第九节 高层建筑施工-起重机械,施工电梯

1、高层建筑施工高层建筑施工徐训武汉理工大学2022年6月12日星期日2/53第九节 起重机械及施工电梯第八章 结构吊装工程2022年6月12日星期日3/53第九节 起重机械及施工电梯本节内容1、桅杆式起重机2、履带式起重机3、汽车起重机5、塔式起重机4、其他形式起重机6、施工电梯2022年6月12日星期日4/53第九节 起重机械及施工电梯1、桅杆式起重机1.1、特点及适用范围 但它的灵活性较差，工作半径小，移动较困难，并需要拉设较多的缆风绳； 桅杆式起重机具有制作简单、装拆方便、起重量大（可达1000kN以上）、受地形限制小等特点; 一般只适用于安装工程量比较集中的工程。1.2、分类独脚把杆、人

2、字把杆、悬臂把杆和牵缆式桅杆起重机。 2022年6月12日星期日5/53第九节 起重机械及施工电梯1、桅杆式起重机1.2.1、独脚把杆A. 组成把杆、起重滑轮组、卷扬机、缆风绳、锚碇。2022年6月12日星期日6/53第九节 起重机械及施工电梯1、桅杆式起重机1.2.1、独脚把杆B. 把杆类型 木独脚把杆常用独根圆木做成，起重量在30100kN以内，起重高度一般为815m。 钢管独脚把杆起重量可达450kN，起重高度在30m以内。 金属格构式独脚把杆起重量可达1000kN，起重高度可达70m。2022年6月12日星期日7/53第九节 起重机械及施工电梯1、桅杆式起重机1.2.1、独脚把杆C.

3、使用 桅杆倾角应不大于10; 底部要设置拖橇，以便移动； 稳定主要靠缆风绳；D. 适用于预制柱、梁、屋架等构件吊装。2022年6月12日星期日8/53第九节 起重机械及施工电梯1、桅杆式起重机1.2.2、人字把杆人字把杆是由两根圆木或两根钢管以钢丝绳绑扎或铁件铰接而成。2022年6月12日星期日9/53第九节 起重机械及施工电梯1、桅杆式起重机1.2.2、人字把杆 两杆在顶部相交成2030角，底部设有拉杆或拉绳，以平衡把杆本身的水平推力。 其中一根把杆的底部装有一导向滑轮组，起重索通过它连到卷扬机，另用一钢丝绳连接到锚碇，以保证在起重时底部稳固。 人字把杆是前倾的，但倾斜度不宜超过1/10，并

4、在前、后面各用两根缆风绳拉结。人字把杆的优点是侧向稳定性较好，缆风绳较少；缺点是起吊构件的活动范围小，故一般仅用于安装重型柱或其他重型构件。2022年6月12日星期日10/53第九节 起重机械及施工电梯1、桅杆式起重机1.2.3、悬臂把杆 在独脚把杆的中部或2/3高度处装上一根起重臂，即成悬臂把杆。 起重杆可以回转和起伏变幅。 悬臂把杆的特点是能够获得较大的起重高度，起重杆能左右摆动120270，宜于吊装高度较大的构件。2022年6月12日星期日11/53第九节 起重机械及施工电梯1、桅杆式起重机1.2.4、牵缆式桅杆起重机在独脚把杆的下端装上一根可以360回转和起伏的起重杆而成。特点 它具有

5、较大的起重半径，能把构件吊送到有效起重半径内的任何位置； 格构式截面的桅杆起重机，起重量可达600kN，起重高度可达80m； 其缺点是缆风绳较多。2022年6月12日星期日12/53第九节 起重机械及施工电梯2、履带式起重机履带式起重机是一种具有履带行走装置的转臂起重机。2022年6月12日星期日13/53第九节 起重机械及施工电梯2、履带式起重机2.1、特点 其起重量和起重高度较大，常用的起重量为100500kN，目前最大起重量达3000 kN，最大起重高度达135m。 由于履带接地面积大，起重机能在较差的地面上行驶和工作，可负载移动，并可原地回转，故多用于单层工业厂房及旱地桥梁等结构吊装。

6、 但其自重大，行走速度慢，远距离转移时需要其他车辆运载。 2022年6月12日星期日14/53第九节 起重机械及施工电梯2、履带式起重机2.2、组成主要由底盘、机身和起重臂三部分组成 2022年6月12日星期日15/53第九节 起重机械及施工电梯2、履带式起重机2.3、履带式起重机的主要技术参数有三个 起重量Q，起重高度H和起重半径R。 三个参数都与起重臂长度有关系： 当起重臂长度一定时，随着仰角的增大，起重量和起重高度的增加，而回转半径减小； 当起重臂长度增加时，起重半径和起重高度增加而起重量减小。 2022年6月12日星期日16/53第九节 起重机械及施工电梯2、履带式起重机双臂履带式起重

7、机鸟巢吊装2022年6月12日星期日17/53第九节 起重机械及施工电梯3、汽车起重机汽车起重机是一种将起重作业部分安装在汽车通用或专用底盘上、具有载重汽车行驶性能的轮式起重机。3.1、分类 根据吊臂结构可分为定长臂、接长臂和伸缩臂三种，前两种多采用桁架结构臂，后一种采用箱形结构臂。 根据动力传动，又可分为机械传动、液压传动和电力传动三种。2022年6月12日星期日18/53第九节 起重机械及施工电梯3、汽车起重机2022年6月12日星期日19/53第九节 起重机械及施工电梯3、汽车起重机3.2、特点及应用 因其机动灵活性好，能够迅速转移场地，广泛用于土木工程。 现在普遍使用的汽车起重机多为液

8、压伸缩臂汽车起重机，液压伸缩臂一般有24节，最下（最外）一节为基本臂，吊臂内装有液压伸缩机构控制其伸缩。 汽车起重机作业时必须先打支腿，以增大机械的支承面积，保证必要的稳定性。因此，汽车起重机不能负荷行驶。3.3、汽车起重机的主要技术性能 有最大起重量、整机质量、吊臂全伸长度、吊臂全缩长度、最大起升高度、最小工作半径、起升速度、最大行驶速度等。 2022年6月12日星期日20/53第九节 起重机械及施工电梯4、其他形式起重机4.1、龙门架（龙门扒杆、龙门吊机） 龙门架是一种最常用的垂直起吊设备。 在龙门架顶横梁上设行车时，可横向运输重物、构件；在龙门架两腿下缘设有滚轮并置于铁轨上时，可在轨道上

9、纵向运输；如在两腿下设能转向的滚轮时，可进行任何方向的水平运输。 龙门架通常设于构件预制场吊移构件；或设在桥墩顶、墩旁安装大梁构件。 常用的龙门架种类有钢木混合构造龙门架、拐脚龙门架和装配式钢桥桁节（贝雷）拼制的龙门架。2022年6月12日星期日21/53第九节 起重机械及施工电梯4、其他形式起重机4.2、浮吊 在通航河流上建桥，浮吊船是重要的工作船。 常用的浮吊有铁驳轮船浮吊和用木船、型钢及人字扒杆等拼成的简易浮吊。 我国目前使用的最大浮吊船的起重量已达5000kN。 通常简单浮吊可以利用两只民用木船组拼成门船，用木料加固底舱，舱面上安装型钢组成的底板构架，上铺木板，其上安装人字扒杆制成。起

10、重动力可使用双筒电动卷场机一台，安装在门船后部中线上。吊物平面位置的变动由门船移动来调节，另外还需配备电动卷扬机绞车、钢丝绳、锚链、铁锚作为移动及固定船位用。2022年6月12日星期日22/53第九节 起重机械及施工电梯4、其他形式起重机4.3、缆索起重机 缆索起重机适用于高差较大的垂直吊装和架空纵向运输，吊运量从数十吨至数百吨，纵向运距从几十米至几百米。 缆索起重机是由主索、天线滑车、起重索、牵引索、起重及牵引绞车、主索地锚、塔架、风缆、主索平衡滑轮、电动卷扬机、手摇绞车、链滑车及各种滑轮等部件组成。在吊装拱桥时，缆索吊装系统除了上述各部件外，还有扣索、扣索排架、扣索地锚、扣索绞车等部件。2

11、022年6月12日星期日23/53第九节 起重机械及施工电梯5、塔式起重机5.1、塔式起重机的分类5.1.1、按工作方式分类A. 固定式塔式起重机 无行走机构，塔身不移动，工作范围靠塔身的转动和小车变幅完成。 能附着在固定的建筑物或建筑物的基础上，随建筑物或构筑物的高度升高而升高。 适用于高层建筑，构筑物，设备安装工程。 固定式塔式起重机分为附着式塔式起重机和内爬式塔式起重机。2022年6月12日星期日24/53第九节 起重机械及施工电梯5、塔式起重机 爬升式塔式起重机 又称内爬式塔式起重机； 通常安装在建筑物的电梯井或特设的开间内，也可安装在筒形结构内； 依靠爬升机构随着结构的升高而升高，一

12、般是每建造38m，起重机就爬升一次，塔身自身高度只有20m左右，起重高度随施工高度而定。2022年6月12日星期日25/53第九节 起重机械及施工电梯5、塔式起重机内爬式 爬升式塔式起重机2022年6月12日星期日26/53第九节 起重机械及施工电梯5、塔式起重机 爬升式塔式起重机a)爬升式起重机的优点起重机以建筑物作支承，塔身短，起重高度大，而且不占建筑物外围空间。b) 爬升式起重机的缺点 司机作业往往不能看到起吊全过程，需靠信号指挥； 施工结束后拆卸复杂，一般需设辅助起重机拆卸。 2022年6月12日星期日27/53第九节 起重机械及施工电梯5、塔式起重机附着式塔吊标准节接长 附着式塔式起

13、重机 又称自升塔式起重机，直接固定在建筑物或构筑物近旁的混凝土基础上，随着结构的升高，不断自行接高塔身，使起重高度不断增大； 为了塔身稳定，塔身每隔20m高度左右用系杆与结构锚固。特点附着式塔式起重机多为小车变幅，因起重机装在结构近旁，司机能看到吊装的全过程，自身的安装与拆卸不妨碍施工过程。 附着式2022年6月12日星期日28/53第九节 起重机械及施工电梯5、塔式起重机5.1.1、按工作方式分类B. 行走式塔式起重机 塔身固定于行走底盘上，在专用轨道上运行，稳定性好。 靠近建筑物，工作效率高。 适用于条状的板式高层建筑，整机重心低，稳定性好，拆装快，转移方便，无须与建筑物拉结。 缺点是轨道

14、基础工程量大，占用施工场地较多，不适用于狭窄施工场地，使用高度有一定限制。2022年6月12日星期日29/53第九节 起重机械及施工电梯5、塔式起重机行走式塔式起重机 常用的轨道式塔式起重机有QT1-2型、QT1-6型、QT-60/80型、QT1-15型、QT-25等多种。 转道塔式起重机主要性能有：吊臂长度、起重幅度、起重量、起升速度及行走速度等。B. 行走式塔式起重机2022年6月12日星期日30/53第九节 起重机械及施工电梯5、塔式起重机5.1、塔式起重机的分类5.1.2、按回转支承方式分类A. 上回转式塔式起重机塔身不旋转，在塔顶上安装可旋转的起重臂，对称有平衡臂。B. 下回转式塔式

15、起重机塔式起重机塔身与起重臂共同旋转。2022年6月12日星期日31/53第九节 起重机械及施工电梯5、塔式起重机5.1、塔式起重机的分类5.1.3、按变幅方式分类A. 动臂变幅塔式起重机起重机变换工作半径，是靠改变起重臂的倾角来实现。B. 水平小车变幅塔式起重机起重机的起重臂固定在水平位置上，倾角不变，变幅是通过起重臂上的起重小车运行来实现的。2022年6月12日星期日32/53第九节 起重机械及施工电梯5、塔式起重机5.2、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，工作速度等。5.2.1、幅度(R) 幅度，又称回转半径或工作半径，即塔吊回转中心至

16、吊钩中心线的水平距离。 起重机幅度与起重臂的长度和仰角有关。幅度包括最大幅度和最小幅度两个参数。 高层建筑施工时首先应考察该塔吊的最大幅度是否能满足施工需要。选择起重机时应力求使起重幅度覆盖所施工建筑物的全部面积，以免二次搬运。2022年6月12日星期日33/53第九节 起重机械及施工电梯5、塔式起重机5.2、塔式起重机的主要性能参数5.2.2、起重量(Q) 起重量是指塔式起重机在不同幅度时规定的最大起升重量。起重量包括所吊重物及吊具的重量。 起重量包括两个参数，一个是最大幅度时的起重量，另一个是最大起重量。 塔式起重机在最小幅度时起重量最大，随着幅度的增加使起重量相应递减。起重机在不同幅度时

17、都有不同额定的起重量。2022年6月12日星期日34/53第九节 起重机械及施工电梯5、塔式起重机5.2、塔式起重机的主要性能参数5.2.3、起重力矩(M) 起重力矩是塔式起重机的幅度与相应于此幅度下的起重量的乘积。 选择起重机时，除满足起重量和起重幅度外，还必须检查是否超过起重力矩。5.2.4、起升高度(H) 起升高度是指轨道面或混凝土基础顶面至吊钩中心的垂直距离。 选用起重机时一般应根据构筑物的总高度，预制构件或部件的最大高度，脚手架构造尺寸及施工方法等综合确定起升高度。2022年6月12日星期日35/53第九节 起重机械及施工电梯5、塔式起重机5.2、塔式起重机的主要性能参数5.2.5、

18、工作速度(v) 塔式起重机工作速度参数包括：起升速度，回转速度，仰俯变幅速度和行走速度等。 起升速度是指起重吊钩的上升速度，单位为m/min； 回转速度是指转台每分钟的转数，单位为r/min； 变幅速度是指起重吊钩从最大幅度移到最小幅度的平均线速度，单位为m/min； 行走速度是指起重机整机的移动速度，单位为m/min或km/h。2022年6月12日星期日36/53第九节 起重机械及施工电梯5、塔式起重机5.3、塔式起重机的选择5.3.1、选择塔式起重机的原则 参数应满足施工要求； 塔吊生产效率应能满足施工进度要求； 充分利用现有机械设备，减少投资； 塔吊效能要得到充分发挥，避免大材小用，尽量

19、降低台班费用，提高经济效益； 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。2022年6月12日星期日37/53第九节 起重机械及施工电梯5、塔式起重机5.3、塔式起重机的选择5.3.2、选择塔式起重机的步骤 根据施工建筑物特点，选定塔式起重机类型。高层和超高层建筑物的施工，一般都选用附着式或内爬式起重机； 根据上述计算结果，参照塔式起重机技术性能表，选定塔式起重机的型号。 根据建筑物体型，平面尺寸，标准层面积和塔式起重机布置情况计算塔式起重机必须具备的幅度和吊升高度； 根据构件或载料容器物的重量，确定塔式起重机的起重量和起重力矩；2022年6月12日星期日38/53第九节 起

20、重机械及施工电梯5、塔式起重机5.3、塔式起重机的选择5.3.3、选择塔式起重机应注意的问题 附着式塔式起重机应考虑塔身锚固点与建筑物相对应的位置，以及平衡臂是否影响臂架正常运转； 选择多台塔式起重机同时作业时，要处理好相邻塔式起重机塔身的高度差，以防止相互碰撞； 考虑塔式起重机安装时，应考虑其顶升，接高，锚固及完工后的落塔，拆卸和塔身节的运输；2022年6月12日星期日39/53第九节 起重机械及施工电梯5、塔式起重机5.3、塔式起重机的选择5.3.3、选择塔式起重机应注意的问题 考虑自升式塔式起重机安装时，应处理好顶升套架的安装位置和锚固环的安装位置正确等。2022年6月12日星期日40/

21、53第九节 起重机械及施工电梯5、塔式起重机5.4、附着式塔式起重机顶升原理 将标准节吊到摆渡小车上，并将过渡节与塔身标准节相连的螺栓松开，准备顶升； 开动液压千斤顶，将塔吊上部结构包括顶升套架向上顶升到超过一个标准节的高度，然后用定位销将套架固定。塔吊上部结构的重量通过定位销传递到塔身。 液压千斤顶回缩，形成引进空间，将装有标准节的摆渡小车开到引进空间内。 利用液压千斤顶稍微提起标准节，退出摆渡小车，然后将标准节平衡地落在下面的塔身上，并用螺栓加以连接。 拔出定位销，下降过渡节，使之与已接高的塔身联成整体。2022年6月12日星期日41/53第九节 起重机械及施工电梯5、塔式起重机5.5、塔

22、式起重机基础稳定条件5.5.1、非工作情况下偏心距要求式中： e-偏心距(m)；M0-作用于塔身底部的弯矩(KNm) ；H-基础底部的剪力(KN) ；h-基础高度(m) ；V-塔身起重机自重(KN) ；G-混凝土基础自重(KN) ；L-混凝土基础边长(m) 。013MHheLVG2022年6月12日星期日42/53第九节 起重机械及施工电梯5、塔式起重机5.5、塔式起重机基础稳定条件5.5.2、混凝土基础对地基的最大压力式中： C=L/2-e；f-地基允许承载力；23VGFfLC2022年6月12日星期日43/53第九节 起重机械及施工电梯5、塔式起重机5.6、塔式起重机的锚固5.6.1、锚固

23、装置的功能使塔式起重机上部传来的水平力，不平衡力矩及扭矩，通过锚固装置传给建筑结构；减少塔身长细比，改善塔身结构受力状况。5.6.2、锚固装置的构造锚固装置由锚固环和附着杆组成。锚固环由2块钢板组焊接或型钢组焊的“”形梁拼装而成。附着杆由型钢无缝钢管组成，也可以是型钢组焊的桁架结构。2022年6月12日星期日44/53第九节 起重机械及施工电梯5、塔式起重机5.7、塔式起重机的运行能力塔式起重机的输送能力与塔式起重机吊运一次重物的用时有关，塔式起重机吊运一次重物的用时可按下式计算：式中：Ti-塔式起重机吊运一次重物的用时(min)；Hi-平均施工高度(m) ；V1-塔式起重机吊钩起升速度(m/

24、min) ；V2-塔式起重机吊钩下降速度(m/min) ；t3-塔式起重机吊运一次重物的平均回转时间(min) ；t4-塔式起重机吊运一次重物变幅或大车行走的时间(min) ；t5-塔式起重机吊运一次重物的装卸时间(min) ；K-调整系数，根据塔式起重机机械状况与管理水平而定，一般取1.1-1.5.34512iiiHHTtttKVV2022年6月12日星期日45/53第九节 起重机械及施工电梯6、施工电梯6.1、施工电梯的分类6.1.1、按动力装置电动驱动和电动-液压驱动，其中电动-液压驱动电梯工作速度比电机驱动电梯工作速度快，最高可达96m/min6.1.2、按电梯用途载货电梯，载人电梯和

25、人货两用电梯。载货电梯其中能力大，起升速度快；载人电梯和人货两用电梯安全要求高。2022年6月12日星期日46/53第九节 起重机械及施工电梯6、施工电梯6.1、施工电梯的分类6.1.3、按驱动形式钢索牵引，齿轮齿条牵引和星轮滚道牵引三种形式。目前用得比较多的是齿轮齿条牵引这种结构形式。6.1.4、按电梯吊箱数量单吊箱式和双吊箱式2022年6月12日星期日47/53第九节 起重机械及施工电梯6、施工电梯6.1、施工电梯的分类6.1.5、按电梯承载力分两级，一级能载重物1t或人员11-12人，另一级载重2t或乘员24名。6.1.6、按电梯塔架数量单塔架式和双塔架式2022年6月12日星期日48/53第九节 起重机械及施工电梯6、施工电梯6.2、齿轮齿条驱动施工电梯齿轮齿条驱动的施工电梯主要部件为立柱导轨架，带有底笼的平面主框架结构，吊笼，驱动装置，安全装置，电气控制与操纵系统等。6.2.1、安全装置施工电梯的安装装置有：限速制动器，制动装置和缓冲弹簧等。A. 锥鼓式限速器有三种工作状态： 电梯运行时，小齿轮与齿轮啮合驱动，离心块在弹簧作用下，随齿轮轴一起转动；2022年6月12