余俊
广东力特工程机械有限公司
摘要：塔式起重机作为项目施工机械体系的重要组成部分,在增强施工效能，降低施工人员劳动强度，控制企业成本等方面发挥着关键性的作用。塔式起重机在分公司工程施工中得到大量应用，为项目施工带来了便利及效益。工程施工中影响塔式起重机使用因素很多，如施工现场地形复杂，环境干扰多，吊装任务分配不均等。为了确保塔式起重机运行的安全、高效，经济性及管理效能，应在塔式起重机进场前进行策划管理工作。接下来本文将对塔式起重机在工程施工中合理选择及定位分析做具体阐述，希望给行业内人士以借鉴和启发。
关键词：塔式起重机；工程施工；选择；定位；分析
引言
现如今，塔式起重机在建筑施工中的应用不断被推广，凭借其施工作业范围大、速度快、定位精准等优点，出现在各式各样的建筑场合。随着国家建筑结构技术的进步与发展，建筑形式的多样化，现场塔机往往处于不同复杂程度的施工环境中，这也同样使施工现场塔机选型变得更加复杂。
1塔式起重机分类
1.1有无行走机构划分
根据有无行走机构进行划分，可以划分为移动式塔式以及固定式两种类型。移动式塔式起重机在运行中基于行走装置的差异，可以划分为轨道、轮胎、汽车以及履带四种类型。其中，轨道式的起重机将在行走的底架固定塔身，在专业的轨道上进行运行作业，具有良好的稳定性，可以实现承载负荷运行，工作效率也相对较高。在建筑安装工程等领域中被广泛应用。轮胎、汽车以及履带类型的起重机在运行过中无需安装轨道装置，其具有移动便捷的优势，但是运行中无法实现带负荷运行，在整体上来说缺乏稳定性，现阶段逐步淘汰。固定式塔式起重机综合装置可以分为自升式和内爬式两种类型。在建筑施工中通过自升塔类型的起重机，可以根据建筑物结构进行调整，在高层建筑中应用效果显著，可以根据起重机的水平荷载进行处理，但是此种类型在实践中会占用结构用钢；而内爬类型的起重机，则可以在建筑物内部应用，通过托架以及提升系统可以达到爬升效果，虽然结构用钢占用相对较少，但是在应用中无需基础装设，其全部的自重以及荷载都是由建筑物承担，主要就是在建筑物内部的电梯井以及楼梯间中应用。
1.2塔身结构的回转方式划分
根据塔身结构的回转方式可以分为塔身回转以及塔身不回转两种不同类型塔身回转起重机在运行过程中主要就是把回转支承以及平衡等相关机构设置在下端位置，受力弯矩相对较小，其重心相对较低，具有一定的稳定性，安全维修较为便捷，但是对于回转支承要求相对较高，会受到安装高度等限制与影响。塔身不回转起重机可以实现回转支承，其具有平衡重的特征，主要的机构设置在上端位置。因为塔身不回转可以有效简化塔身的下部结构特征，其顶升加节操作较为便捷。但是在建筑物高于塔身高度的时候，受到平衡臂等因素的影响，就会在一定程度上限制平衡臂的操作，一定程度上限制起重机的回转，进而导致其重心舌根高，风压增大，增加整机总重量。
1.3有无塔尖的结构划分
根据起重机是否有无塔尖结构可以将其划分为平头塔式以及塔头塔式两种类型起重机。平头塔式起重机属于新型塔式起重机，主要就是因为起重机结构取消了塔帽以及前后拉杆位置，可以有效增强平衡臂以及大臂整体的结构强度，二者有效链接，有着较为显著的优势：第一，具有整机体积较孝安装便捷、安全的特征，在实践中应用可以有效降低运输以及仓储成本；第二，起重臂有着较强的耐受性能，受力程度相对较为均匀，对于结构以及链接位置的损坏相对较小；第三，部件设计具有标准化、模块化特征，具有较为强大的互换性特征，可以有效减少闲置等问题，进而提升整体投资效益与质量；第四，可以在空中更改重臂长度。但是此种类型的起重机在应用中价格相对较高。
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2塔式起重机选型及定位原则
2.1选型
出塔式起重机参数种类较多，在设备选型中主要通过计算验证塔起重机的起重性能数据是否满足现场使用要求。其中工作幅度、起重量及起重力矩三个参数最为重要，是塔式起重机选型的关键因素。在做选型时，工作幅度着重考虑最大幅度、最大起重量时的工作幅度的参数。起重量着重考虑最大起重量和最大工作幅度情况下的额定起重量的参数。由于塔式起重机完成安装后如无法完成现场施工需求而更换，势必会造成工期、成本以及安全等不可控风险。在安装前必须采用施工现场最重的吊重任务作为模拟对象对设备选型结果进行验证。即选定塔式起重机在给定条件下能完成最重的吊重任务。塔式起重机在选型工作中需要考虑的另一个因素是工作效率。工作效率从其性能参数上体现为起重机卷扬机的起升速率、变幅速率及回转速率等。分析项目策划工程得出：额定工期=D需求总次数=N根据选型塔式起重机工况及工程量计算单次耗时均值t。塔式起重机利用率的不均匀系数k（根据现场实际施工工艺及部署）。选定塔式起重机额定工期内起升能力n=D*（24/t）*k当n≥N时，选定塔吊效率满足现场使用。反之需要从新对塔式起重机选型或增加多台塔式起重机。
2.2安全因素
施工现场建筑物及高压线是对塔式起重机安全运行的重要影响因素。在其中站位时应充分考虑施工现场整体布局，在考虑塔式起重机对其他构件的造成的安全隐患同时，也要考虑其他构件对塔式起重机的安全威胁，如后期安装脚手架等是否会对塔身存在安全影响等。
3塔式起重机定位优化建模
3.1初始条件
在建立以任务需求为模型的定位方式，需要先从项目策划书中明确以下四点信息：①起重机选型后的基本参数，包括起重力矩、最大起重量、起升高度、工作速度等。②施工现场所有供应点及需求点supply（S）与需求点demand（D）的几何布局。（供需关系）及每组供需关系的大致工期。③每组供需关系的需求水平，可以通过需求次数/工期时间进行计算。④每组供需关系有单一的塔式起重机完成，如由多台塔式起重机共同完成，需要对供需关系进行分解。
3.2确定可行区域
根据策划最大吊重物对设备选型，确定的塔式起重机的额定载荷能力，其起升能力由一个径向载荷曲线决定，其中载荷越大，起重机的工作半径越校假设在供应点S处有一个负载，其重量为w，其工作半径为r。塔机位于半径为r的圆内，塔式起重机可以吊起负载w，否者无法完成吊装任务。
3.3确定应用数量
根据施工要求，综合施工作业的实际状况确定具体的应用数量，在施工中要为了减少盲目等问题，要配合多台起重机同时作业，对此在施工中要系统分析，合理布置，保障其满足施工作业的各项需求，避免不同塔式起重机在运行中出现干扰等问题。对此在实践中要做到以下几点：第一，保障塔式起重机完全覆盖施工区域范围，杜绝出现"死角"以及"盲区"等问题。第二，保障起重机分区明确，不同的起重机有着具体工作要求及区域范围，避免互相影响出现碰撞事故问题；第三，保障吊装高度与自由回转空间充足；第四，分析实际状况，合理进行平面布置，保障起重机的变幅小车以及吊钩中存在2m的高差净距离；第五，应制定塔式起重机防风防碰撞措施。
结语
在工程施工中塔式起重机的选择与定位工作非常重要，而塔式起重机在工程中的选择及定位的决定因素也是多方面的。只有全面考虑，对塔式起重机的布置进行合理优化，才能最大程度地提高工作效率和降低成本。
参考文献
[1]塔式起重机安装与拆卸规则规定GB/T26471-2011[S].
[2]白涛屈从池刘振洪等.浅议施工现场塔式起重机管理与安全生产[J].建设机械技术与管理，2008（05）：036.
论文作者:余俊
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第23期
论文发表时间:2019/11/27
标签：塔式起重机论文; 起重机论文; 结构论文; 工作论文; 作业论文; 施工现场论文; 工期论文; 《中国西部科技》2019年第23期论文;