塔吊在高层建筑施工中的应用叶伟青

塔吊在高层建筑施工中的应用叶伟青

叶伟青

叶伟青

身份证号码：4415231984xxxx7031

摘要：随着我国的经济和科技的高速发展，城市化建设越来越深入。为了解决城市住房问题，出现了越来越多的高层建筑。有数据显示，近年来我国已经出现了许多高度超过150m的大楼。按照当前发展趋势，我国在2022年就会有一千三百多座150m的大楼。在这样的背景下，研究对于高层建筑进行安全施工非常有必要。塔吊是决定高层建筑施工质量、安全和进度的重要器械，下文笔者就将对塔吊的应用做出一定的探讨。

关键词：高层；建筑施工；塔吊；应用

所谓的建筑机械包括工程机械、农业机械和运输机械等，是作用于各种建筑工程施工的设备。塔式起重机在如今的高层建筑施工中得到了广泛的应用。对于一般的塔吊，其起重臂和整个塔身都是可以相互垂直的，根据这个特点，可以将塔吊安装在靠近施工现场的建筑物。塔吊的工作效率和轮胎式起重机等不同，特别在于高层建筑的施工中，塔吊相对于履带式的起重机，工作的高度可以达到100~160m之间，有非常高的优越性。塔吊的操作方式也非常简单，变幅方式简单且易掌握，根据现如今我国在建筑行业上的发展特点和国外的发展，塔吊仍然是建筑行业中的起重和运输等作业的主要使用设备。

一、高层建筑塔吊分类和基本参数

在我国的建筑行业中一般使用两种塔吊。一种为固定式塔吊，塔身不移动，工作的方式一般是通过塔臂来转动，另外的小车来进行变动，一般使用在高层建筑或者高炉等建筑安装。另外一种为运行式的塔吊，可以从一个作业的地方移动到另一个作业的地方，经典的塔吊为轨道式塔吊，还可以装载负荷运行，在各个建筑群中进行使用不用拆卸，可以直接开进另一个新的建筑地方进行再次施工。

对于起重机还有相关的基本参数，如重力矩，最大起重量、起升高度等，而其中的起重力矩业绩最重要的参数，它是衡量塔吊的相关起重能力的主要参数，一般在选用塔吊类型时，起重力矩是一个重要考虑参数，不仅仅考虑对于重物的起重量，还有塔吊的工作幅度范围。起重量是对于塔吊上起重吊钩上悬挂的索具和重物质量的相关计算。起重量有两种不同的含义，一种是其最大的工作幅度起重量，还有一种是最大的额定起重量。在使用相关的塔吊时，应该充分结合塔吊的说明书进行使用。比如动臂式塔吊的工作幅度是有一定的限制范围的，所以以力矩值来除以工作幅度是不准确的。工作幅度也是塔吊的基本参数之一，也就是所谓的回转半径，是起重吊钩的中心到回转中心的水平距离，所以在选择塔吊机时，还需要结合建筑物的建设尺寸、施工工艺等要求进行科学的选择。起升高度是对于塔吊在最大的工作幅度中，吊钩到轨顶面的垂直距离，起升高度的值也是需要结合建筑物的尺寸大小和施工的工艺来进行合理选择的。最后一个基本参数为轨距，轨距的相关值的确定要结合整个塔吊的整体稳定和其能产生的经济效果来定。这六个基本参数的单位都为米。

二、高层建筑塔吊的技术性能

一般对于塔吊的基本参数关系中，是起重力矩=起重量×工作幅度，所以在整个建筑工程的起重力矩确定以后，已知整个工程的起重量就可以得出相关的工作幅度，而已知工作幅度也可以利用公式求出起重量。以QTZ-200型的塔吊为例，这种塔吊的特点在于利用小车式变幅、塔身接高和爬升套架的三种结合自升式塔吊。这种塔吊的使用性非常广阔，通过加入相关的辅助装置可以变成轨道式塔吊、固定式塔吊等多种塔吊，采用的系统为液压顶升系统，可以根据建筑物的升高而继续变高，控制室设计在整个塔吊的最上部，司机视野可以非常开阔。

塔吊的主要结构为金属，包括底架、顶升套架和塔身、转台、起重臂、塔帽和附着等。对于塔身来说，一般由第一节、第二节和四个增强的结构来组成，还有22个标准节，每个节都是相同的高度，高为2.5m。轨道式的臂跟可以高达55m左右，而增加了附着后可以高达80m左右。一般每个塔吊中都有三套的附着装置，不同塔吊的间隔和安装间隔都不尽相同，对于经典型QTZ-200中，间隔一般为16-20m，最接近地面的一套附着装置距离塔身的底架不超过60m，这三套附着装置中，撑杆相互交错，框架固定比较牢靠，一般采用砂浆灌实处理，不允许出现任何的滑动情况。附着装置一般是为了减小塔身的自由高度，从而在很大程度上改善了塔身的相关受力。其工作的原理为将塔身的水平分力传递到建筑的结构部分，所以相关的附着点还需要结合建筑施工的组织设计进行考虑。对于不同类型的塔吊，其起重臂也有一定的区别，对于QTZ-200型的塔吊来说，为受弯构件，断面为四边形或者三边形，相关的先别沿着起重臂进行变幅过程。平衡臂一般全长为二十m，有8个悬接体和4个平衡重块构成，一般移动平衡臂的位置可以改善整个塔身所受到的弯矩，从而增加整个塔吊的稳定性。顶升套架是一种由无缝钢管焊成的桁架，在一侧有相应的门洞，可以引进轨道和小车，可以引进相关的塔身标准塔。在顶升套架之上为相关的过渡节，当整个塔身增高时，过渡节的承座架承受其以上的所有重量，定位销将其固定在相关的塔身上，从而引进塔身的标准节。

三、高层建筑塔吊工作机构和安全装置

在塔吊进行工作时，其主要的为行走机构、起升机构、变幅机构、回转机构、平衡重牵引、顶升液压系统。行走机构由底架和台车、支腿组成。起升机构一般由两台一定功率的电动机驱动，一般装有吊钩上升限位器。变幅机构主要限定载重小车的行程，主要安装在起重臂的根部和头部。回转机构也是由两台一定功率的电动机驱动，一般在其中设有手动的液压制动机构，可以防止大风吹动起重臂的定位，影响相关的机械就位。平衡重牵引由一台电动机驱动一般处在平衡臂的两端，对应有缓冲块和开关。不同类型的塔吊有不同的顶升液压系统，对于轨道式基础来说，轨距为6.5m，两端设有极限拨干。对于固定式基础塔吊来说，一般是根据说明书进行配料，浇筑混凝土。

对于轨道式的塔吊基础，应该先将地基进行夯实，然后铺设碎石渣，安放木轨枕，进而铺设钢轨。这种做法简便易行，但通常施工周期的使用时间较短，所以推荐在夯实的地基上铺设相关的混凝土轨枕梁，然后在工字钢上安装相应的钢轨。为了节省相关的费用，提高铺设的效率，还可以将轨枕梁和支托、钢轨组装在一起，从而形成钢轨基础。底架固定式的塔吊可以采用分块式的钢筋混凝土作为基础，板块的顶部和底部采用双向配筋的方法，保证整个塔机的稳定，防止基坑边坡塌方。塔吊基础应该充分进行严密的计算，如果设计基础存在一定的不足，会产生大量的安全隐患和施工隐患，在沿海哦哦淤泥质土层中采用桩基比较可靠。塔吊的基础大小主要是由初始架设的高度进行决定，其架设节数越多，倾覆力矩越大。

总的来说，塔吊在高层建筑施工的过程中起着非常重要的作用，在建筑业中扮演着非常重要的地位。塔吊的类型选择也是决定建筑施工进度和质量、安全的重要因素，因为经济和施工效率、塔吊的相关工作特点，一般在对于高层建筑施工中塔吊类型的选择以内爬式的动臂塔吊为主，根据相关的调查和工程实际施工、计算等，发现对于建筑400m以上的超高层建筑可以选用三台及其三台以上的塔吊，对于性能也要有低有高。我国如今的发展越来越迅速，对于塔吊的设计也不停向前探索，相关的结构造型越来越多的类型，所以对于塔吊位置的放置，不仅仅要考虑塔吊的承载力和塔吊的变化方式，还需要尽量靠近堆场，合理分配塔吊的位置。

参考文献

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