[精选课件]超高层动臂式塔吊施工技术PPT

动臂式塔吊施工技术超高层建筑动臂式塔吊施工技术目录动臂式塔吊的配置分析动臂式塔吊的选型及定位12动臂式塔吊的重要性35动臂式塔吊的附着（附墙系统）动臂式塔吊的安装46动臂式塔吊的爬升7动臂式塔吊的移位8动臂式塔吊的拆除超高层建筑动臂式塔吊施工技术一、动臂式塔吊的重要性动臂式塔吊在超高层施工中承担着钢结构施工、机电设备吊装、幕墙安装等施工任务，同时动臂式塔吊在工程造价具有投入大，工程效率大等特点，因此在超高层建筑施工中占有重要的地位。超高层建筑施工组织设计时，必须针对工程特点构件合理、高效的超高层垂直运输体系。超高层建筑动臂式塔吊施工技术1、超高层建筑施工垂直运输任务重上海金茂大厦台北101香港国际金融中心二期吉隆坡石油大厦建筑总面积292475m2412500m2185806m2341760m2总高度420.5m508m415m451.9m混凝土180000m3204022m3112000m3173200m3钢筋380000t24548t18000t36910t钢结构20000t96700t28000t幕墙108000m2116000m285000m277000m2高峰施工人员3500人/天3000人/天3500人/天7000人/天世界部分超高层建筑施工垂直运输量统计超高层建筑动臂式塔吊施工技术2、超高层建筑施工垂直运输投入大超高层建筑施工中，施工机械设备的费用约占土建总造价的5%~10%，有些特大型超高层建筑施工垂直运输体系配置费超过1亿元，使用费超高5000万，根据宝能沈阳环球金融中心M1280动臂式塔吊月租赁费约为80万元，M440动臂式塔吊月租赁费约为20万元，因此动臂式塔吊的合理规划配置能够较为显著的节省工程成本。3、超高层建筑施工垂直运输效益高超高层建筑施工投入大，迫切要求加快施工进度，缩短施工时间，垂直运输体系的合理配置对加快超高层建筑施工速度，降低施工成本具有重要的作用。超高层建筑施工动臂式塔吊施工技术二、动臂式塔吊的选型及定位1、动臂式塔吊的特点1）材料消耗小：动臂式塔吊通过爬行与结构同步升高，不需要大量的塔身。2）设备性能可得到充分发挥：动臂式塔吊布置于结构内部，覆盖范围大，工作能效发挥充分。3）不影响外装饰施工：由于动臂式塔吊布置在建筑物的核心筒壁上，对建筑的外装施工没有影响。（1）动臂式塔吊的优点（2）动臂式塔吊的缺点1）使用安全风险大：安装、拆除作业相对复杂，高空作业多，爬升时风险较大。2）对结构施工影响较大：由于动臂式塔吊布置在建筑物内部，动臂式塔吊占位处的结构需要延迟施工。3）对已完工混凝土核心筒的安全性有影响：动臂式塔吊的所有负荷都集中在附着处，该荷载一般不再设计规定的荷载组合范围内，需要进行补充验算，并采取针对性加固措施。超高层建筑施工动臂式塔吊施工技术二、动臂式塔吊的选型及定位2、动臂式塔吊的选型（1）选型原则动臂式塔吊的选型必须尊姓技术可行、经济合理的原则。动臂式塔吊的选型必须首先保证技术可行，选型过程中应重点从起重幅度、起升高度、起重量、起重力矩、起重效率和环境影响等方面进行评价，确保动臂式塔吊能够满足超高层建筑施工能力、效率和作业安全要求。在技术可行的基础上，对塔吊布置进行优化，尽可能降低动臂式塔吊施工成本。超高层建筑动臂式塔吊施工技术2、动臂式塔吊的选型（2）动臂式塔吊选型优化动臂式塔吊在选型过程中，应从动臂式塔吊的布置、钢结构构件分段和吊装工艺等方面优化施工方案。1）动臂式塔吊布置2）钢构件分段原则a、分段后的构建能够最大限度地利用机械化设备进行流水线作业。b、分段后的构件尽可能在约束度较小的状态下焊接。c、分段后的构件易于控制焊接变形及变形矫正。d、分段后的构件能够符合运输车辆及交通运输规定。动臂式塔吊的布置应有利于充分发挥机械性能，在实现全面覆盖的同时，应尽可能位于大型构件附近。超高层建筑动臂式塔吊施工技术2、动臂式塔吊的选型（2）动臂式塔吊选型优化3）吊装工艺超高层建筑中的超大型钢构件多位于超高层建筑地面附近，吊装时应当充分利用地面作业条件良好的优势、辅以大型履带吊进行吊装。针对重型桁架和高位塔尖则可以探索采用整体提升工艺进行安装。动臂式塔吊应尽可能按照大多数构件的重量进行选型布置，以充分发挥其机械性能。以宝能沈阳环球金融中心T1塔楼为例，在地下室施工阶段，中建三局在投标方案拟在南侧和东南侧布置2台M1280动臂式塔吊，经过优化，方案初步定位在核心筒东侧布置一台M440动臂式塔吊，在核心筒东南侧布置一台M1280塔吊。超高层建筑动臂式塔吊施工技术3、动臂式塔吊的定位（1）动臂式塔吊的定位原则1）交叉覆盖动臂式塔吊的定位应首先满足施工生产需求，一般超高层建筑外框柱和核心筒中存在大量钢构件，施工过程中应考虑覆盖整个施工区域，利用动臂式塔吊进行材料的垂直、水平运输，提高施工效率。2）尽量避开框架结构由于超高层建筑的结构形式多位框架核心筒，动臂式塔吊的布置应避开主体框架结构，以减少对结构的影响，同时为施工创造便利条件。3）满足群塔作业要求根据超高层动臂式塔吊的吊次分析，一般超高层建筑会选用3—4台动臂式塔吊，塔吊数量多、密度大，需充分考虑群塔交叉作业的施工要求。超高层建筑动臂式塔吊施工技术3、动臂式塔吊的定位（1）动臂式塔吊的定位原则4）避免动臂式塔吊的空间移位动臂式塔吊的定位应充分考虑超高层核心筒结构形式的变化，动臂式塔吊的定位应尽可能的满足施工生产要求，减少动臂式塔吊的空间移位。5）各专业对塔吊的合理分配使用由于超高层建筑体量大、专业多，塔吊布置在考虑满足吊重、吊次要求的同时，需考虑各专业对塔吊的合理分配使用，避免各专业班组之间出现“争塔吊”的现象，提高功效。6）利于塔吊的拆除超高层建筑动臂式塔吊存在机械设备选型大，拆除时作业面高，拆除施工难度大，危险性高等特点，因此在动臂式塔吊布置的初期需充分考虑动臂式塔吊的拆除作业，满足动臂式塔吊拆除所需的基本条件及要求。超高层建筑动臂式塔吊施工技术3、动臂式塔吊的定位（2）动臂式塔吊的定位考虑因素1）动臂式塔吊的定位需能够满足最终构件吊装的工作半径要求；2）需考虑塔吊的定位位置是否便于设置支撑结构；3）受力结构能否承受动臂式塔吊的相关荷载，是否需要采用较大的加固措施；4）是否便于动臂式塔吊爬升时支撑结构的周转；5）能否持续爬升到顶，中间是否需要转换。6）在完成主题结构施工后是否便于拆除；7）群塔设置是否会相互影响；8）塔吊占位区域是否影响局部结构同步施工，后补该部位结构工作量是否过大，是否会对其他的工序造成影响等。超高层建筑动臂式塔吊施工技术三、动臂式塔吊配置分析1、垂直运输能力满足施工作业需要。根据运输对象的空间分布和运输性能要求配置垂直运输机械，确保大型构建安全运送到施工作业面。2、垂直运输效率满足施工速度需要。超高层建筑施工工期很大程度取决于垂直运输体系的效率，因此必须针对工程特点和垂直运输工作量，配置足够数量的垂直运输机械。3、垂直运输体系综合效益最大化。垂直运输体系配置要正确处理投入与产出的关系，实现垂直运输体系综合效益最大化。4、最大单件吊重因素钢构件的单件吊重是塔吊选型的最根本因素，钢结构分节一般由总承包单位、钢结构专业公司、设计院和钢结构制作厂充分沟通后，确定钢结构的分段原则，确定构件分节后的最大单件重量后，结合同类工程经验，确定动臂式塔吊的配置选型。（一）动臂式塔吊配置要求超高层建筑动臂式塔吊施工技术（二）动臂式塔吊配置分析1、垂直运输分析动臂式塔吊的运输分析主要从动臂式塔吊的最大吊重、钢结构的分段分节和吊装工艺等方面入手，对工程的施工进度具有重要的影响。动臂式塔吊的吊次分析应根据工程施工阶段、工程各个专业进行工程全周期考虑，吊次分析统计参数：钢结构吊运次数（包括巨柱、劲性钢骨柱、钢梁、伸臂桁架、巨型斜撑、钢板剪力墙、焊接辅助材料和氧气乙炔瓶）、机电工程吊运次数、装饰工程吊运次数。（2）时间分析（1）吊次分析动臂式塔吊时间分析应充分从机械性能、起吊高度、吊装时间和吊装时间影响因素等方面进行分析。1）机械性能动臂式塔吊的机械性能直接决定起吊速度，而起吊速度取决于主卷扬机速度，主卷扬机速度分为负重起升（大钩速度）和落钩（大钩速度），起升和落钩又分为单绳和双绳起升速度。超高层建筑动臂式塔吊施工技术2）起吊高度动臂式塔吊的吊运时间受构件的起吊高度影响，动臂式塔吊的起吊高度随着构件的安装位置的升高而增加，同时应考虑构件起吊高度超出安装位置之上5米。3）吊装时间动臂式塔吊的吊装时间应包括构件绑钩时间、吊运回转时间、构件安装就位时间和构件就位后的松钩时间，其中构件安装就位时间应根据不同构件的安装施工工艺的难易程度来具体确定。4）吊装时间影响因素序号符号名称取值备注1Kf辅材吊装系数1.2辅材主要指：焊接气体，施工工具等2Kt天气影响系数0.9考虑恶劣天气停止吊装作业3Kx塔吊同时工作降效系数0.9多台塔吊同时工作，为防止发生碰撞的等待时间4Kb四台塔吊吊装作业量的不平衡系数1.2因堆场等因素的影响导致的塔吊吊装两的不等综合系数K=Kf÷Kt÷Kx×Kb=1.78以沈阳宝能环球金融中心T1动臂式塔吊为例（施工手册）超高层建筑动臂式塔吊施工技术（3）吊次计算塔吊吊次计算公式：Ni=Qi×K/（qi×Ti×bi）Ni—某期间机械需用量；一般分为地下室阶段和地上阶段。Qi—某期间需完成的工程量；qi—机械的产量指标；（例如：塔吊某各吊次平均需30分钟，每个台班按8小时考虑，可完成16次；）Ti—某期间（机械施工）的天数；详解该施工阶段工期。bi—工作班次；单班为1，双班为2，按大班1.5计。K—综合系数；吊装（装卸）作业取值。超高层建筑动臂式塔吊施工技术（二）动臂式塔吊配置分析2、臂式塔吊的配置数量动臂式塔吊的型号确定以后，根据建筑高度、工程规模、结构类型和工期要求确定动臂式塔吊的配置数量。动臂式塔吊的配置数量应具体考虑结构类型，需要考虑核心筒能否支撑动臂式塔吊及相关荷载的支撑结构，核心筒的形状、尺寸、结构形式直接限制了动臂式塔吊的设置位置，进而限制动臂式塔吊数量的配置。确定动臂式塔吊配置的方法有工程经验法和定量分析法两种，工程经验法是一种近似方法，因此多在投标方案和施工大纲编制阶段采用。定量分析法以进度控制为目标，通过深入分析动臂式塔吊的吊装工作量和吊装能力来确定配置数量。应根据该方法非常成熟，准确性高，但计算工作量大，因此多在施工组织设计编制阶段采用。超高层建筑动臂式塔吊施工技术（二）动臂式塔吊配置分析2、垂直运输配置数量工程名称建筑高度楼层面积（m2）结构类型动臂式塔吊上海金茂大厦88层，420.5m2470组（混）合结构2台M440和1台154EC—H10上海环球金融中心101层，492m3300组（混）合结构2台M900D和1台M440D台北101大厦101层，508m2800钢结构2台M1280D和2台M440D香港国际金融中心二期88层，415m2110组（混）合结构2台600t*m和1台300t*m阿联酋迪拜哈利法塔169层，828m2050钢筋混凝土结构M440D、M380D和M220D世界部分著名超高层建筑施工动臂式塔吊配置统计超高层建筑动臂式塔吊施工技术四、动臂式塔吊安装1、动臂式塔吊安装形式动臂式塔吊的安装形式分为固定式和附着式，固定式动臂式塔吊的基础直接与塔楼地板基础连为一体，并预埋动臂式塔吊的基脚，当固定式动臂式塔吊自由段高度无法满足正常施工需求时，则进行转换改为爬升式动臂式塔吊；附着式则直接在核心筒墙体预埋附墙系统，实现动臂式塔吊的爬升，附着式动臂式塔吊分为内爬式和外爬式两种形式。2、固定式动臂式塔吊安装施工固定式动臂式塔吊的安装阶段一般在地下室钢结构施工前安装，地下室地板施工阶段会采用一台平臂吊，平臂吊的选型应充分考虑动臂式塔吊的爬升节、机械平台和起重臂的重量，满足起重量。平臂吊的定位除应满足地下室阶段的施工，还应考虑动臂式塔吊的安装。超高层建筑动臂式塔吊施工技术3、固定式动臂式塔吊安装施工基础施工（1）动臂式塔吊安装施工工艺原理图爬升节安装标准节安装下回转支撑安装机械平台安装动力系统安装塔楼（