塔式起重機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)

塔式起重機(jī)基本知識(shí)培訓(xùn)

塔式起重機(jī)（塔吊、塔機(jī)）在建筑工程中應(yīng)用廣泛，主要承擔(dān)垂直運(yùn)輸和水平運(yùn)輸，特別適用于高層建筑的施工。塔機(jī)的類型和品種非常多，結(jié)構(gòu)形式也多種多樣，充分了解塔吊的性能和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可有效避免因安裝方法、安裝順序以及因操作不當(dāng)而導(dǎo)致的安全事故。通過本課件學(xué)習(xí)，一是使大家能夠進(jìn)一步認(rèn)識(shí)塔吊，二是提高安全管理人員對(duì)塔吊的安全管理水平。第一章塔式起重機(jī)的分類與標(biāo)識(shí)第二章塔式起重機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)說明第三章塔式起重機(jī)的安全裝置第四章塔式起重機(jī)的平面定位第五章塔式起重機(jī)的基礎(chǔ)第六章塔式起重機(jī)的安裝與拆除第七章塔式起重機(jī)的附著第八章吊索具的選擇和使用第九章相關(guān)資料收集管理第十章塔吊常見事故原因分析及防范措施目錄第一章塔式起重機(jī)的分類與標(biāo)識(shí)一、分類1、按有無行走機(jī)構(gòu)可分為軌道式塔式起重機(jī)和固定式起重機(jī)。

其中固定式塔式起重機(jī)根據(jù)裝設(shè)位置的不同，又分為附著自升式和內(nèi)爬式兩種。

軌道式塔式起重機(jī)

塔身固定于行走底架上，可在專設(shè)的軌道上運(yùn)行，穩(wěn)定性好，能帶負(fù)荷行走，工作效率高，因而廣泛應(yīng)用于建筑安裝工程。第一章塔式起重機(jī)的分類與標(biāo)識(shí)1、分類按回轉(zhuǎn)支承位置分上回轉(zhuǎn)塔機(jī)下回轉(zhuǎn)塔機(jī)按變幅方式分主要有小車變幅式動(dòng)臂變幅式按安裝方式分快速安裝式（下回轉(zhuǎn)式）非快速安裝式（上回轉(zhuǎn)式）按底架固定情況分固定式軌行式升高方式分固定高度自升式（附著式、內(nèi)爬式）自升附著式塔機(jī)

塔機(jī)安裝在建筑物一側(cè)，底座固定在專門的基礎(chǔ)上或?qū)⑿凶吲_(tái)車固定在軌道上，隨著塔身的自行加節(jié)升高，每間隔一定高度用專用桿件將塔身與建筑物連接，依附在建筑物上。附著式塔機(jī)是我國(guó)目前應(yīng)用最廣泛的一種安裝形式，塔機(jī)由其他起重設(shè)備安裝至基本高度后，即可由自身的頂升機(jī)構(gòu)，隨建筑物升高將塔身逐節(jié)接高，附著和頂升過程可利用施工間隙進(jìn)行，對(duì)工程進(jìn)度影響不大，且建筑物僅承受由塔機(jī)附著桿件所傳遞的水平載荷，一般無需特別加固。施工結(jié)束后，塔機(jī)的拆卸可按安裝逆程序進(jìn)行，不需另設(shè)拆卸設(shè)備自升內(nèi)爬式塔機(jī)塔機(jī)安裝在建筑物內(nèi)部，支承在建筑物電梯井內(nèi)或某一開間內(nèi)，依靠安裝在塔身底部的爬升機(jī)構(gòu)，使整機(jī)沿建筑物內(nèi)通道上升。內(nèi)爬式塔機(jī)主要應(yīng)用于超高層建筑的施工，塔身高度固定，塔機(jī)自重較輕，利用建筑物的樓層進(jìn)行爬升，在塔機(jī)起升卷筒的容繩量?jī)?nèi)，其爬升高度不受限制。但塔機(jī)全部重量支承在建筑物上，建筑結(jié)構(gòu)需作局部加強(qiáng)，與建筑設(shè)計(jì)聯(lián)系比較密切。其爬升須與施工進(jìn)度協(xié)調(diào)。施工結(jié)束后，需用特設(shè)的屋面起重機(jī)或輔助起重設(shè)備將塔機(jī)解體卸至地面。優(yōu)越性：節(jié)約場(chǎng)地：設(shè)置在建筑物內(nèi)部，適合于現(xiàn)場(chǎng)狹窄的工程。節(jié)省費(fèi)用：無需多道錨固裝置和復(fù)雜的附著作業(yè)，只需少量標(biāo)準(zhǔn)節(jié)。增加工作效率：起重臂較短就能覆蓋建筑物，起重性能得到充分的發(fā)揮。二、標(biāo)識(shí)說明1、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的編號(hào)方式按ZBJO4008執(zhí)行，我國(guó)塔機(jī)型號(hào)組成為：類組代號(hào)+形式、特性代號(hào)+主參數(shù)代號(hào)。類：起重機(jī)械Q（起）組：塔式起重機(jī)T（塔）形式特征代號(hào)：上回轉(zhuǎn)自升式Z（自）下回轉(zhuǎn)式X（下）快速安裝式K（快）固定式G（固）內(nèi)爬式P（爬）主參數(shù)為公稱起重力矩。標(biāo)記示例如下：公稱起重力矩1250kNm自升式塔機(jī)：QTZ125公稱起重力矩600kNm固定式塔機(jī)：QTG6002、企業(yè)特征編號(hào)方式

國(guó)內(nèi)一些塔吊生產(chǎn)廠家開始采用具有自己企業(yè)特征的型號(hào)編號(hào)方式，即以廠名代號(hào)、注冊(cè)品牌代替類組代號(hào)或以塔機(jī)英文字母（TowerCrane）TC代替類組代號(hào)，省略形式特性代號(hào)，以最大幅度（m）和最大幅度起重量（kN）兩個(gè)基本參數(shù)代號(hào)代替主參數(shù)代號(hào)。標(biāo)記示例如下:四川建機(jī)：廠家編號(hào)C7050，表示塔機(jī)最大臂長(zhǎng)為70m，此時(shí)起重量50kN。中聯(lián)重科：廠家編號(hào)TC5613（QTZ80H），表示塔機(jī)最大臂長(zhǎng)為56m，此時(shí)起重量13kN。撫順永茂建筑機(jī)械有限公司：廠家編號(hào)ST70/30，表示塔機(jī)最大臂長(zhǎng)為70m，此時(shí)起重量30kN。三、與施工現(xiàn)場(chǎng)有關(guān)的主要國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范《建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)》，JGJ59-99，1999年5月1日實(shí)施?！督ㄖC(jī)械使用安全技術(shù)規(guī)程》，JGJ33-2001，2001年11月1日實(shí)施?！端狡鹬貦C(jī)安全規(guī)程》，GB5144-2006，2007年10月1日實(shí)施。建設(shè)部166號(hào)令《建筑起重機(jī)械安全監(jiān)督管理規(guī)定》，2008年6月1日起實(shí)施?！妒┕がF(xiàn)場(chǎng)機(jī)械設(shè)備檢查技術(shù)規(guī)程》，JGJ160-2008，2008年12月1日實(shí)施?！端狡鹬貦C(jī)》，GB/T5031-2008，2009年2月1日實(shí)施?！端狡鹬貦C(jī)混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)程》，JGJ/T187-2009,2010年7月1日實(shí)施?！督ㄖ┕に狡鹬貦C(jī)安裝、使用、拆卸安全技術(shù)規(guī)程》，JGJ196-2010，2010年7月1日實(shí)施?！督ㄖ鹬貦C(jī)械安全評(píng)估技術(shù)規(guī)程》，JGJ/T189-2009，2010年8月1日實(shí)施。第二章塔式起重機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)說明1.幅度空載時(shí)，塔機(jī)回轉(zhuǎn)中心線至吊鉤中心垂線的水平距離。最大工作幅度則是指吊鉤位于距離塔身最遠(yuǎn)工作位置時(shí)的水平距離。最小工作幅度是指吊鉤位于距離塔身最近工作位置時(shí)的水平距離。2.起升高度空載時(shí)，塔身處于最大高度，吊鉤處于最小幅度處，吊鉤支承面對(duì)塔機(jī)基準(zhǔn)面的允許最大垂直距離。3.額定起重量塔機(jī)在各種工作幅度下允許吊起的最大起重量，包括取物裝置（如料斗、磚籠等）的重量，但不包括吊鉤的重量。不同幅度處的額定起重量是不同的。4.最大起重量塔機(jī)在正常工作條件下，允許吊起的最大重量。右側(cè)是一臺(tái)QTZ40塔機(jī)的起重特性曲線，上面一條曲線是4倍率工作狀態(tài)時(shí)的起重特性，最大起重量是4000kg；下面一條曲線是2倍率工作狀態(tài)時(shí)的起重特性，最大起重量是2000kg。QTZ40塔機(jī)的起重特性曲線5.起重力矩幅度與額定起重量的乘積，計(jì)量單位是t·m。6.最大起重力矩最大額定起重量重力與其在設(shè)計(jì)確定的各種組合臂長(zhǎng)中所能達(dá)到的最大工作幅度的乘積，計(jì)量單位是t·m。7.工作速度塔機(jī)的工作速度包括起升速度、回轉(zhuǎn)速度、變幅速度等。起升速度：起吊各穩(wěn)定運(yùn)行速度擋位對(duì)應(yīng)的最大額定起重量，吊鉤上升過程中穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的上升速度，單位是m/min?；剞D(zhuǎn)速度：塔機(jī)在最大額定起重力矩載荷狀態(tài)、風(fēng)速小于3m/s、吊鉤位于最大高度時(shí)的穩(wěn)定回轉(zhuǎn)速度，單位是r/min。小車變幅速度：起吊最大幅度時(shí)的額定起重量，風(fēng)速小于3m/s，小車穩(wěn)定運(yùn)行的速度，單位是m/min。8.塔機(jī)重量塔機(jī)重量包括塔機(jī)的自重、平衡重和壓重的重量。9.尾部回轉(zhuǎn)半徑塔機(jī)回轉(zhuǎn)中心線至平衡臂端部的最大距離。為保證塔機(jī)拆卸時(shí)能正常降塔，確定塔機(jī)基礎(chǔ)位置時(shí)，需要注意這一參數(shù)。第三章塔式起重機(jī)的安全裝置塔吊安全裝置一般包括：1、起重量限制器2、起重力距限制器

3、變幅限位4、超高限位5、回轉(zhuǎn)限位6、小車斷繩保險(xiǎn)裝置、斷軸保險(xiǎn)裝置、吊鉤保險(xiǎn)裝置、卷筒保險(xiǎn)裝置7、風(fēng)速儀8、障礙燈、紅旗起重量限制器作用：1）以及保護(hù)鋼絲繩不被超重拉斷。2）實(shí)現(xiàn)重載低速，中載中速，低載高速的功能，防止快速檔提起重物導(dǎo)致起升電機(jī)電流過載從而使電機(jī)損壞。原理：起重量限制器上，一般會(huì)有3個(gè)觸點(diǎn)，當(dāng)觸頭碰到后觸點(diǎn)，將信號(hào)反饋給PLC控制器，就起到相應(yīng)的作用。當(dāng)觸頭碰到50%起重量的觸點(diǎn)后，此時(shí)起升吊鉤能上升及下降，高速檔回路被斷開，只能中速或者低速運(yùn)行。防止快速檔提起重物導(dǎo)致起升電機(jī)電流過載從而使電機(jī)損壞。

當(dāng)觸頭碰到80%-90%起重量的觸點(diǎn)后，此時(shí)起升吊鉤能上升及下降，高速檔回路和中速檔回路被斷開，只能低速運(yùn)行。防止提起重物速度過快導(dǎo)致起升電機(jī)電流過載從而使電機(jī)損壞。

當(dāng)觸頭碰到110%起重量的觸點(diǎn)后，此時(shí)起升吊鉤上升回路被斷開，吊鉤只能下降，高速檔回路和中速檔回路被斷開，只能低速運(yùn)行。保護(hù)鋼絲繩不被超重拉斷。起重力距限制器：實(shí)際起重力矩達(dá)到相應(yīng)工況下額定起重力矩的90%左右時(shí)發(fā)出預(yù)警信號(hào),達(dá)到或超過相應(yīng)工況下額定起重力矩并小于110%額定力矩的時(shí)發(fā)出超載信號(hào)，并切斷上升和幅度增大方向的電源，但機(jī)構(gòu)可作下降和減小幅度方向的運(yùn)動(dòng)。變幅限位:要求小車變幅的塔吊,小車距離前端≥1000mm。變幅雙向均應(yīng)設(shè)置斷繩保護(hù)裝置和斷軸保護(hù)裝置，且動(dòng)作靈敏有效.超高限位:吊鉤裝置頂部距離起重臂下端最小距離800mm?；剞D(zhuǎn)限位：對(duì)回轉(zhuǎn)部分不設(shè)集電環(huán)的,應(yīng)設(shè)置回轉(zhuǎn)限位,左右回轉(zhuǎn)應(yīng)控制在1.5圈障礙燈、紅旗：塔頂高度大于30m且高于周圍建筑物的塔機(jī)，應(yīng)在塔頂和臂架端部安裝紅色障礙指示燈和紅色旗幟。小車斷繩保險(xiǎn)裝置、斷軸保險(xiǎn)裝置、吊鉤保險(xiǎn)裝置、卷筒保險(xiǎn)裝置應(yīng)起作用，不得變形。吊鉤和吊環(huán)上不得補(bǔ)焊、打孔，吊鉤表面應(yīng)光滑，吊鉤磨損深度達(dá)1/10應(yīng)報(bào)廢（用游標(biāo)卡尺鑒定）。風(fēng)速儀：對(duì)臂架根部絞點(diǎn)處高度超過50m的塔機(jī)，應(yīng)在頂部設(shè)置風(fēng)速儀。第四章塔式起重機(jī)的平面定位

選擇塔吊的平面定位時(shí)，需注意以下幾個(gè)問題：1、滿足塔吊覆蓋面的要求2、滿足塔吊操作過程中，周邊環(huán)境條件對(duì)其的要求3、滿足塔吊基礎(chǔ)設(shè)置的要求4、滿足塔吊附著的位置和尺寸要求5、滿足結(jié)構(gòu)施工設(shè)備及設(shè)施的空間位置要求6、滿足塔吊拆除的要求7、群塔施工要求1、滿足塔吊覆蓋面的要求塔吊的覆蓋面是指以塔吊的工作幅度為半徑的圓形覆蓋面積。塔吊定位應(yīng)能保證建筑工程的全部作業(yè)面處于塔吊的覆蓋范圍之內(nèi)。2、滿足塔吊操作過程中，周邊環(huán)境條件對(duì)其的要求塔吊作業(yè)半徑內(nèi)應(yīng)盡量避開架空高壓線和已有建筑物、構(gòu)筑物，防止吊臂、吊繩、吊鉤可能對(duì)其發(fā)生的碰撞，實(shí)在無法避開時(shí)，可考慮搭設(shè)防護(hù)棚的方法。有架空輸電線的場(chǎng)所，塔吊的任何部位與輸電線的安全距離應(yīng)符合下表的規(guī)定3、滿足塔吊基礎(chǔ)設(shè)置的要求設(shè)置在基坑外的塔吊基礎(chǔ)，應(yīng)盡量避開室外總體管線密集區(qū)域；設(shè)置于基坑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)內(nèi)的塔吊基礎(chǔ)，應(yīng)避免與地下室墻、柱、梁、后澆帶體系相碰。并設(shè)置于防水處理較方便的位置。4、滿足塔吊附著的位置和尺寸要求

建筑物的附著點(diǎn)可選為框架柱、結(jié)構(gòu)主梁及剪力墻、丁字墻、L形墻等位置，并盡可能對(duì)稱布置以利附著及結(jié)構(gòu)的合理受力。經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)為：塔身中點(diǎn)至兩個(gè)附著支座連線的垂直距離為5～8m，附著桿與附著支座連線的夾角為45～70°。5、滿足結(jié)構(gòu)施工設(shè)備及設(shè)施的空間位置要求

在塔吊定位時(shí)注意避免塔身尤其是塔吊頂部爬升架平臺(tái)不可與外墻腳手架相交錯(cuò)（特別注意要避開外挑造型）；塔吊平面定位還應(yīng)考慮施工電梯位置的要求（可考慮塔吊與施工電梯分立建筑物兩側(cè)；必須設(shè)于同一側(cè)時(shí)應(yīng)盡量錯(cuò)開設(shè)置）。6、滿足塔吊拆除的要求

塔吊在安、拆過程中，塔吊前臂必須與爬升架標(biāo)準(zhǔn)節(jié)引進(jìn)裝置口的朝向一致。若塔吊前臂方向存在新建建筑物的主體或其它障礙物，將導(dǎo)致塔身無法拆除。塔吊布置應(yīng)盡量使塔吊能拆至地面。7、群塔施工要求

（1）群塔施工塔吊相互位置應(yīng)保證處于低位的塔機(jī)的起重臂端部與另外一臺(tái)塔機(jī)的塔身之間至少有2米的距離。（2）處于高位的塔機(jī)的最低位置部件（吊鉤升至最高點(diǎn)或平衡臂的最低部位）與同一垂線位置處的低位塔機(jī)相關(guān)部位頂端的垂直距離不應(yīng)小于2米。第五章塔式起重機(jī)的基礎(chǔ)

塔吊基礎(chǔ)分為軌道式、壓重式、固定式、組合式、樁基承臺(tái)式等，目前大多采用固定式混凝土基礎(chǔ)。1、根據(jù)說明書的規(guī)定選擇塔吊基礎(chǔ)2、不滿足現(xiàn)場(chǎng)地基承載力要求時(shí)，可選擇以下幾種情況：（1）降低塔吊的自由高度，直至滿足要求，必要時(shí)可加設(shè)附著。（2）通過等量代換采用加大塔吊基礎(chǔ)的方式。（如塔吊說明書中要求塔吊地基承載力為180kpa，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際勘測(cè)的數(shù)據(jù)為140kpa，選用矩形6.45*6.45m基礎(chǔ)則6.45*6.45*180/140=7.5m，實(shí)際應(yīng)制作的基礎(chǔ)尺寸為7.5m*7.5m，基礎(chǔ)厚度不變。）（3）采用換土的方法達(dá)到要求。換土一般用極配砂石，厚度一般在0.8-1.5m之間。（4）加設(shè)樁基礎(chǔ)（依據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算確定）獨(dú)立基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)3、塔吊基礎(chǔ)的計(jì)算依據(jù)《塔式起重機(jī)混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T187-2009）和《混凝土預(yù)制拼裝塔機(jī)基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T197-2010）進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。計(jì)算時(shí)應(yīng)特別注意偏心距相比原標(biāo)準(zhǔn)略有提高。偏心距e≤b/4式中Mk---作用于矩形基礎(chǔ)頂面短邊方向的力矩值；

Fvk—-作用于矩形基礎(chǔ)頂面短邊方向的水平荷載值；

h-----基礎(chǔ)的高度；

Fk----塔吊作用于基礎(chǔ)頂面的豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值；

Gk----基礎(chǔ)及其上土的自重。4、一般規(guī)定（1）應(yīng)進(jìn)行抗傾翻穩(wěn)定性和地基承載力驗(yàn)算，且矩形基礎(chǔ)的長(zhǎng)、短邊之比不大于2。（2）預(yù)埋非標(biāo)節(jié)時(shí)不得選用塔吊標(biāo)準(zhǔn)節(jié)。（3）塔吊基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度不得低于C35。（4）塔吊基礎(chǔ)平整度為1‰。（5）塔機(jī)基礎(chǔ)選擇在坑上時(shí)，基礎(chǔ)的混凝土邊與基坑的外邊線必須保持3m以上的距離。（6）應(yīng)做可靠接地，接地電阻不大于4Ω，重復(fù)接地電阻不大于10Ω。（7）基礎(chǔ)混凝土施工中，在基礎(chǔ)頂面四角應(yīng)做好沉降及位移觀測(cè)點(diǎn)，并做好原始記錄?；炷粱A(chǔ)的沉降量不得大于50mm，傾斜率不得大于0.001.（8）安裝塔吊時(shí)基礎(chǔ)混凝土應(yīng)達(dá)到80%以上設(shè)計(jì)強(qiáng)度，塔吊運(yùn)行使用時(shí)基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到100%（以同期混凝土試塊為準(zhǔn)）。當(dāng)安裝時(shí)間緊迫時(shí)，可事先采用提高混凝土標(biāo)號(hào)，采用高強(qiáng)混凝土。（9）塔吊基礎(chǔ)四周應(yīng)采取排水、阻水措施，避免基礎(chǔ)因雨水浸泡，土壤吸水軟化，承載力下降或產(chǎn)生坍塌、不均勻沉降，導(dǎo)致基礎(chǔ)及塔吊失穩(wěn)而傾覆。第六章塔式起重機(jī)的安裝與拆除1、塔機(jī)的安裝條件2、塔機(jī)的安裝3、塔式起重機(jī)的拆除1）常規(guī)拆除方法2）特殊情況下塔吊的拆除一、塔機(jī)的安裝條件（1）對(duì)塔機(jī)基礎(chǔ)進(jìn)行驗(yàn)收，基礎(chǔ)周圍應(yīng)有排水設(shè)施。基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度達(dá)到80%以上設(shè)計(jì)強(qiáng)度，塔機(jī)運(yùn)行時(shí)達(dá)到100%。（2）對(duì)基礎(chǔ)的水平度、垂直度進(jìn)行復(fù)測(cè)。（3）安裝單位、人員資質(zhì)與方案一致。（4）雨雪、濃霧天氣嚴(yán)禁進(jìn)行安裝作業(yè)。安裝時(shí)塔機(jī)的最大高度處的風(fēng)速不得超過說明書的規(guī)定，且風(fēng)速不得超過12m/s。（5）塔機(jī)不宜在夜間進(jìn)行安裝作業(yè)，當(dāng)需要在夜間進(jìn)行安裝和拆卸作業(yè)時(shí)，應(yīng)保證提供足夠的照明二、塔機(jī)的安裝（1）風(fēng)力在4級(jí)及以上時(shí)，不得進(jìn)行升降作業(yè)。（2）塔機(jī)安裝完畢后應(yīng)進(jìn)行垂直度測(cè)量，在無荷載的情況下，塔身和基礎(chǔ)平面的允許偏差為4/1000。塔機(jī)的垂直度測(cè)量方法如下：臂架相對(duì)塔身0°和90°時(shí)分別沿臂架方向測(cè)量。第七章塔式起重機(jī)的附著

自升塔吊的塔身接高到設(shè)計(jì)規(guī)定的獨(dú)立高度后，須使用錨固裝置將塔身與建筑物相連接（附著）。目前多采用三桿式、四桿式附著體系，經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)為：塔身中點(diǎn)至兩個(gè)附著支座連線的垂直距離為5～8m，附著桿與附著支座連線的夾角為45～70度。當(dāng)垂直距離超過8m后，小截面的附著桿將不能滿足穩(wěn)定性要求，需考慮采用大截面的附著桿（一般截面尺寸為350mm×350mm或400mm×400mm），但大截面附著桿不夠經(jīng)濟(jì)，故一般不予考慮。建筑物的附著點(diǎn)可選為框架柱、結(jié)構(gòu)主梁及剪力墻等位置，并盡可能對(duì)