建筑施工塔式起重机布置与选型探析

建筑施工塔式起重机布置与选型探析

李立方

中国核工业二四建设有限公司 河北廊坊三河市065201

摘要：塔式起重机的布置和选型对于工程进度、安全性和成本有明显影响，本文分析了目前施工中常见塔机类型，并探讨影响套机选型以及布置的因素，最后起重机的结构选型等方面进行了讨论。

关键词：塔式起重机；选型；布置

随着建筑业的发展壮大，建筑行业对于对塔式起重机的需求不断增加，在这种情况下，探讨塔式起重机的机械安装和选型具有非常重要的意义，不仅有利于提升施工效率，同时还有利于提高施工的安全性[1]。本文就结合自己多年的工作经验，对此进行了探讨。

一、塔式起重机类型

从目前施工现场中使用的塔式起重机来看，主要有平头式、动臂式以及平臂式，平臂式应用最为广泛，吊装半径大，安装简单，但是由于双绳起吊，架设方式比较单一，塔间距要求较大。平头式起重机和平臂式起重机的特点相同，使用时根据现场施工要求可以选用节数。动臂式塔式起重机，工作能力比较强，适用于狭窄地带，架设方式比较多样，内爬、外挂、外附等都可以，但是单元组建质量比较大，拆装十分困难[2]。在选择起重机类型时，需要结合具体的工程项目项目以及不同类型起重机的优缺点。

二、影响塔式起重机布置因素分析

（一）建筑形式

一般情况下，建筑形式就直接影响塔式起重机的选型，比如对于高耸型的建筑，建筑的高度直接决定了起重机的关键因素。对于300以下的建筑，一般选择平臂或者平头式起重机。300m以上的建筑，一般是选择外挂或者内爬式动臂式起重机。若是偏平类型建筑，则是根据建筑范围选用平头式起重机。若邻塔塔臂高差过小，可以选择平头和平臂结合式的起重机。

（二）吊运量

吊运量是直接影响塔式起重机的重要因素，如下式所示：

符号指的是吊运量，符号指的是总吊运量，符号K指的是时间利用系数，T指的是工期，N指的是台数。

由此可知，塔式起重机的数量可以结合m、K，根据建筑量的具体情况，选择相应的起吊机类型。

（三）吊频

吊频是起重机一个重要参数，大多数起重机的工作能力和成本挂钩，因此吊频是起重机型号确定的主要参考因素。对于高吊频位置，选择工作能力强的起重机。低吊频位置可以选择相对较弱的起重机，根据合理匹配方式可以得到合理的、经济的布置方案。

（四）施工部署

在起重机选型时必须要考虑施工现场的划分情况，各工段用材不同，为提升起重机的工作效率，需要确保各施工段起重机吊运量协调，在布置方案时综合考虑现场的施工顺序。

（五）道路

道路作为物料运输的核心通道，需要考虑起重机和道路的位置关系。一是大型构件进场后，能够直接中火车吊装到施工现场。二是考虑起重机覆盖范围，避开市政道路，避免对交通和居民生活造成干扰。三是考虑临时道路能够满足货车通行，满足物料进场卸车要求。

三、建筑施工塔式起重机布置

（一）考虑塔式起重机的覆盖面

覆盖面指的是塔式起重机工作时吊运的覆盖的所有面积以及水平运输达到的范围，正常情况下，塔式起重机可覆盖半径为50m，所以在施工中安装起重机时，需要具体考虑到起重机的覆盖面。

（二）考虑塔式起重机后期拆除

在安装和拆卸时，其前臂应按照爬标准与装置入口方向相同。塔式起重机应尽可能靠近地面，在拆除驾驶室时，避免碰到外挑的阳台即雨棚等。

（三）考虑周围建筑物、公共设施的关系

在塔式起重机的半径内，应尽可能远离高压线以及现有建筑物，避免吊钩、吊索和吊臂放在一起，面对特殊情况，可以设置塔设防护设施，或者将高压线埋地处理，保证施工的空间位置。另外还需要考虑建筑物局部外挑造型、外脚手架等占用问题，需要考虑到施工楼梯和甬道，物料和人员是集散的主要阵地，需要保证场地足够宽敞，保证起重机基座和运输通道不冲突，尽量错开设置。

四、建筑施工塔式起重机选型

（一）从起升机构工作性能考虑

起重机作为一种高空作业重要工具，起重机构是塔式起重机的重要结构，由于起重机的功率最大，在运转或者切换过程中，功率消耗较大，容易烧坏线路。从目前塔式起重机来看，大多数都是用三速线绕式感应电机，是额定电流的2~2.5倍，还有一些起重机，启动切换时是额定电流的6.5倍。因此在选型时，需要考虑到起升机构的性能，从而保证起重机的寿命。

（二）从回转机构工作性能考虑

回转机构是起重机工作中负载较大的一个机构，不同的起重机回转机构选型也有不同。如小型塔机使用的是鼠笼式电机，该类电机在启动的过程中由于力矩较大，因此在工作中就需要频繁换挡，会导致起重机出现抖动，影响施工的安全性。因此越来越多的起重机生产厂商开始应用绕线式串电阻调速方式，这种驱动方式的冲击性较软，但设备价格过于昂贵。另外减速装置在回转机构中占有很重要的地位，大部分塔机采用的是行星齿轮减速器，采用绕线式转子电动机进行传动，并采用限矩式液力耦合器将回转机构的传动速度降到行星齿轮上，使起重机的起动过程非常平稳。

（三）从变幅机构工作性能考虑

变幅机构也是影响塔机工作准确性的重要机构，目前来说塔式起重机使用的变幅装置是三速电机和双速电机，小塔机一般都是使用单速电机，还有一些起重机使用的变频无极调速电机，但相应的价格更贵。

（四）从电控系统工作性能考虑

在选择塔机时，还需要考虑到塔机的电气控制系统。在操作过程中电气系统出现故障无法避免，在选择塔机时需要结合具体情况，目前应用比较广泛的是PLC控制以及工业控制台。部分进口的塔机都是选择PLC控制，而国内也有部分厂家开始尝试生产PLC控制的塔机，效果非常不错，在选择塔机时值得考虑。

结语

现阶段，全国超高建筑越来越多，施工方法越来越精细化。尤其是在超高层建筑，塔式起重机的量级较大，需要提前设计好塔机的布置方式，选择好相应的型号，并对于施工区域进行模拟，从而提高工程施工过程的安全性和效率。

参考文献

[1]樊怀亮,王巧南,张立国,等.浅析盛京金融广场大型动臂塔吊的布置与选型[J].价值工程,2017(11):11-12.

[2]王朝来.大型综合体工程塔吊选型及布置[J].建材发展导向,2014(04):69-70.

[3]陈中,易操,游佳,等.某城市综合体工程塔式起重机选型及布置研究[J]. 施工技术, 2018(11):129-132.

[4]陈兖.塔式起重机在建筑工程中的应用[J].广西城镇建设,2010(10):57-60.