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摘要：塔式起重机在施工中发挥着重要的作用，但是附墙部位容易发生开裂，如果发生开裂将会影响到塔式起重机的使用安全，所以有必要研究塔式起重机附墙开裂的机理。
关键词：塔式起重机；附墙开裂；机理研究
塔式起重机是施工现场常用的建筑机械，塔式起重机具有起升高度大和覆盖广的特点，因此广泛应用于建筑施工现场。此外 塔式起重机由于具有重心高、的特点，特别是附墙部位容易发生开裂，造成财产的损失，所以有必要分析附墙部位的开裂原因，并采取相应的防范措施。
1.附墙装置
1.1附墙装置的作用
塔式起重机在使用中如果超过了原有的独立高度就需要增加附墙装置，以保证塔式起重机的稳定性。安装附墙装置后塔式起重机可以在允许范围内继续升高，以保证施工高度的要求。塔式起重机如果地基的承受力较差，或者是处于风力较大的施工区域内，由于塔机产生的弯矩会导致基础发生的不均衡下沉，为了保证塔式起重机的使用，要提前采取附墙措施以确保稳定性。
1.2 附墙装置的使用要求
附墙装置要依据塔式起重机的设计要求架设，附墙的间距要合理，附墙作用点以上部位的自由高度不能超长，超长的附墙支撑要进行另外的设计计算，保证足够的强度和稳定性。附着框架要保持在水平状态，并保证固定牢靠，与附着杆处于同一水平面，要和建筑物牢固连接，和建筑物的连接部位要选择在混凝土的立柱部位或建筑物的圈梁上。使用预埋件或穿墙螺栓与建筑物的结构进行连接。有些施工企业采用膨胀螺栓取代预埋件进行连接，还有使用缆风绳进行附着支撑，这些方式都具有危险性。附墙装置安装完毕后要向检验机构进行申请，检验合格后才能进行施工作业。
塔式起重机依据设计要求进行附墙装置的安装后，由于塔式起重机的基础、构件、安装质量等方面的原因，塔式起重机的垂直度会发生偏差大，如果超出了可范围，可以使用附墙装置的调节螺栓进行垂直度的矫正，要可调节范围内调节。
2.附墙发生开裂的机理
2.1施工对塔式起重机附墙装置的改动
依据《建筑起重机械安全监督管理规定》第二十条第三款的规定，不能擅自在起重机械上安装不是原制造厂生产的标准节和附墙装置”。通常擅自制作的附墙装置，采用槽钢或圆钢管与建筑物进行固定，其长细比λ通常会大于120，不能实现长度的调整。从设计强度的角度看，附墙装置的内力无法保证，擅自制作的附墙装置，多数改变了原有附墙装置的设计结构，会省略附墙装置的连接基座（如附墙两端和建筑物的连接，和塔机附着框架的连接方式不采用铰接，而是直接进行焊接固定。改变后的附墙装置的连接结构，将原附墙杆系刚性框架二力杆计算模式变为超静定结构。三拉杆式或四拉杆式附着杆系的两端头焊接固定型式甚至为多次超静定，使杆件和节点受力难以计算）。从管理与检查角度看，不安全：附墙杆焊接固定后不可伸缩，违背了附墙后可调整塔身中心距、呈水平态的设计原则；将附墙杆直接焊接在建筑物外墙预埋件上，增加了弯距、产生应力集中，改变了铰支座只有水平力和扭矩两种外力的设计原则；将附墙杆直接焊接在建筑物外墙预埋件上，作业中难把扶、难施焊，焊缝质量得不到保证，焊缝位置易开裂；改制的附墙杆，加长部分截面小于原标准附墙杆的截面，抗弯性和抗拉性都较差，存在安全隐患。
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2.2塔式起重机的使用
塔机本身的附墙装置如果发生变形未及时发现会导致其他联动设备和相关装置使用时失灵或者无法及时修复，致使施工中发生开裂问题出现。在塔机施工的过程中有的施工单位没有按照使用说明进行，设备的承载力测试和设备设置地点的地基承载力测试，这就造成了在使用过程中的设备放置问题，直接体现为塔机的不均匀沉降或者地基不能满足塔吊的要求。有的塔机在安置的时候地脚螺栓的安装没有达到施工要求，施工单位没有根据塔机本身的要求和实际施工场地的施工情况进行对塔机零部件的调整从而导致塔机底部不稳定而造成地脚螺栓变形甚至断裂。有的塔机在安装的过程中因为垂直度测量上出现了比较严重的出入就造成了塔机的倾斜，这种倾斜会给地基造成很严重的不规则压力进而作用到建筑物和塔机本身，使得原本设计好的附墙装置发生了变化。
2.3塔式起重机附墙的安装
塔式起重机附墙的安装要依据国家颁布的《建设工程安全生产管理条例》和其他现行工程建设方面的有关法律、法规，以及其他相关单位关于工程建设方面的规定；附墙框采用塔机原厂生产的附墙框和拉杆，附着装置由框梁和三根内撑杆组成，框梁由螺栓、螺母、垫圈紧固成附着框架，附着框架靠建筑物两顶点处有三根撑杆的端部有连接耳座与建筑物附着处铰接。在塔机完成设置工作之后对附着杆进行布设以及对加长附着杆审核和计算。当塔机超过自身预先设定的独立标高就要进行附墙设置，而附着墙体的设备需要按照预先的计划进行设定，不能主观凭感觉臆断，加长杆的设计要进行额定之外的计算，要对加长杆的强度和稳定性做出准确的核算以保证和附着框架保持水平，将加长杆和附着框架控制在同一水平线上并保证两者链接稳定牢固。在附着工作完成之后要保证附着点和塔机机身的垂直度小于千分之二，附着点以上的垂直度要小于千分之四。附着杆和建筑物的链接要设置在混凝土上以保证链接有效。但是有些施工单位为了能够节省施工成本不按标准进行安装，这些情况会造成机械部件的脱落从而造成安全事故。塔机的主要结构通常用钢轴进行连接的，在设备的施工的使用过程当中，经常会出现轴线以为和轴压螺栓螺母之间的脱落或者缺失，这些情况会导致成压板无法真正起到承压的作用而导致塔机的附墙的开裂发生安全事故。
3.如何预防塔式起重机附墙发生开裂
3．1建立建全塔式起重机维护保养的相关制度
塔式起重机维护保养是稳定运行的基础，所要具有可行性，这样塔式起重机的维护保养效果才能保证。所以，施工企业要结合塔式起重机运行的实际情况实施有针对性的保养和维护。维护保养工作要形成制度化，管理要规范化。
3．2 保证塔式起重机的日常巡检工作
塔式起重机的日常巡检工作非常重要，通过巡检可以及早发现塔式起重机在运行中存在的安全隐患，确保及时排除，这样才能保证塔式起重机的安全性。所以，施工企业要由专业技术人员负责对起重机进行日常的巡检，如果在巡检中发现存在隐患，就要立即停止使用，同时联系相关的专业技术人员进行修理。
2．3 塔式起重机附墙的规范设计
要保证塔式起重机的安全使用，就要注重塔式起重机附墙的规范设计。通过规范设计可以提升附墙的安全性和可靠性。塔式起重机的附墙设计要结合施工特点，所在区域等多种因素，确保塔式起重机的运行效果。
3.结束语
塔式起重机的附墙结构发挥着重要作用，如果发生开裂会影响到使用安全，对于开裂的原因要进行相关的研究，明确开裂的机理，以采取有针对性的预防措施，保证施工的安全进行。
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论文作者:孟海涛1,侯启峰1,邢永俊2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/29
标签：塔式起重机论文; 装置论文; 建筑物论文; 塔机论文; 螺栓论文; 发生论文; 预埋件论文; 《建筑学研究前沿》2017年第35期论文;