塔式起重机策划重点

塔式起重机策划重点

邱思龙

中铁广州工程局集团深圳工程有限公司，广东 深圳518107

摘要：随着现代建筑施工项目的增多，塔式起重机（简称“塔吊”）成为施工现场的重要机械设备之一。在使用塔式起重机过程中，需要结合实际情况进行精确计算，实现正确选型和精准定位，确保各项施工正常进行。本文通过分析塔式起重机选型和定位的影响要素，提出若干塔式起重机策划重点，期望通过合理规划设计，更好地发挥塔式起重机在施工现场的应用效果，既能加快施工进度，也要保障施工安全。

关键词：塔式起重机； 选型与定位； 策划重点

建筑工程项目的现场施工大多需要使用塔式起重机。经过长期施工实践，积累了丰富的塔吊使用经验。但是近年来，施工现场的塔吊事故频繁发生，已成为建筑工程项目安全管理的重点环节。反思塔吊事故的发生原因，与其选型不当、定位不准有很大关系[1]。施工现场塔吊设计主要依照厂家提供的各项参数，还有一些施工现场直接按照厂家提供的地基承载力数据以及塔吊基础图在现场布置塔吊位置，不规范的设计增加了安全隐患，导致施工过程面临诸多不确定性因素。实际上，施工现场正确的塔吊选型和定位，对于保障顺利施工、提高安全性、降低成本等都有积极作用，结合施工现场实际情况，因地制宜把握塔式起重机策划重点非常必要。

一、塔式起重机选型和定位的影响要素

在建筑工程项目施工过程中，塔式起重机主要用于垂直运输物料。塔吊型号选择与现场定位，决定了后续施工进度与施工安全性。结合以往建筑工程项目的施工经验来看，对塔吊选型和定位造成影响的要素包括：建筑的总高度；建筑的平面造型；建筑的水平起重量与垂直起重量；建筑构件特征，需要吊装的最大构件的重量；施工现场条件；施工项目总工期等等[2]。另外，塔吊的来源也对选型有一定影响，比如新购买塔吊的技术性能，租赁市场租赁塔吊的设备情况等等。塔吊的选型与定位都要奠定在符合施工现场条件的基础上，且不得超出塔吊自身的设备性能。

二、塔式起重机的常见类型

    塔式起重机策划是一项系统性工程，合理的选型与定位，能够确保现场施工的高效进行。在具体选型时，施工人员应结合现场实际施工条件与施工需求，比如有些建筑项目面积大、有些建筑项目结构特殊、有些建筑项目施工周期长、有些建筑项目吊装材料重量大等等，综合考虑，选择功能适用、性价比高的塔吊类型[3]。在施工中，目前常见的塔式起重机的类型及相关参考事项主要有：

（一）行走结构

按照行走结构划分，主要有固定式塔吊和移动式塔吊两种类型。①固定式塔吊。按照施工现场的装设位置不同，固定式塔吊又包括内爬式塔吊和自升式塔吊两种类型。前者在建筑工程的内部安装，比如装在电梯井或者楼梯间，借助提升系统和托架辅助爬升；这种塔吊所占结构的用钢量较少，但是工序比较繁琐，并且建筑本体承担了整个塔吊的荷载量；后者随着工程项目的高度增加而进行升高调整，塔吊的水平方向荷载量由建筑结构承担，整体比较简便；但是占用的结构用钢较多，增加了项目的造价成本。②移动式塔吊。按照行走装置的不同，又可分为履带式塔吊、汽车式塔吊、轮胎式塔吊和轨道式塔吊[4]。其中建筑工程项目中应用较多的就是移动式塔吊，将其固定到行走底架上，可沿着专门的轨道带负荷运行，稳定性较好；另外三种塔吊没有专门的轨道，也无法做到载重行走，稳定性欠佳，使用较少。

（二）塔身结构回转方式

按照塔吊回转方式的不同进行划分，主要有上回转式塔吊与下回转式塔吊两种类型。前者为塔身不回转，主要机构件在塔吊的上方，下方结构比较简单，可以随时顶节。后者为塔身回转，在塔吊的下方有回转支承和平衡重等主要机构件，具有承受重心偏低、弯矩小、稳定性强等优势，但是对回转支承的要求比较高，要注意控制安装高度。

（三）起重臂构造

按照起重臂的构造特征，分为小车变幅起重臂塔吊与俯仰变幅起重臂塔吊两种类型。前者为平臂，在靠近水平起重臂的轨道上安装小车，通过小车行走变化实现变幅。这种类型的塔吊受力结构比较复杂，对建筑工程项目本身的结构设计要求也很高。后者为动臂，整个机构设置比较简单，其工作原理就是通过升降起重臂来达到变幅目的。

三、塔式起重机策划重点

（一）重视塔吊选型

在施工现场的大型机械管理工作中，塔吊选型与定位是非常重要的一个环节，现场安装策划是否合理，将对塔吊后续安全使用带来极大影响。所以要从思想上重视塔吊选型工作，从根源杜绝安全隐患。在以往很多施工项目中都不够重视塔吊的选择与现场定位，安全意识比较薄弱，这实际上也与工作态度有关，很多人认为施工组织阶段就已经确定了塔吊的型号及定位标准，进场之后只要按照施工图纸直接安装即可，而没有结合施工现场的实际情况重新考虑塔吊选型与定位的科学性、可行性，这为投入施工使用之后留下了不小的安全隐患。因此，今后各项工程要重视塔吊的选型与定位，把握策划重点，并深入分析、反复论证[5]。

（二）控制塔吊参数

选择的塔吊参数应符合现场施工的各项要求，确保规范化、标准化作业。塔式起重机应主要关注的参数有：工作幅度、起重量，起重力矩等。其中，工作幅度即塔吊在垂直运输时最大起重量以及最大幅度；在起重量中，最大工作幅度以及最大起重量下的额定起重量是最重要的两项指标

[6]。尤其在高层建筑的钢结构施工项目以及大模板施工项目中，这两项数据是选择塔吊的重点参考依据。在塔吊现场进行选型和定位时，起重力矩相关数据发挥了重要的作用。在安装塔吊之前，必须要考虑能否在一定幅度上吊装重型构件，这对于高层建筑施工来说非常关键。如果塔吊的覆盖达不到施工现场实际需求，可以考虑适当调整塔吊的型号或者增加数量。

（三）把握起升高度

吊车的起升高度主要指从平面到吊钩中心位置的垂直距离。如果建筑物的高度较高，需要选择附着式塔吊型号，起升高度计算公式为：H=h1+h2+h3+h4++hh5hj。在该公式中，h1代表塔吊的超高限位机预留的起升安全高度，一般以1-1.5m为宜；h2代表塔吊的吊钩到吊索钢丝绳的总长度，一般以1.5-6m为宜，也可以更长；h3代表塔吊吊起物体之后的高度，需要根据项目的实际情况计算；h4代表吊装重物时的安全操作距离，需控制在2m以上；h5代表防护脚手架超出施工楼层的高度，一般超过1.2m；hj代表建筑总高度。经过计算，若H值大于选择塔吊的自由高度，则可在施工现场进行塔吊锚固；如果为超高建筑项目施工，要结合塔吊最大附着高度，谨慎考虑能否符合起吊标准。

（四）满足生产效率

在测定塔吊的生产效率时，主要考虑塔吊起重主卷扬起升速率、回转速率以及变幅速率。还有最关键一点，现场指挥人员也在很大程度上决定着塔吊的运行水平。如果从机械层面来看，应优先考虑调速稳定、工作速度较快的塔吊，在进行施工之前谨慎估算塔吊的工作效率等参数，确保符合生产效率要求[7]。比如估算整个建筑面积、建筑高度以及总吊装量等，大概得出工作效率的要求，再换算成塔吊的相关参数，可知平均每次起吊需要的时间、每个工作台需要操作的吊装次数等等。如果各工作台班的起吊数量与塔吊起重机的工作时间相乘，得出结果对照总吊装数量，达不到要求的情况下就要考虑重新更换塔吊类型，或者也可以在现场增加塔吊的台数。比如，在高层建筑物中，每平方米需要吊装1.1-1.6次左右，一台塔吊平均每个台班能吊装50-75次左右，这些数据都是重要的参考。

（五）协调多塔作业

在群体建筑施工过程中涉及多部塔吊同时作业，考虑到塔吊使用的安全性问题，需要制定群塔施工方案。群塔工作时，每一台塔吊的定位都要考虑与其相邻塔吊的位置距离。在确保现场施工安全的情况下，结合项目需求，可以考虑在定位相邻塔吊时做到协同作业，并且形成相互安装、相互拆卸的关系。只有控制好两台塔吊之间的安全距离，才能确保作业安全。一般两台塔吊的最小架设距离为：位于低位的塔吊起重臂端与相邻塔吊的塔身距离超过2m以上。

（六）方便现场拆装

在塔吊策划过程中，除了精准选型与定位，还要考虑到施工现场的拆装问题。尤其很多项目重视塔吊的安装，却没有提前考虑如何拆除塔吊，比如常见问题有：塔吊中心与建筑物的最外侧轮廓线距离不足1.5m，降低塔吊顶升套架、平衡臂和驾驶室时受阻；没有提前预留拆除通道，没有足够的拆除空间等等。在安装塔吊时，现场比较空旷，操作空间大，但是拆除时道路受阻、空间有限，必须提前考虑现场条件。

（七）保持安全距离

根据《塔式起重机安全规程》(GB5144—2006)，塔吊安装之后应该与周边的建筑物保留安全距离，一般塔机的尾部与外围建筑物及相关施工设施之间保留0.6m以上的安全距离[8]。这就需要在定位时考虑整个施工现场的建筑物位置情况，比如与塔吊较近的建筑物是否存在特殊的建筑造型、是否有雨棚、露台、外伸跳板、廊桥或幕墙等，避免接触到塔吊；还有一些建筑物外侧需要搭建脚手架，也要提前预留空间。

（八）严控审批程序

在施工现场，一般开工之前已经基本确定了塔吊的型号，但是还需要根据现场情况制定塔吊定位的安装方案，并上报给公司审批。以往安装单位在编制塔吊安装方案时，直接套用格式，敷衍了事，很少在现场反复核对数据，重新核算分析，而且在提交的编制方案中，缺少关于塔吊立面图、建筑平面布置图、塔吊独立高度、不同高度附墙位置的独立悬臂高度、塔吊起重特性曲线等重要的数据资料。实际上，单凭现有方案中的数据信息不足以判断塔吊选型与定位是否符合现场施工实情。对此，要从严控审批程序做起，要求提交完备的方案，经过严格审批之后方可正式安装塔吊。另外，项目中标的管理人员进场之后，还要对现场技术人员、施工人员做好技术交底，说明塔吊选型与安装的注意事项，再次核对相关数据，做好充分的准备工作。

综上所述，塔式起重机策划是一个综合性、系统性、专业性的推进过程，需要各部门全面分析、协调配合，科学且有前瞻地规划方案，确保塔吊正确选型、精准定位。

参考文献：

[1]赵要远.QTZ63型塔式起重机独立立塔安装技术[J].工程机械与维修,2021(5):152-153.

[2]白晶,吴静,梅琨.塔式起重机型式试验要点分析探讨[J].建设机械技术与管理,2021,34(6):42-45.

[3]高顺.塔式起重机倒塌原因分析与预防措施研究[J].中国设备工程,2022(1):180-181.

[4]詹裕荣.塔式起重机的防台风措施[J].四川建材,2021,47(7):242,252.

[5]雷钧.在役塔式起重机的安全评估[J].机械工程与自动化,2021(4):130-132,134.

[6]徐爱水,李翠翠,张同波,等.塔式起重机布设典型问题与解决措施研究[J].施工技术,2021,50(9):96-98,116.

[7]齐云轩,齐翰,夏石林,等.复杂工况的塔式起重机基础设计及施工技术[J].建筑技术,2021,52(5):596-599.

[8]万当.塔式起重机安全评估方法探讨[J].机电技术,2021(1):85-89.