超高層項(xiàng)目塔吊選型及布置

分享人：XXXXXXX2020年4月XXXXXXXXXXX超高層項(xiàng)目塔吊選型及布置目錄1塔吊布置原則及數(shù)量估算2常見(jiàn)塔吊型式選擇3常見(jiàn)塔吊架設(shè)方式4塔吊定位選擇5案例分析1塔吊布置原則及數(shù)量估算塔吊布置原則及數(shù)量估算01塔吊的布置，需結(jié)合工期、構(gòu)件分布、吊重、吊次、安拆等因素確定塔吊的型號(hào)和數(shù)量，結(jié)合結(jié)構(gòu)高度和造型、塔吊自由高度等性能、地下室結(jié)構(gòu)、與結(jié)構(gòu)間的受力關(guān)系，對(duì)裝修幕墻的影響、周邊道路和場(chǎng)地等因素來(lái)確定塔吊布設(shè)位置和架設(shè)方式。布置總原則：1、滿足招標(biāo)文件要求；2、滿足作業(yè)半徑、工期等要求（受堆料場(chǎng)地、吊重等的限制）；3、盡量選擇在墻體較厚處和避開(kāi)墻體開(kāi)洞處，減少對(duì)墻體的加固；4、塔吊支撐結(jié)構(gòu)的預(yù)埋件盡量布置在平面抗側(cè)剛度大的樓層位置，減少墻體加固；5、爬升次數(shù)最少，以減少爬升對(duì)工期的影響；6、布置多臺(tái)塔吊時(shí)，每次爬升高度盡量相同，始終處于大致相同的標(biāo)高，保持協(xié)同工作。7、滿足群塔作業(yè)防碰撞要求；8、盡量避開(kāi)交通要道及功能用房。1.1、塔吊布置原則塔吊布置原則及數(shù)量估算011.2、塔吊布置數(shù)量估算兩種計(jì)算方法均基于招標(biāo)清單物料數(shù)據(jù)進(jìn)行推算，算法一需將所有物料折算為重量，需要查找不同類型的物料比重或單位重量進(jìn)行折算，工作量大，較麻煩，對(duì)施工經(jīng)驗(yàn)的積累要求較高。算法二是根據(jù)物料屬性折算為件、噸或其他便于計(jì)算的單位，可直接查表獲取對(duì)應(yīng)的物料臺(tái)班產(chǎn)量（吊次）代入計(jì)算，計(jì)算準(zhǔn)確度較高。2常見(jiàn)塔吊型式選擇常見(jiàn)塔吊型式選擇02序號(hào)塔吊型式常見(jiàn)適用范圍常用布置型式常用型號(hào)1塔帽式250米以下附著式附著式TC6013、TC7013、TC70302平頭式250米以下附著式、內(nèi)爬式附著式、內(nèi)爬式中昇ZSC系列、中聯(lián)T系列3動(dòng)臂式超高層建筑內(nèi)爬式、外掛式、附著式中昇ZSL系列、中聯(lián)L系列國(guó)內(nèi)常見(jiàn)的塔吊型式為塔帽式、平頭式和動(dòng)臂式。塔帽式常見(jiàn)布置方式為附著，平頭式可以附著和內(nèi)爬，動(dòng)臂式一般用于超高層項(xiàng)目，布置方式有附著式、內(nèi)爬式和外掛式。常用塔吊選型可查閱塔吊365網(wǎng)常見(jiàn)塔吊型式選擇022.1、塔帽平臂式塔帽平臂式塔吊是工程施工中最常采用的設(shè)備，應(yīng)用范圍最為廣泛。超高層結(jié)構(gòu)施工中主要適用于高度250米以下，構(gòu)件吊重較小的項(xiàng)目；優(yōu)點(diǎn)是資源豐富，吊裝半徑大，安裝頂升簡(jiǎn)單高效；缺點(diǎn)：①不太適用于狹小場(chǎng)地的作業(yè)，塔與塔間距要求較大，附著方式單一；②群塔作業(yè)要求塔吊間高差較大；③主要為外附著，不太適合內(nèi)爬或外掛；④無(wú)法實(shí)現(xiàn)單繩吊裝，在超過(guò)300米的結(jié)構(gòu)施工中，易受鋼絲繩長(zhǎng)度的限制，雙繩在超過(guò)200米高度容易發(fā)生繞繩，存在較大安全隱患；⑤因存在拉桿，部分臂長(zhǎng)中途加減臂需將大臂整體拆卸。常見(jiàn)塔吊型式選擇022.2、平頭平臂式平頭塔特點(diǎn)是大臂與平衡臂聯(lián)成一體，取消了塔帽及拉桿。優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，拆裝也更為簡(jiǎn)易。由于沒(méi)有拉桿，大臂可逐節(jié)安拆，使用中也可按需求加減臂節(jié)來(lái)調(diào)節(jié)幅度，也使得安拆時(shí)對(duì)場(chǎng)地及吊裝設(shè)備的要求較低。由于安拆時(shí)對(duì)吊車的依賴度較低，布設(shè)選址的自由度更大，適合內(nèi)爬和結(jié)構(gòu)內(nèi)的架設(shè)；因沒(méi)有塔帽，相鄰塔吊的高差也大幅縮減，非常適合群塔作業(yè)?？蓛?nèi)爬可附著，外掛爬升平頭塔應(yīng)該也可以（暫時(shí)沒(méi)見(jiàn)過(guò)）。缺點(diǎn)是，無(wú)法實(shí)現(xiàn)單繩吊裝，起升速度慢，受到鋼絲繩長(zhǎng)度限制，超過(guò)300米以上的超高層中應(yīng)用受限，同時(shí)也存在繞繩的安全隱患。常見(jiàn)塔吊型式選擇022.3、動(dòng)臂式動(dòng)臂塔是超高層施工采用最多的塔吊形式，結(jié)構(gòu)高度100米以上均適用，在高度300米以上超高層施工中占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。吊臂起伏角度在17至83度之間，大大拓寬了塔吊的能力和工作范圍。相對(duì)于水平臂塔吊，吊臂的大仰角相當(dāng)于增加了塔身的高度，有效擴(kuò)展了工作范圍這對(duì)于結(jié)構(gòu)主體施工以及高聳構(gòu)件吊裝具有重要意義。塔與塔間距要求較小，尾部回轉(zhuǎn)半徑在8至11米之間，適合狹小場(chǎng)地使用，附著方式不受限制，外附、內(nèi)爬、外掛均可實(shí)現(xiàn)，可單繩起吊，起升速度快，繩長(zhǎng)可達(dá)600米。動(dòng)力源可采用柴油和電力兩種供應(yīng)模式，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)條件要求較低，尤其柴油內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力塔吊，高速重載能力突出。缺點(diǎn)是吊裝半徑?。挥L(fēng)面積大，風(fēng)荷載對(duì)塔基本身的安全影響大；單元組件重量大，安拆難度較高。常見(jiàn)塔吊型式選擇022.4、超高層項(xiàng)目塔吊布置原則塔吊選型是一項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求很高的工作,必須遵循技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的原則。首先保證技術(shù)可行,重點(diǎn)從起重幅度、起升高度、起重量、起重力矩、起重效率和環(huán)境影響等多方面進(jìn)行評(píng)價(jià),以確保塔吊能夠滿足超高層建筑施工能力、效率和作業(yè)安全要求。在技術(shù)可行的基礎(chǔ)上,進(jìn)行經(jīng)濟(jì)可行性分析,兼顧投入與產(chǎn)出,力爭(zhēng)效益最大化。在塔吊選型過(guò)程中,結(jié)合塔吊定位、構(gòu)件分段和吊裝工藝等多方面優(yōu)化施工方案，著眼于最大化發(fā)揮塔吊的機(jī)械性能。在超高層建筑中大型構(gòu)件多為節(jié)點(diǎn),因此為了降低塔吊配置,應(yīng)探索構(gòu)件合理分段（主要指鋼柱、大型桁架等重型構(gòu)件）、節(jié)點(diǎn)分塊制作、多次吊裝、高空焊接成型等深化設(shè)計(jì)階段的優(yōu)化。由于超高層建筑中大型構(gòu)件分布極不均衡,重量特別大的構(gòu)件總是少,對(duì)這些數(shù)量不多但重量特別大的構(gòu)件吊裝應(yīng)首先優(yōu)化吊裝工藝，采用空中換鉤、雙機(jī)抬吊、液壓頂升提升等特殊安裝工藝。對(duì)于地面部分大型構(gòu)件,吊裝時(shí)可充分利用地面作業(yè)條件好的優(yōu)勢(shì),用大型履帶吊、汽車吊進(jìn)行拼、吊裝。塔吊盡可能按照大多數(shù)構(gòu)件的重量進(jìn)行選型配置,以充分發(fā)揮其機(jī)械性能。3常見(jiàn)塔吊架設(shè)方式常見(jiàn)塔吊架設(shè)方式03外掛動(dòng)臂塔外掛+內(nèi)爬結(jié)合動(dòng)臂塔內(nèi)爬動(dòng)臂塔外附塔吊常見(jiàn)塔吊架設(shè)方式有附著式、內(nèi)爬式、外掛式。普通住宅項(xiàng)目盡量選擇附著式塔吊；全混凝土外框結(jié)構(gòu)超高層一般選用外附著式塔吊，特殊情況下時(shí)可在電梯井道內(nèi)布置內(nèi)爬式塔吊。鋼外框結(jié)構(gòu)采用核心筒先行的，可采用外掛、內(nèi)爬及外掛+內(nèi)爬結(jié)合的方式，也可以采用附著式。采用平層施工的，可采用內(nèi)爬或附著式。建議盡量選用動(dòng)臂塔或自由端高度較高的塔吊。常見(jiàn)塔吊架設(shè)方式03優(yōu)點(diǎn):①使用安全性高。②施工影響小。③結(jié)構(gòu)影響小。缺點(diǎn):①材料消耗大。②設(shè)備性能沒(méi)有充分發(fā)揮。③環(huán)境影響大。250米以下超高層施工中可采用此種附著方式。不同的塔吊自身設(shè)計(jì)性能不同，塔吊的附著高度也會(huì)不同，需要參考廠家說(shuō)明書確定其最高附著高度。注意事項(xiàng)：超大塔的附著框在標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的位置固定，不可隨意上下調(diào)整，需選擇在墻柱位置附著，如附著在梁板上，很可能碰到?jīng)]地方安裝情況。3.1、外框附著式常見(jiàn)塔吊架設(shè)方式03優(yōu)點(diǎn):①租賃成本固定。②設(shè)備性能得到充分發(fā)揮。③環(huán)境影響小。缺點(diǎn):①使用安全風(fēng)險(xiǎn)比較大。②施工影響大。③結(jié)構(gòu)影響大。3.2、核心筒內(nèi)爬式常見(jiàn)塔吊架設(shè)方式02外掛式回避了內(nèi)爬塔與結(jié)構(gòu)施工后續(xù)工序的沖突，也無(wú)需考慮塔吊與爬模、頂模之間相互干擾，減少協(xié)調(diào)組織難度。缺點(diǎn)：①對(duì)核心筒單面墻體的整體和局部荷載非常大，尤其工作狀態(tài)下附著點(diǎn)及支撐點(diǎn)位置的荷載。②塔吊本身及支撐結(jié)構(gòu)占用了外筒結(jié)構(gòu)的施工空間，對(duì)外筒結(jié)構(gòu)的施工構(gòu)成明顯影響，核心筒豎向與外框結(jié)構(gòu)錯(cuò)層需加大，可達(dá)十余層，或者塔吊對(duì)應(yīng)區(qū)域外框結(jié)構(gòu)甩出后做，這都會(huì)增加后續(xù)施工流水的組織協(xié)調(diào)難度。③外掛的附著方式結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計(jì)難度大，材料消耗大，安拆困難，施工安全保障困難。④此方案本身的結(jié)構(gòu)安全就有較高風(fēng)險(xiǎn)。3.3、外掛爬升式4塔吊定位選擇超高層項(xiàng)目塔吊定位04超高層塔樓絕大多數(shù)采用內(nèi)筒外框的結(jié)構(gòu)形式，塔吊定位可大致分為主體結(jié)構(gòu)外，核心筒外和核心筒內(nèi)三個(gè)區(qū)域?？紤]塔吊定位時(shí)，應(yīng)當(dāng)遵循覆蓋區(qū)域物料分布均勻的原則。超高層項(xiàng)目塔吊定位044.2、主體結(jié)構(gòu)外塔吊布置優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)于外輪廓邊線、外框柱的水平偏移量較小（造型變化?。?，高度在300米以內(nèi)的超高層結(jié)構(gòu)，可采用在主體結(jié)構(gòu)外布置塔吊。優(yōu)點(diǎn)：塔吊定位于主體結(jié)構(gòu)外側(cè)，塔吊類型可選范圍大；結(jié)構(gòu)外場(chǎng)地開(kāi)闊，塔吊定位的條件更為寬松；塔吊安拆頂升最為簡(jiǎn)單，安裝完成后可自頂升和自降，安拆、附著費(fèi)用低；服務(wù)于塔吊的物料堆場(chǎng)布置較為自由。適合內(nèi)外筒結(jié)構(gòu)施工進(jìn)度差較小的。缺點(diǎn)：1）構(gòu)件的吊裝半徑離散度大，不適合構(gòu)件重量較大的結(jié)構(gòu)，比如說(shuō)有伸臂桁架或巨柱的結(jié)構(gòu)。2）塔吊標(biāo)準(zhǔn)節(jié)、附墻桿數(shù)量多，租賃費(fèi)用較高；3）塔吊穿地下室會(huì)影響地下室結(jié)構(gòu)、裝修及機(jī)電設(shè)備的插入施工；4）影響附著區(qū)域幕墻施工。超高層項(xiàng)目塔吊定位044.3、核心筒內(nèi)爬塔優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)于外形變化較大，高度超過(guò)300米以上的超高層，較適合在核心筒內(nèi)布置塔吊。優(yōu)點(diǎn)是塔吊本身更靠近結(jié)構(gòu)平面的中心，因而與構(gòu)件的距離分布較為均勻，且吊裝半徑較小，布局最為合理。缺點(diǎn)：1）核心筒內(nèi)空間狹小，超高層施工多為兩臺(tái)或兩臺(tái)以上塔吊同時(shí)作業(yè)，同時(shí)布置于核心筒內(nèi)的難度較大。2）與核心筒豎向結(jié)構(gòu)施工的機(jī)具設(shè)備有較大沖突，受到諸如爬模、頂模的干擾和限制。3）爬升或頂升對(duì)豎向結(jié)構(gòu)施工影響較大，同時(shí)也制約塔吊所在井筒水平結(jié)構(gòu)的施工。4）塔吊的拆除難度及費(fèi)用較高，需空中轉(zhuǎn)換拆除，拆除時(shí)間也長(zhǎng)。5）對(duì)核心筒墻體承載力有較高要求。爬升頻次高，對(duì)工期有一定影響。超高層項(xiàng)目塔吊定位044.4、核心筒外掛塔優(yōu)缺點(diǎn)當(dāng)面對(duì)核心筒內(nèi)結(jié)構(gòu)布局不太規(guī)則、井道狹小、筒內(nèi)墻厚度不足以支撐內(nèi)爬，核心筒面積不足以布置多臺(tái)塔吊時(shí)，結(jié)構(gòu)高度又無(wú)法采用外附著塔吊，諸如此類情況，則需考慮將塔吊外掛于核心筒外側(cè)。需考慮因素：1）塔吊架設(shè)位置對(duì)外框結(jié)構(gòu)的影響；2）若采用外掛式做法，應(yīng)論證筒體結(jié)構(gòu)的承載能力，必要時(shí)應(yīng)做結(jié)構(gòu)加固；3）與爬?；蝽斈５呐鲎哺蓴_；4）其余可參考內(nèi)爬塔的考慮因素。5案例分析案例分析05XXXXXX大廈施工總承包工程占地面積約4953.74㎡，總建筑面積為84632.22㎡，其中地下建筑面積為20059.9㎡，地上建筑面積64572.32㎡。地下4層、地上37層，建筑總高度為188.7m。結(jié)構(gòu)形式為型鋼混凝土柱、鋼梁組合樓面-雙混凝土核心筒結(jié)構(gòu)。5.1、XXXX大廈案例分析05現(xiàn)場(chǎng)共布置2臺(tái)附著式平臂塔，左側(cè)為ZTT7535-20型塔吊，滿足其覆蓋范圍內(nèi)鋼柱鋼梁的吊重要求。右側(cè)為ZSC1000型塔吊，50米末端吊重18噸。因一開(kāi)始沒(méi)弄清楚雙塔的附墻規(guī)劃，初步規(guī)劃兩臺(tái)塔吊需要交錯(cuò)頂升，所以最終定的臂長(zhǎng)均安裝為50米，相互不覆蓋塔身。5.1、XXXXXXX大廈案例分析05塔樓范圍9~37F裙樓范圍6~8F裙樓范圍1~5F施工場(chǎng)地及道路施工場(chǎng)地及道路核心筒核心筒雙核心筒在塔樓邊置，現(xiàn)場(chǎng)僅南側(cè)及東側(cè)有施工道路及加工場(chǎng)地。裙樓總高度35.65米。5.1、XXXXXX大廈案例分析0524米跨度鋼梁位置這樣選塔吊的主要原因是24米跨度鋼梁，最重為5層、8層，重量為14噸，其他層24米跨度鋼梁最重為9噸。原計(jì)劃為右側(cè)大塔整體吊裝24米鋼梁，左側(cè)小塔僅吊裝覆蓋范圍的外框鋼柱及小鋼梁，最大吊重10噸。實(shí)際塔吊選擇滿足現(xiàn)場(chǎng)施工要求。5.1、XXXXXXXX大廈案例分析05雙核心筒結(jié)構(gòu)，采用2臺(tái)附著式平臂塔，結(jié)合爬架施工工藝，1#塔吊共需附著8次，頂升需14次，2#塔吊共需附著7次，頂升7次。前期考慮的核心筒外爬模+內(nèi)支工藝因爬模懸臂高而1#塔吊自由端高度較低且兩臺(tái)塔吊型號(hào)相差過(guò)大導(dǎo)致難以實(shí)現(xiàn)。因中昇安裝頂升單位非自有，協(xié)調(diào)難度大，所以爬升規(guī)劃為中昇附墻7次頂升7次。5.1、XXXXXXXX大廈案例分析05XXXXXX大廈塔吊選型存在的問(wèn)題：1、24米鋼梁重量14T僅在5、8層有，這兩層可以采用分段（加臨時(shí)立柱）或者雙機(jī)抬吊方式進(jìn)行安裝，而裙樓鋼梁采用汽車吊在東側(cè)、南側(cè)的施工道路安裝，可將塔吊型號(hào)整體降低。2、本工程工期十分緊張，塔吊采用附著式，附著位置影響了單元式幕墻安裝，右側(cè)塔吊位置穿過(guò)地下室-4F冷凍機(jī)房及裙樓高壓配電房，嚴(yán)重影響了機(jī)電及幕墻的穿插施工。3、兩臺(tái)平臂塔型號(hào)相差太大，且為不同廠家，塔吊附著規(guī)劃難度大，1#塔吊自由端過(guò)低，均導(dǎo)致現(xiàn)在的施工組織難度加大。4、更好的方案是地下室階段采用小塔，地上階段核心筒更換為外掛兩臺(tái)動(dòng)臂塔（無(wú)法內(nèi)爬，核心筒尺寸過(guò)大且內(nèi)部無(wú)墻體），可極大的降低本工程的施工組織難度。5.1、XXXXXX大廈案例分析05XXXXXXXXX大廈用地總面積為5925㎡,總建筑面積為121725.94

㎡，地下室4層；地上43層，建筑高197.6m；群樓地上9層建筑，高約32m5.2、XXXXXXX大廈案例分析05塔樓采用斜交網(wǎng)格鋼筒—鋼筋混凝土單側(cè)雙角筒結(jié)構(gòu)體系，樓面梁采用鋼梁，樓蓋采用鋼筋桁架樓承板。屋頂層結(jié)構(gòu)標(biāo)高211.08m裙房為框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系地下室鋼結(jié)構(gòu)主要為鋼骨柱，截面主要為箱型及H型；地上部分鋼柱截面為箱型?？傆娩摿?.6萬(wàn)噸。5.2、XXXXXXXXXX大廈案例分析05

地下室階段，塔樓區(qū)及裙樓區(qū)各布置1臺(tái)TC7052型塔吊，臂長(zhǎng)分別為45米、50米。5.2、XXXXXXXX大廈案例分析05

地上結(jié)構(gòu)階段，塔樓區(qū)安裝2臺(tái)ZSL850型塔吊，臂長(zhǎng)分別為45米、50米，外掛于核心筒剪力墻外側(cè)。裙樓沿用原有TC7052型塔吊。5.2、XXXXXXXX大廈案例分析05

根據(jù)地下室塔吊布置，塔樓區(qū)域最重構(gòu)件重量為20.9噸、19.8噸，該位置要求1#塔吊臂長(zhǎng)20米時(shí)吊重≥20.9噸，21米臂長(zhǎng)吊重≥19.8噸，實(shí)際1#塔吊臂長(zhǎng)20米時(shí)吊重為23.87噸，臂長(zhǎng)23米時(shí)吊重為20.28噸，滿足要求。該重量為鋼構(gòu)件十字節(jié)點(diǎn)，不可繼續(xù)拆分。最重構(gòu)件20.9噸5.2、XXXX