1.中国葛洲坝集团股份有限公司 湖北武汉 430033；2.中国葛洲坝集团机械船舶有限公司 湖北宜昌 443007
摘要：列举了水电项目塔式起重机的选型及使用注意事项，对同行具有一定的借鉴意义。
关键词：塔式起重机；选型；注意事项。
Tower crane equipment selection and matters needing attention
LIU Tong-xi1，TANG Sha2
（China Gezhouba Group Co.，Ltd.，Wuhan Hubei 443000 2.China Gezhouba Group Machinery Ship Co.，Ltd.，Yichang Hubei 443007）
Abstract：This article briefly enumerates equipment selection essentials in the use of tower crane for hydroelectric project，analyses matters needing attention，and has the very vital significance.
Key words：Tower crane；equipment selection；matters needing attention.
大型塔式起重机（简称塔机），如M900型、K80/115型、C7050型、MD1100型塔机，是水电项目必不可少的施工设备，其工作覆盖面大、使用要求高、拆装复杂，需要根据项目特点及施工方案的差异选择合适的型号。
1基本结构
1.1金属结构
塔机的金属结构由底架、塔身、回转支座、起重臂、平衡臂、塔尖（平头式塔机无塔尖）等组成。
1.2工作机构
塔机共有四类工作机构，分别为起升机构、变幅机构、回转机构和大车行走机构。
（1）变幅机构可分为俯仰变幅（起重臂上下摆动变幅）和小车变幅（小车在起重臂上前后移动变幅），其中俯仰变幅塔机最小幅度被限制在最大幅度的30%左右，不能带负荷变幅，水电项目使用较多的是小车变幅塔机。
（2）行走式塔机通过大车走行机构在轨道上移动，增加覆盖范围；固定式塔机没有大车行走机构，但可以采用附墙措施增加工作高度。
2选型原则
2.1确定基本参数
根据施工人员提供的起吊作业面、起吊重量及高度需求，确定塔机的臂长、起重量和高度。
（1）臂长
臂长以能够覆盖全部工程并稍有余量为宜。水电项目常用塔机，如M900、C7050、K80/115等型号的塔机，标准起重臂长为70m（10m/每段起重臂节），可通过减少起重臂节将臂长缩减至60m、50m、40m或30m。臂长不同，平衡臂的配重块及风帆需要对应调整。
若选择行走式塔机，应结合轨道的安装方位及长度综合考虑其覆盖范围。
（2）起重量
起重量包括臂端最大幅度时的额定起重量和最大起重量。塔机的额定最大起重量可用于预制构件等大件吊装，应结合实际情况考虑。
以M900型塔机为例，起重臂70m处的最大起重量为11t，即塔身70m范围内可用3m3吊罐浇筑混凝土（3m3混凝土重约7.5t，卧式吊罐自重约3t）；起重臂40m处最大起重量为20.17t，可在该范围内选用6m3吊罐浇筑混凝土。该塔机的最大起重量为32t（起重绳4倍率，幅度28.7m内）或50t（起重绳6倍率，幅度20m内）。
（3）高度
应综合考虑吊钩高度、吊索高度、安全限位高度，保证有足够的垂直距离吊运各种不同几何尺寸的物件。起重臂下端一般要比最高作业面高出10-15m。由此可确定塔身标准节的数量。
如选择固定式塔机，还应考虑自由高度的影响。随着建筑物的升高，塔机需要增加自身高度以满足起吊需要。当塔机高度超过自由高度后，需采用附墙措施，把塔身与建筑物锚固在一起，增加塔机的结构稳定性。附墙措施对建筑物有外侧向拉力，如果建筑物施工速度较快，附墙部分尚未达到所需强度，塔机就无法继续提升高度，进而影响施工进度。这种情况就应考虑选用自由高度较大的塔机类型。
以向家坝升船机项目为例，296m高程至393m高程为塔柱薄壁结构，分为左上、左下、右上、右下四个独立筒体，选择了1台k80/115型塔机和3台C7050型塔机浇筑混凝土，均为固定式塔机且最终采用附墙措施。两类塔机自由状态下的最大起重高度分别为70.1m（行走式，10节标准节）、78.4m（行走式，12节标准节）。
2.2保证工作效率
当塔机主要参数指标满足施工需求时，还应核算塔机工作速度参数，包括起升速度、回转速度、小车变幅速度、大车行走速度。速度参数不仅直接关系到塔机的台班生产率，对生产安全也极为重要。因此在选用塔机时，须对塔机的工作速度参数进行全面了解和比较：
（1）熟悉施工图纸，按照施工方案分层、分段计算工程量，得出需要垂直运输量，然后按照施工进度要求计算出每月浇筑方量，并取其中最大值。
（2）根据起吊位置、重量、高度、卸载位置及高度分析塔机的工作效率，确保满足施工进度要求。
以C7050塔机为例，在40m以内幅度、40m以内起升高度的条件下，理论浇筑方量为每月8000-9000m3，而M900塔机同等条件下的理论浇筑方量可达每月12000m3。
2.3考虑周边环境
（1）工作空间。周边环境包括四周建筑物或山体高度及有无缆索等，应确保塔机回转时与相邻建筑物、山体及其他设施的水平和垂直距离大于2m，工作中吊物的水平和垂直距离必须大于2m。
（2）安装拆除空间。水电项目的塔机结构件较长、较重，一般长达10m，起重臂若整体吊装，地面组装时需要较大且平整的场地，安装时需要大吨位汽车吊及其作业支撑面。拆除塔机时有同样的需求。因此，塔机的基本参数及工作效率确定后，还需找专业塔机拆装单位现场勘查后方可定型。
（3）供电损耗。水电项目的塔机功率较大，一般为一百至几百千瓦，安装地点尽可能靠近变压器，否则塔机外部低压电缆压降（线损）太大，影响起升机构工作稳定性。
以M900型塔机为例，其总功率高达250kw，塔机底盘电源柜到变压器低压输出端之间的低压电缆一般为截面积不小于3*95+2*50、长度必须小于200m的铜芯电缆，防止压降太大。M900塔机起重臂整体吊装时，起重臂占地70m，静态重量约34t，需采用大吨位汽车吊吊装。如观音岩厂房尾水项目选用1辆130t汽车吊和1辆70t汽车吊负责起重臂吊装作业，其中70t汽车吊展开作业时支腿占据8.2m*7.2m的空间。
2.4特殊情况
若需要多台塔机联合作业时，既要覆盖完全，又不能互相干涉，还应根据工作量和工作周期的不同，把各台塔机安放在最适当的位置：
（1）平面布置时尽可能覆盖整个施工面，不产生或少产生盲点；相邻塔机要有足够的安全距离；塔机回转时覆盖面尽可能少重叠或不重叠。
（2）塔机相互间垂直方向的距离应错开，确保吊钩在最大高度回转时有不少于2m的安全距离，保证塔机在风力过大时能自由旋转。
（3）坚持“中间高、四周低”的原则，由于中心位置塔机对周围塔机的影响和制约较多，因此居中塔机应尽可能保持在高位，并保证其技术性能最好。
3使用注意事项
塔机选型及使用时需要注意以下事项：
（1）严禁以小型塔机代替大型塔机使用，其不能满足施工需要，强行使用易出事故。
（2）不应以大型塔机代替小型塔机使用，其对场地及拆装设备要求更高，进退场及使用费也更高。
（3）严禁未经生产厂家同意，擅自变更塔机上的材料和设施或减少塔机上的设施。
（4）严禁在塔机标准节、起重臂或平衡臂上挂设大型宣传标语或其它增加迎风面积的物品，破坏塔机的稳定性。
（5）塔机安装前，要对基础表面进行处理，保证基础的水平度不超过1/1000，且基础及周边排水畅通。
（6）塔机投入使用前，要确保金属结构连接良好、机构传动运行灵敏、电器元件接续正确、限位装置齐全灵敏，还需检查干粉灭火器是否有效，是否便于取用；要对回转机构以上部位的接地电阻进行摇测，必须小于4Ω。
（7）塔机使用期间，每月分两次由项目部测量队对塔机进行垂直、水平位移观测测量，在6级以上大风及大雷雨天气后必须进行沉降和垂直度的观测测量，并作好记录。
（8）塔机使用期间，要做好电器元件的定期清洁工作。水电项目施工环境差，电器元件容易被灰尘覆盖，影响绝缘及散热。
（9）塔机使用期间，作为动力源的电动机运转速度快、使用频次高，要重点关注。交流电机常见故障及分析处理方法如下：
4结束语
以上内容系个人在水电项目塔机选型及使用管理过程中积累的经验，希望能给大家提供一定的帮助。塔机在我国水电建设中广泛使用，设备管理人员应将设备选型与使用管理有机结合起来，为生产提供质美价优、安全可靠的服务。
作者简介：
刘同喜（1985-），男，湖北武汉人，本科，中国葛洲坝集团股份有限公司，工程师，主攻方向：采购管理。
唐莎：（1987-），女，湖北宜昌人，本科，中国葛洲坝集团机械船舶有限公司，工程师，主攻方向：机械制造及加工业。
论文作者:刘同喜1,唐莎2
论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期
论文发表时间:2018/5/18
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