第二章(1)塔吊(教学用)

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.脚手架高层高层施工垂直运输体系施工垂直运输体系选择选择塔式起重机 + 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；综合效益工期；费用低；综合效益好好. .2.高层建筑施工机具 根据建设部ZBJ04008-88建筑机械与设备产品型号编制方法的规定，塔式起重机的型号组成如下： 更新、变型代号用

2、汉语拼音之母(大写印刷体)表示;主要参数代号用阿拉伯数字表示，它等于塔式起重机额定起重力矩(单位为KN.M);组、型、特性代号含义如下：QTQT 上回转式塔式起重机; QTZQTZ 上回转自升式塔式起重机QTAQTA 下回转式塔式起重机; QTKQTK 快速安装式塔式起重机QTPQTP 内爬升式塔式起重机; QTGQTG 固定式塔式起重机2.高层建筑施工机具QTQ QTQ 汽车式塔式起重机; QTL QTL 轮胎式塔式起重机QTUQTU 履带式塔式起重机 另外，现在有的塔机厂家，根据国外标准，用塔机最大幅度(m)与臂端(最大幅度)处所能吊起的额定重量(KN)两个参数来标记塔机的型号。如中联QT

3、Z100有标记TC5613，其意义：T T 塔的英语第一个字母(Tower)C C 起重机的英语第一个字母(Crane)56 56 最大幅度(56m)13 13 臂端起重量13KN(1.3t)2.高层建筑施工机具2.高层建筑施工机具国外发展概况： 塔式起重机是在第二次世界大战后才真正获得发展的。战后各国面临着重建家园的艰巨任务，浩大的建筑工程量迫切需要大量性能良好的塔式起重机。自塔式起重机在建筑施工中显露身手并逐渐成为工程机械一个重要分支以来，已经有50余年历史，其间利经了曲折复杂的发展阶段。2.高层建筑施工机具 70年代末，由于种种原因，国外塔式起重机制造业陷入了低谷，不少中小工厂纷纷停业或

4、转产，仅少数大厂得以维持。直至80年代末才呈现逐渐复苏态势，1994年为复苏年头，复苏势头最好的国家为德国。据有关资料介绍，在塔机制造业鼎盛的70年代，西德拥有各式塔机48500台，80年代总量减至1/3，之后东西德合并，基建规模扩大，塔机产量上升，现有塔机近40000台。 2.高层建筑施工机具 如今世界塔机市场最为红火的地区为东欧和亚太（特别是东南亚）。活跃在塔机市场上的著名产商是；德国的 Liebherr .Peiner. Wolff ，法国的Potain .BPR,意大利的 Potain-Simma.Comedil Nauva.EDILMAC ，西班牙的Comensa ，芬兰的 Betr

5、ox ，丹麦的KRLL ，澳大利亚的Favco。 这些大厂为了在国际塔机市场上占有更多份额，莫不注重总结经验，认真分析市场动态，下大力气进行产品的更新和开发。 2.高层建筑施工机具我国塔式起重机业发展：我国塔式起重机业发展： 50年代初，我国塔机由仿制开始起步，1954年仿制东德建筑师型塔机；60年代自行设计制造了25tm、40tm、60tm 几种机型，多以动臂式为主；70年代，随着高层建筑的增多，对施工机械提出了新的要求，于是，160tm 附着式、45tm内爬式、120tm自升式等塔机相继问世； 2.高层建筑施工机具 自上世纪80年代以来，我国塔机行业得到快速发展，尤其近几年，塔机销量持续攀

6、高，2001年行业统计销量9738台，2002年成为世界上首个起重机塔机年产量突破10000台的国家。2004年，由于宏观调控作用以及起重机行业的结构调整，塔机的产销量有所回落，2005、2006年，在经济高速增长的强力拉动下，我国塔机的产销恢复高速增长，2006年销量已超过2万台。 2.高层建筑施工机具 在中国,塔式起重机的生产与应用已有40多年的历史，历经了一个从测绘仿制到自行设计制造的过程。20世纪50年代，为满足国家经济建设需要，中国引进了前苏联以及东欧一些国家的塔式起重机，并进行仿制。1954年仿制民主德国设计的样机，在抚顺试制成功了中国第一台TQ26型塔式起重机。随后又仿照前苏联样

7、机，研制了15t与25t塔式起重机，这个时期中国生产与使用的塔式起重机的数量都较少。 2.高层建筑施工机具 20世纪60年代，由于高层、超高层建筑的发展，广泛使用了内部爬升式和外部附着式塔式起重机，并在工作机构中采用了比较先进的技术，如直流电机调速、可控硅调速、涡流制动器，在回转和运行机构中安装液力偶合器等。在此时期，中国开始进入了自行设计与制造塔式起重机的阶段。1961年，首先在北京试制成功了红旗-11型塔式起重机，它也是中国最早自行设计的塔式起重机。随后，中国又自行设计制造了TQ-6型塔式起重机，至1965年全国已经有生产厂10余家，生产塔式起重机360多台。这些塔式起重机都是下转动臂式，

8、可整体拖运，能满足六层以下民用建筑施工的需要。 20世纪70年代，塔式起重机服务对象更为广泛。塔式起重机的幅度、起重量和起升高度均有了显著提高。为了满足市场各方面的要求，塔式起重机又向一机多用方向发展。中国塔式起重机进入了技术提高、品种增多的新阶段。1972年中国第一台下回转的轻型轮胎式轨道两用起重机问世：同年为了北京饭店施工，中国又自行设计制造了QT-10型自升式塔式起重机，该机的起重力矩为1600kNm。这一时期还先后开发了ZT 100、ZT 120、ZT 280等小车变幅自升式塔式起重机、QT-20小车变幅内爬式塔式起重机，QTL 16、TQ 40、TQ 45、TD 25、QTG 40、

9、QTG 60 下回转动臂自行架设快装塔式起重机等，其年产量最高超过900台，标志着中国塔式起重机行业进入一个新的阶段。 20世纪80年代，中国塔式起重机相继出现了不少新产品，主要有QTZ100、QZT120等自升式塔式起重机，QT60、QTK60、QT25HK等下回转快装塔式起重机等。这些产品在性能方面已接近国外70年代水平，这一时期的最高年产量达1400台。与次同时，随着改革开放和国际技术交流的曾多，为满足建筑施工的需要，也从国外引进了一些塔式起重机，其中有联邦德国的 Liebherr、法国的Potain 以及意大利的 Edilmac等公司的产品。由于这些塔式起重机制造质量较好，技术性能比较

10、先进，极大地促进了中国塔式起重机产品的设计与制造技术的进步。 20世纪90年代以后，中国塔式起重机行业随着全国范围建筑任务的增加而进入了一个新的兴盛时期，年产量连年猛增，而且有部分产品出口到国外。全国塔式起重机的总拥有量也从20世纪50年代的几十台截至2000年约为6万台。现全国有300多个生产厂家，取得生产许可证的有241家；年产量9000台左右：产值超亿元、利税超千万的企业已达十多家。自1992年到现在，塔机年出口量均大于进口量均大于进口量，年出口金额均大于进口金额，到目前为止年贸易顺差已达800多万美元，在基本上满足国民经济发展需要的前提下述可以出口创汇。至此，无论从生产规模、应用范围和

11、塔式起重机总量等角度衡量，中国均堪称塔式起重机大国。 近20年来，我国塔机制造业的水平虽然有所提高，但相对其他一些行业的先进制造技术还是落后的，与我们相近的工程机械骨干企业相比差距也很大，许多厂家生产效率底、环境污染多、造成焊接质量和成品外观质量都难以保证。只有极少数企业企业做到涂装前基底经处理。大多数企业的管理模式和生产方式还是传统的多级递进的静态不变的模式，有的还是小而全或大而全，专业化程度、工艺装备和管理水平低，很难适应多品种批量化生产和商品经济的激烈竞争，难以形成自己的民族规模工业。 因为行业统计只统计了二三十家生产企业的销量，全行业销量肯定远远超过统计数字。勿庸置疑，我国已成为世界民

12、用塔机的生产大国，也是世界塔机主要需求市场之一。据初步统计，目前我国取得生产许可证的塔机生产厂达400余家，而80年代还不足100家。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:

13、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、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

14、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。(1)起重量G - 被起升重物的质量。单位为t.额定起重量Gn - 起重机允许吊起的重物连同吊具质量的总和。最大起重量Gmax - 起重机正常工作条件下，允许吊起的最大额定起重量。(2)幅度L - 起重机置于水平场地时，空载吊具垂直中心线至回转中心线之间的水平距离。单位为m.最大幅度Lmax - 起重机工作时，臂

15、架斜角最小或小车在臂架最外极限位置时的幅度。最小幅度Lmin - 臂架斜角最大或小车在臂架最内极限位置时的幅度。(3)起重力矩M - 幅度L和相应起吊物品重力Q的乘积称为起重力矩，单位为KN.m.塔式起重机的起重能力是以起重力矩表示的。它是以标准规定的最大工作幅度与相应的最大起重载荷的乘积作为起重力矩的标准值。(4)起升高度H - 它是指起重机水平停车面至吊具允许最高位置的垂直距离。单位为m.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= 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

16、：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

17、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，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（

18、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

19、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。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，其顶升过程如下图所示。 顶升机构顶升油缸2.1塔式起重机

20、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。2.1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

21、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锚固装的附着杆布置形式如图所示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一种安装在建筑物内

22、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、塞杆向上顶升的侧顶

23、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）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，内爬塔吊的拆除过程是安装过程的逆过程，拆卸的程序是：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

24、的下放到地面。因此，在拆卸、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。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

25、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，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

26、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。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QT60/80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

27、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） 630kN.m以下（不含630KN.m）出厂年限超过10年（不含10年）的塔式起重机；630-1250KN.m（不含1250KN.m）出厂年限超过15年（不含15年）的塔式起重机；1250KN.m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）

28、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1416cm），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