6、限制。塔式起重机u塔式起重机的主要性能参数塔式起重机的主要性能参数包括幅度、起重量、起重力矩、起升高度等参数。选用塔式起重机进行高层建筑施工时，首先应根据施工对象确定所要求的参数。1、幅度幅度是从塔式起重机回转中心线至吊钩中心线的水平距离，通常称为回转半径或工作半径。塔式起重机u塔式起重机的主要性能参数2、起重量起重量是吊钩能吊起的重量，其中包括吊索、吊具及容器的重量3、起重力矩所谓起重力矩（单位kNm）指的是塔式起重机的幅度与相应于此幅度下的起重量的乘积。塔式起重机u塔式起重机的主要性能参数4、起升高度起升高度也称吊钩高度，是从塔吊的混凝土基础表面（或行走轨道顶面）到吊钩的垂直距离。塔吊起升

7、高度包括两个参数，一是塔吊安装自由高度时的起升高度，二是塔吊附着时的最大起升高度，塔吊在安装自由高度时不需附着，一般塔式起重机能达到40m，能满足小高层以下建筑的需要。塔式起重机u塔式起重机的布置塔式起重机安设位置应满足下列要求：（1）要有临时道路和充足的空间，为塔式起重机的运输和安装提供便利；（2）塔式起重机的幅度与起重量均能很好地适应主体结构（包括基础阶段）施工需要，并留有余量；（3）应靠近工地电源变电站；塔式起重机u塔式起重机的布置塔式起重机安设位置应满足下列要求：（4）工程竣工后，留有足够的空间，便于拆卸塔式起重机并将部件运出现场；（5）如果一个栋号布置两台塔式起重机时，应划分好工作面

8、并注意相互之间的配合，同时还要采取妥善措施防止相互干扰。塔式起重机u塔机基础塔机基础是塔机的根本，实践证明有不少重大安全事故都是由于塔吊基础存在问题而引起的，它是影响塔吊整体稳定性的一个重要因素。做塔吊基础的时候，一定要确保地耐力符合设计要求，钢筋混凝土的强度至少达到设计值的80%。有地下室工程的塔吊基础要采取特别的处理措施：在基础下打桩，将桩端的钢筋与基础地脚螺栓牢固的焊接在一起等。塔式起重机u附着式塔式起重机的爬升与拆除附着式塔式起重机的自升系统包括顶升套架、液压千斤顶、承座、顶升横梁及定位销等。液压千斤顶的缸体安装在塔顶底端的承座上。其顶升过程可分为五个步骤（图5.8）。塔式起重机塔式起

9、重机u附着式塔式起重机的爬升与拆除（1）将标准节起吊到摆渡小车上，并将过渡节与塔身标准节相连接的螺栓松开，准备顶升。（2）开动液压千斤顶，将塔式起重机上部结构包括顶升套架向上升起到超过一个标准节的高度，然后用定位销将套架固定。这样，塔式起重机上部结构的重量便通过定位销传递到塔身上。塔式起重机u附着式塔式起重机的爬升与拆除（3）千斤顶回缩，形成引进空间，站在套架上的工作人员将装有标准节的摆渡小车推入引进空间。（4）用液压千斤顶顶起待接高的标准节，退出摆渡小车，然后将待接的标准节平稳地落到下面的塔身上，工作人员用螺栓加以连接（5）拔出定位销，下降过渡节，使之与已接高的塔身连成整体。施工电梯u施工电

10、梯的分类施工电梯按驱动形式可分为齿轮齿条式、钢丝绳式和混合式三种。目前较多使用的是齿轮齿条传动的SC系列外用电梯（图5.95.12）。施工电梯按用途可划分为载货电梯、载人电梯和人货两用电梯。施工电梯按承载能力，可分为两级（一级能载重物1t或人员1112人，另一级载重量为2t或载乘人员24名）。我国施工电梯用得比较多的是前者。塔式起重机图5.9 施工电梯塔式起重机图5.11 开启式天轮塔式起重机施工电梯u驱动装置驱动装置包括电动机、蜗轮减速箱、齿轮、齿条、钢丝绳及配重等部件，升降机采用两套各自独立的驱动装置。u安全装置驱动装置包括电动机、蜗轮减速箱、齿轮、齿条、钢丝绳及配重等部件，升降机采用两套

11、各自独立的驱动装置。u电器设备施工电梯的电器设备主要由电源箱、电控箱、操作台及电缆导向装置等组成。施工电梯u施工电梯的选择和使用1、施工电梯的选择高层建筑施工施工电梯的机型选择，应根据建筑体型、建筑面积、运输总量、工期要求以及施工电梯的造价与供货条件等确定。施工电梯u施工电梯的选择和使用2、施工电梯的布置与使用（1）确定施工电梯位置。施工电梯安装的布置应尽可能满足：有利于人员和物料的集散；各种运输距离最短；方便附墙装置安装和设置；接近电源，有良好的夜间照明，便于司机观察。施工电梯u施工电梯的选择和使用（2）加强施工电梯的管理。施工电梯全部运转时间中，输送物料的时间只占运送时间的30%40%，在

12、高峰期，特别在上下班时刻，人流集中，施工电梯运量达到高峰。如何解决好施工电梯人货矛盾，是一个关键问题。混凝土搅拌运输车与混凝土泵u混凝土搅拌运输车混凝土搅拌运输车是将混凝土搅拌筒斜放在汽车底盘上的专门用于搅拌、运输的混凝土车辆，是长距离运输混凝土的有效工具，它兼有载送和搅拌混凝土的双重功能。混凝土搅拌运输车主要由底盘、搅拌筒、发动机、装料及进料系统、卸料溜槽、卸料振动器及操作平台等组成。容量6m3的搅拌运输车经济效果最佳。混凝土搅拌运输车与混凝土泵图5.13 混凝土搅拌运输车混凝土搅拌运输车与混凝土泵混凝土搅拌运输车与混凝土泵u混凝土搅拌运输车1、混凝土搅拌运输车技术性能主要技术性能有：（1）

13、装、卸料速度快，节省时间。搅拌运输车的装料时间一般约需4060s，卸料时间为90150s；（2）安全防护装置齐全，操作简单，性能可靠；（3）经济运距812公里。混凝土搅拌运输车与混凝土泵u混凝土搅拌运输车2、使用注意事项（1）混凝土搅拌运输车在装料前，应先排净筒内的积水及杂物。 （2）混凝土搅拌运输车在运输途中，搅拌筒应进行低速搅拌，到达工地后，应使搅拌筒全速转动l2min，并待搅拌筒停稳后，再进行反转出料。混凝土搅拌运输车与混凝土泵u混凝土搅拌运输车（3）一般情况下，混凝土搅拌运输车运送混凝土的时间不得超过1小时，否则必须采取措施进行处理：如添加缓凝剂可适当增加混凝土的运输时间。（4）工作结

14、束后，用高压水冲洗搅拌筒内外及车身表面，并高速转动搅拌筒510min，然后排净搅拌筒里的水分。 混凝土搅拌运输车与混凝土泵u混凝土泵混凝土用泵运输称泵送混凝土。利用泵的压力将混凝土通过管道直接输送到浇筑地点的一种运输混凝土的方法，混凝土可同时完成水平运输和垂直运输工作。目前大功率的混凝土泵最大水平运距可达1520m，最大垂直输送高度已达432m。混凝土搅拌运输车与混凝土泵u混凝土泵1、泵送混凝土设备的组成泵送混凝土的设备主要由混凝土泵、输送管道和布料装置构成。活塞泵又根据其构造原理不同分为机械式和液压式两种，常用液压式，液压式活塞泵又分为油压式和水压式两种，以油压式居多。目前常用液压活塞泵基本

15、上是液压双缸式（图5.15）。活塞式混凝土泵主要由料斗、液压缸、活塞、混凝土缸、分配阀、Y形管、冲洗设备、液压系统和动力系统等部分组成，如图5.15所示。混凝土搅拌运输车与混凝土泵混凝土搅拌运输车与混凝土泵u混凝土泵按泵体能否移动，混凝土泵还可分为固定式和移动式，固定式混凝土泵使用时需用其他车辆将其拖至现场，它具有输送能力大，输送高度高等特点，适用于高层建筑的混凝土工程施工（图5.16）（图5.17）。移动式混凝土泵车是将混凝土泵安装在汽车底盘上，根据需要可随时开至施工地点进行作业（图5.18）（图5.19）。混凝土搅拌运输车与混凝土泵图5.16 固定式混凝土泵（地泵）混凝土搅拌运输车与混凝土

16、泵混凝土搅拌运输车与混凝土泵混凝土搅拌运输车与混凝土泵混凝土搅拌运输车与混凝土泵u混凝土泵2、混凝土的可泵性与原材料及配合比的选择在设计泵送混凝土配合比时除必须满足强度和耐久性的要求外，还必须考虑原材料和配合比对混凝土可泵性的影响，因此，需要统筹兼顾且尽量满足以下要求： （1）水泥水泥的品种和用量对混凝土可泵性都有影响，特别是水泥用量对形成润滑层的数量及浆体的粘度有较大影响。混凝土搅拌运输车与混凝土泵u混凝土泵（2）粗细骨料及砂率 骨料的种类、形状、粒径和级配对混凝土的可泵性有很大影响。卵石与碎石相比表面光滑粒形较好，同条件下可泵性比碎石好。在混凝土中，由细骨料和水泥浆所组成的水泥砂浆作为粗骨

17、料的载体，起到传递压力与润滑管壁的作用混凝土搅拌运输车与混凝土泵u混凝土泵（3）细粉料 细粉料是指包括水泥、掺和料及粒径在0.25mm以下的细砂部分的总称。如果混凝土中细粉料的含量不足，可以采用掺加掺和料的方法予以补充。最常用的掺和料是粉煤灰和超细矿渣粉。混凝土搅拌运输车与混凝土泵u混凝土泵（4）外加剂 目的：为了提高混凝土的流动性和稳定性以及调节混凝土的凝结时间，使混凝土具有良好的可泵性。用于泵送混凝土中的外加剂应优先选用混凝土泵送剂，一般混凝土泵送剂由减水、缓凝、引气、保塑增粘等组份构成。混凝土搅拌运输车与混凝土泵u混凝土泵（5）水灰比与坍落度 混凝土水灰比及坍落度是影响混凝土可泵性的重要

18、困素，它们直接影响泵送阻力的大小和混凝土的稳定性。当采用商品混凝土时，混凝土经过运输坍落度会有所损失，对搅拌后出站时的混凝土坍落度的要求，必须考虑此损失值。混凝土搅拌运输车与混凝土泵u混凝土泵3、泵送混凝土时的注意事项（1）泵送混凝土时必须要求混凝土连续供应以保证混凝土泵连续工作； （2）混凝土泵送时要求管线宜直、转弯宜缓、接头严密； 混凝土搅拌运输车与混凝土泵u混凝土泵3、泵送混凝土时的注意事项（3）泵送前应先用适量与混凝土相同组分的水泥砂浆润湿管线内壁； （4）如混凝土供应脱节不能连续泵送时，泵机应每隔45分钟交替进行正转和反转两个行程，以防混凝土泌水和离析；当泵送间歇时间超过45min或当混凝土出现离析时，应立即用压力水冲洗管内残留的混凝土。混凝土搅拌运输车与混凝土泵u混凝土泵（5）泵送过程中受料斗内应具有足够的混凝土以防吸入空气产生阻塞，泵送结束后应及时把残留在缸体内及输送管道内的混凝土清洗干净。 （6）为防止堵泵，料斗上方应设置一金属网