第二章高层建筑施工机具

第二章高层建筑施工机具学习要点1、掌握如何选择塔式起重机。2、掌握附着式塔式起重机的锚固要点。3、掌握泵送混凝土施工机械的原理。4、掌握高层建筑施工常用脚手架的构造及装拆要点。5、了解各类塔式起重机装拆程序及操作要求。6、了解施工外用电梯的特点。第一节现代高层建筑施工的主要特点是：(1)垂直运输量大、运距高；(2)结构、水电、装修齐头并进，交叉作业多，安全隐患大；(3)工期紧张；(4)施工人员上下频繁，人员交通量大；(5)组织管理工作复杂。第一节塔式起重机1、塔式起重机的分类①按可否进行移动，分为固定式塔机和移动式塔机。按固定方式不同，固定式塔机又可分为有压重固定式和无压重固定式二种。按行走装置不同，移动式塔机又可分为轨道式、汽车式、轮胎式和履带式四种。②按回转部位，分为上回转式塔机和下回转式塔机。③按变幅方式，分为吊臂变幅式塔机和小车变幅式塔机。④按安装形式，可分为自升式、整体快速拆装式和拼装式三种。目前应用最广的是自升式和快速拆装式塔机。前者为上回转形式，后者为下回转形式。为了扩大塔机的应用范围，满足各种工程施工的要求，自升式塔机一般设计成一机四用的形式，即轨道行走自升式塔机、固定自升式塔机、附着自升式塔机和内爬升式塔机。2、塔式起重机的型号根据建设部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：QTZ80HQTZ------组、型、特性代号80------最大起重力矩（kN·m）H------更新、变型代号塔式起重机是起（Q）重机大类的塔（T）式起重机组，故前两个字母为QT；特征代号看强调什么特征，如快装式用K，自升式用Z，固定式用G，下回转式用X等等。例如有：QTZ上回转自升式塔式起重机QTX下回转式塔式起重机QTK快速安装式塔式起重机QTP内爬升式塔式起重机QTG固定式塔式起重机QTQ汽车式塔式起重机QTL轮胎式塔式起重机QTU履带式塔式起重机3、塔式起重机的选择原则（1）塔式起重机的选择原则塔吊参数应满足施工要求，对塔吊各主要参数应逐项检查，务使所选用塔吊的幅度、起重量、起重力矩和起重吊钩高度等与施工要求相适应；塔吊的生产效率应满足施工进度要求；充分利用现有机械设备，充分发挥塔吊效能，做到台班费用最省，经济效益好；选用塔吊要适应施工现场环境要求，便于进场安装、架设和拆除、退场。（2）塔式起重机选择步骤根据施工对象特点选定塔吊类型；根据高层建筑的体型、平面尺寸及标准层面积，确定塔吊应具备的幅度及吊钩高度参数；根据建筑构件尺寸及质量，确定塔吊起重量和额定起重力矩参数；依据上述参数确定塔吊的型号；根据施工方法、施工工艺、现场条件及设计要求，确定塔吊单侧或双侧配置方案；根据计划进度、施工流水段划分及工程量和吊次的计算，确定塔吊配置台数、安装位置及轨道基础走向。（3）注意事项在确定塔吊形式及高度时，应考虑塔身的锚固点与建筑物的位置；塔臂的平衡臂是否影响臂架正常回转；塔吊设置不宜离建筑物过远，否则出现塔吊附墙系统长细比过大的情况。多台塔吊作业条件下，务使彼此互不干扰，处理好相邻塔吊的高度差，防止两塔吊碰撞；如实在不能避免打架，则工程宜分段进行，这样可使塔吊在不同的工作高度进行作业，不影响正常作业，提高塔吊作业效率。塔吊安装时，应保证顶升套架及锚固环的安装位置正确；同时考虑外脚架的搭设形式与挑出建筑物的距离，以免与下回转塔吊转台尾部回转时相撞。4、附着式塔式起重机和爬升式塔式起重机根据施工经验，下旋轨道塔式起重机用于15层以下的高层建筑；15层以上的高层建筑常选用附着式塔式起重机；30层以上的高层建筑优先考虑采用爬升式塔式起重机。（1）附着式塔式起重机附着式塔式起重机的塔身固定安装在建筑物外侧的钢筋混凝土基础上，随着塔身的升高，每隔20m左右用一套锚固装置与高层建筑结构相连接，以保证塔身的刚度和稳定。一般高度为70～100m，特点是适合狭窄工地施工。附着式塔吊的锚固装置由套在塔身上的锚固环、附着杆及固定在建筑结构上的锚固支座构成。（2）爬升式塔式起重机爬升式塔式起重机特别适宜于超高层建筑结构施工。它通过电梯或楼板预留开孔的空间进行爬升，一次可以爬升一层或二层楼；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。上海环球金融中信内爬式塔吊内爬式塔式起重机的爬升过程示意图1—千斤顶；2—上爬爪和上横梁；3—爬梯横梁；4—爬梯；5—下爬爪和下横梁塔式起重机的主要性能参数1、起重量G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，臂架倾角最小或小车在臂架最外极限位置时的幅度。最小幅度Lmin——臂架倾角最大或小车在臂架最内极限位置的幅度。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定值。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。5、工作速度起升（下降）速度Vn——稳定运动状态下，额定载荷的垂直位移速度。单位为m/min。起重机（大车）运行速度Vk——稳定运动状态下，起重机运行的速度。规定为在水平路面（或水平轨面）上，离地10m高度处，风速小于3m/s时的起重机带额定载荷时的运行速度。小车运行速度Vt——稳定1、基准面I—塔身中心到建筑物的最小距离；A—最大幅度；F—尾部回转半径；E—塔顶距离基准面最大垂直距离；G—尾部以下净高；M—最大独立塔身高度；H—建筑物最大高度；D—最小幅度；K—轴距或基础长度；L—基础深度；N—第一道附着高度；O—附着间距；B——基准面以上吊钩最大起升高度内爬式自升塔式起重机与附着式自升式塔式起重机相比，内爬式自升塔式起重机有如下优点：（1）有效施工能力大内爬式塔式起重机安装在建筑物内部（电梯井道或楼梯间等特设开间）。施工面为整圆，有效作业能力在80%以上。附着式塔式起重机安装在建筑物一侧，施工面为半圆，所以，可以运用小型号的内爬式塔式起重机代替大型号的附着式塔式起重机使用，减少塔机的数量和台数。（2）制作成本低塔身标准节长度在32m以下，不需随楼层升高而增加塔身标准节，所以整台塔吊所耗钢材少，总的制作成本（售价）低，比同样施工能力的附着式塔式起重机低20%～30%。（3）使用费用低附着式塔机需构筑塔机基础和附墙预埋件，有效施工能力小，相应吊装量也小。内爬式塔吊安装在建筑物内部的特设开间结构上，无需另构筑塔机基础和架设水平支撑构件。且有效施工能力大，每小时的吊次比附着式塔机多20%～30%，相应的作业台班吊装量比同样施工高度的附着式塔机高30%以上，所以总的使用费用比同样施工能力的附着式塔式起重机的使用费用低。（4）安全性好如前所述，在狭窄工地起伏式起重臂作业的安全性比水平式起重臂作业的安全性好。而日本的内爬式自升塔式起重机采用起伏式起重臂。另外由于内爬式自升塔式起重机塔身不高，塔式起重机底座和部分塔节位于建筑的内部空间，所以整座塔式起重机的受风面积小，抗风（特别是强风和台风）能力强，能抗55m/s风速的强风，抗震能力亦强。这对多台风和地震的日本而言，此优点十分突出。（5）由于塔节少并且无水平支撑杆等附件，所以塔机组件材料库占地面积较小，塔身在建筑物内部也不占地，所以能适应狭窄工地的施工。第二节施工外用电梯又称人货两用电梯，是高层建筑施工设备中唯一可运送人员上下的垂直运输设备。是高层建筑施工提高生产率的关键设备之一。一、齿轮齿条驱动式施工电梯1、驱动系统：⑴安装在吊箱框架上的齿轮⑵安装在塔架立杆上的齿条⑶电动机2、分类：⑴按吊箱数量：单吊箱式、双吊箱式⑵按承载能力：1000Kg、2000Kg图7.8齿轮齿条驱动施工电梯示意图图7.9绳轮驱动施工电梯（SFD-1000型）示意图1—外笼；2—导轨架；3—对重；4—吊厢；1—盛线筒；2—底座；3—减震器；4—电器厢；5—电缆导向装置；6—锥鼓限速器；5—卷扬机；6—引线器；7—电缆；8—安全机构；7—传动系统；8—吊杆；9—天轮9—限速机构；10—吊厢；11—驾驶室；12—围栏；13—立柱；14—连接螺栓；15—柱顶3、主要特点：⑴刚度好；⑵便于维修保养；⑶高效限速装置；⑷能自接升高，安装转移迅速；⑸可与建筑物拉结，随建筑物施工而逐节接高。4、适用：25层特别是30层以上的高层建筑二、绳轮驱动式施工电梯（施工升降机）1、驱动系统：⑴卷扬机⑵滑轮组、钢丝绳2、分类：按上人与否：人货两用、运货3、载重量：1000Kg4、特点：⑴有限速和连锁安全装置，附着装置比较简单；⑵结构比较轻巧，能自接升高；⑶构造较简单，用钢量少，造价低；5、适用：20层以下的高层建筑三、施工电梯的应用1、主要运送人员时间：2、服务面积：一台服务约600平方米。大型机械安拆及使用管理1、必须由取得《拆装许可证书》的单位进行安装。安装单位的技术负责人首先要查看上建单位提供的塔基施工记录和技术资料。复核有关预埋铁件或螺栓的尺寸、规格和原材料合格证等。2、编制安装方案。根据《建筑施工安全检查标准》(JCJ59—99)安装拆卸必须编制施工方案的要求，内容主要包括：“工程概况、塔吊概况、人员组织、安装过程和顺序、安全技术措施”及编制说明等。3、方案审批。方案必须经企业设备、安全、技术部门审核，企业总工程师批准后方可进行安装实施。4、方案交底。安装前由拆装队队长向土建施工负责人和技术负责人召集安装，技术负责人、安全负责人、质量负责人和安装人员和塔机操作人员进行技术交流并学习操作规程，本机安装工艺。安装人员必须持证上岗，要熟悉塔机的安装要求，安装过程、安装高度和注意事项，使每个相关人员明白自己的职责和安装操作要领，交底人和被交底人要在交底资料上签字，交底资料由交底人和被交底人各执一份，备案一份，以便追溯检查。5、对安装完毕的塔吊的检查验收使用前必须对设备的机械性能、安装质量、操作人员水平及上岗证等进行认真检查验收。这项工作要形成一项制度，同时要解决检查验收人员对这项工作的认识差距，不能流于形式，不能走过场。杜绝安全隐患。安装自检和验收合格，经安装单位试运转合格后，由企业设备(动力)部门组织使用方(土建单位)、安装单位的技术负责人和安全管理人员、本机操作人员共同按照标准进行复核验收。验收合格后，请专业检测机构对设备进行检测，经检测合格后，政府安全监督部门有要求的就报政府主管部门进行审批，批准后投入使用，只有严格履行上述检查验收制度，才能在使用中大大提高塔吊的使用效率，降低塔吊在施工中发生的不应有的故障。6、做好过程管理设备在使用过程中要注意定时检查定是保养，及时发现问题及时处理，防患于未燃。对于违反操作规程的现象要及时制止，坚守原则，杜绝安全事故的发生。安装和拆卸过程中要全程进行监控，确保全程符合方案和规定的要求。7、资料管理施工企业或租赁单位应将设备的生产许可证、产品合格证、拆装许可证、使用说明书、电气原理图、液压系统图、司机操作证、设备基础图、地质勘察资料、设备拆装方案、安全技术交底、主要零部件质保书（钢丝绳、高强连接螺栓、地脚螺栓及主要电气元件等）报给设备检测中心，经塔机检测中心检测合格后，获得安全使用证，以及安装好以后同项目经理部的交接记录，同时在日常使用中要加强对塔机的动态跟踪管理，作好台班记录、检查记录和维修保养记录（包括小修、中修、大修）并有相关责任人签字，在维修的过程中所更换的材料及易损件要有合格证或质量保证书，并将上述材料及时整理归档，建立一机一档台帐。报监资料包括：生产、安装单位资质证明（生产许可证，安全许可证）、出厂合格证、安装拆卸方案、设备基础混凝土试块检验报告、所有操作人员上岗证书、安装拆卸技术交底和安全交底、安装检验合格证第三节泵送混凝土施工机械混凝土运输方式的演变：斗车推→吊斗吊→