实例讲解丨一篇文章让你彻底搞懂塔吊怎么布置

楼市 2024-07-31 21:16 甘肃

源自 | 豆丁施工整理

1、塔吊布置原则

满足现场材料运输需求：

1）塔吊吊次、吊重（最远端起重量）满足施工（与进度匹配）要求；

2）与料场布置综合考虑，尽量减少二次倒运；

3）有装配式预制构件或钢结构构件时，要依据构件分段和安装方案确定塔吊选型，确保塔吊选型、布局经济合理。

4）采用格构基础时，可结合塔吊启用时间确定格构柱长度和塔吊基础的标高，力争实现塔吊早安装、早验收、早使用，提高作业效率；

能安装易拆除：

5）塔吊的平面位置要综合考虑与结构的位置关系，安装、附着、顶升、拆除的便利性；

6）群塔作业时，要考虑各塔的平面位置和顶升高度之间的逻辑关系，满足群塔施工安全需求；

降低对工程施工的影响、经济合理：

7）结合项目总体施工部署，尽量减少对结构、防水、市政、园林的影响；

8）安装、拆除时间要合理安排，使用时段要满足经济性要求；

2、塔式起重机布置10要素

工程技术策划时即应明确大型机械的选型和定位，应根据工程具体情况，综合考虑塔吊、室外电梯等的定位、型号选择、安装和拆除时间等问题。

1）环境

根据编制的现场初步平面布置，确定所需塔吊覆盖范围，确定塔吊臂长、所需起重性能，进而确定型号数量。

塔吊上部回转部分与周边已有建筑、架空电线、树木、信号塔、临时办公区、生活区的安全距离要求，安全防护要求。

特别应注意部分地区要求塔吊平衡臂严禁覆盖已有固定建筑、临时办公室和宿舍。

《塔式起重机安全技术规程》

《施工现场临时用电安全技术规范》

案例

某工程占地面积约为0.65万㎡，总建筑面积6.8万㎡，为地下3层、地上13层公共建筑。本工程基坑开挖深度19.17m，护坡桩237根。

使用2台塔吊覆盖南北两个塔楼及裙房，因此使用1台臂长45m的塔吊,1台40m的塔吊，由于现场场地狭小，且考虑到基坑安全，将两台塔吊均布置在基坑内。其中南侧塔吊布置在结构外侧，深入基坑边坡。

本工程为集团公司重点工程，场区位于市中心，场内空间狭小，建设单位要求高、工期时间短。土方施工时由于外部环境影响，土方开挖、运输缓慢，造成后续结构施工滞后。

经验总结：

对于工期紧、深基坑的工程，当塔吊位于基坑边坡附近时，应考虑塔吊的定位是设置于基坑底部还是基坑顶部边坡附近。本工程将南侧塔吊设置于基坑顶部，塔基采用基础+工程桩的形式，其工程措施费用相差不大，但可提前完成塔吊安装，尽早投入使用。

2）吊次

技术策划阶段可通过吊次经验估算，确定塔吊工作效率是否满足施工进度的需要。根据初步估算的吊次计算结果与施工进度比对，初步确定塔吊数量、型号，布置画图、分析调整。正式方案编制时，应根据施工进度、构件重量、劳务队伍划分等具体需求，进行吊次计算，确定塔吊型号及数量。

吊次估算：钢筋混凝土结构高层建筑标准层平均每平米建筑面积约需1.1吊次～1.6吊次。塔吊平均每台班（8小时）约可完成50吊次～60吊次。可根据计划配用的塔吊数量和每天作业台班数,计算出塔吊可完成的总吊次，从而初步确定塔吊布置数量是否符合工程需要。

案例

某集团重点工程，按策划布置2台塔吊即可满足工程进度要求，但是由于建设单位要求加快施工进度，造成塔吊吊次不满足施工进度要求。

为完成建设单位进度要求，增加1台塔吊，主楼实现提前封顶。

经验总结：

1）政府关注工程、地方代表性工程、战略合作单位重点工程等，要充分考虑业主的进度要求、施工措施要保证，争取“前紧后松”；

2）紧邻楼栋（2个主楼、4个洋房等）采用1台塔吊的，要考虑吊次与进度的关系。

3）进度

塔吊布置时尽量避免起重臂与周边在施建筑主体、外架的干涉。尤其是当施工计划中不同分区、不同楼号建筑明显快于其他建筑的情况。

当群塔布置时无法避免高塔臂长覆盖低塔塔身的情况时，必须明确塔吊顶升附着计划和各单体施工进度要求，保证“塔高楼快、塔低楼慢”。

楼栋施工进度快、楼顶标高高的部位塔吊设置为高塔。楼栋施工进度慢、楼栋标高低的部位塔吊设置为低塔。

案例

现场北侧存在110kv高压线，在北侧3#塔吊布置时，考虑避开此高压线，保持4m以上安全距离。

南侧存在在建工地，塔吊已经布置完成，在南侧塔吊布置时，考虑错开相邻工地塔吊。

在场地东侧布置钢筋区、西侧布置周转材料堆放区。

3#塔吊覆盖东西两侧，臂长定为60m，负责3#楼施工，选用STT153型塔吊。

1#、2#塔为了错开相邻工地塔吊，选择布置在远离相邻工地一侧，其中西侧2#塔选用F0/23B塔吊，臂长45m，东侧1#塔选用STT153型塔吊，臂长50m。

施工顺序5#、4#、3#。

工程实际施工时，由于现场出土较为缓慢，4#楼区域出土时间比5#楼晚1个多月。

主楼的实际施工顺序调整为5#、3#、4#，施工顺序的改变，使5#楼与4#楼整体工期相差1个多月，导致高塔3#塔吊不能附着顶升，1#、2#低塔受限于3#塔不能顶升，所负责5#楼施工至6层后，不能继续施工。

将已安装至独立高度的3#塔吊拆除，并移位至3#楼附近，同时塔臂截断5m，臂长调整为55m。

移位后，3#楼西侧部分区域不能覆盖考虑租用一台25t汽车吊配合施工。

经验总结：

塔吊设置于基坑内部的时，定位尽量避开出土马道区域，防止影响塔吊基础施工。策划时确定土方开挖及出土顺序，尽量提前完成塔吊基础部位的土方施工。

案例

原策划高层施工顺序：8#→5#→4#→3#

洋房施工顺序：9#、10#→11#、12#

开盘预售调整：

高层施工顺序：5#→8#→4#→3#

洋房施工顺序：9#、12#→10#、11#

经验总结：

策划前应与建设单位协商好楼栋开发顺序，以免建设单位随意调整开发顺序而打乱施工部署，造成机械、人工及周转材料等投入增大。

4）地基承载力

塔吊基础定位，根据塔吊说明书中基础位置地基承载力要求、地勘报告，确定塔吊基础型式及尺寸，进而调整塔吊基础与建筑结构相对位置（水平位置、基础标高）。

持力层+钎探

5）结构干涉

避免塔吊基础与建筑基础结构（基础梁、柱墩、集水坑、后浇带等）干涉；

避免塔吊塔身与建筑顶板结构（结构梁、后浇带等）干涉；

避免塔吊顶升方向与高层建筑主体干涉；

尽量减少塔吊塔身穿楼板留设结构洞口（适当的放置于扶梯、井道等位置）。

6）群塔制约

群塔作业时，塔吊布置应满足相邻塔机之间的安全距离要求。

尽量减少3塔机相互交叉作业的情况；

尽量避免4台及以上塔机相互交叉作业。

目前，北京市建委规定4台及以上塔机群塔交叉作业属于危大工程，群塔施工方案需要进行专家论证。

臂长应包括臂尖

7）标高

正确选择塔机基础的底面标高，是基础方案的一项重要内容。选择不当，可能因为地基承载力不足造成基础下沉，也可能因基础底面高于建筑物基坑底面造成滑坡事故。

a、对于塔基直接卧置于地基上，埋置深度应结合塔机所在位置的地质情况确定，选择地基承载力较好的土层作为塔基的持力层。

b、深基坑工程，如果塔基底面高于建筑物底面，塔基基础存在滑坡风险。对于不设基桩的塔基，塔基的标高应与基坑底面大致处于同一高度。对于设置基桩的塔基，基桩不应外露。如果承台处于较高位置，基坑开挖时基桩外露，基桩的承载力降低，且会承担塔机转动的扭矩，存在安全风险。

c、地库内部塔基，宜在基础顶面与地库底板地面之间留100mm缓冲层。对于塔基与地库底板做成一体的情况，应考虑塔基的沉降量要超过周边底板结构的影响。

d、组合式基础（灌注桩+格构柱+塔基），塔基底面至地库顶面之间的距离不宜小于1m，以方便顶板结构施工。

案例

某工程现场占地面积约2.5万㎡，结构东西向宽近90m，南北向长约220m。为地下4层、裙房3层、最大建筑高度为180m的商业建筑，其中地上T1为38层，T2、T3为20层，T4为31层，基坑深度19.3m，土方量约50万m³。原基坑支护设计图支撑梁较密集，设置2个钢栈桥作为出土栈桥。

经测算不能满足出土效率，影响工期进度。项目部通过结合类似工程经验，取消2个钢栈桥，优化为环形栈桥板，增加了取土效率，现场取土点可达10个部位，出土量大大提升，减少土方开挖时间。

本工程共设置5台塔吊，基础全部采用组合式塔吊基础（由混凝土灌注桩+格构式钢架+钢筋混凝土基础承台），塔吊基础承台设置在地下室顶板标高以上30cm，可节省前期深基坑施工工期（土方开挖、坑中坑加固施工、支撑梁施工等），减少汽车吊等其他大型机械的投入。

经验总结：

a、栈桥板施工布置考虑车辆行走能畅通，避开取土点可能会出现拥堵的现象。土方阶段的技术策划应综合考虑栈桥承载能力，满足运输车辆、材料堆载、混凝土浇筑施工等的荷载需求，确保栈桥承载力满足要求。栈桥板定位应考虑后期能够顺利拆除。

b、塔吊定位要充分考虑不影响主要结构施工，格构柱需穿过地下室楼板，考虑避开后浇带和梁位置，尽量选择在板中。格构柱施工时注意格构柱垂直度控制措施。格构柱之间应平行设置，为后期焊接剪刀撑便于加固安装。

8）角度

塔吊安装和拆除时，大臂的方向必须是一致的，臂架应与主体结构平行布置。

塔吊基础中心距结构外墙4-8m的垂直距离较为适宜。

案例

某工程14#楼塔吊基础施工时，建设单位建设单位仅提供了的主楼及车库的基础结构图纸，主楼标准层结构图、建筑图均未发放。当塔吊基础钢筋绑扎完成模板支设完毕计划进行预埋件施工时，建设单位向项目部发放了该楼标准层建筑图和结构图，西北角增加阳台，塔吊拆除时就存在大臂与主楼西北角外挑阳台的位置冲突问题，塔吊将无法按照正常方法进行拆除。

经验总结：

塔吊基础设置及定位时，一定要拿到完整的建筑、结构图纸。避免塔吊臂架与主体结构重叠冲突干涉，保证塔吊拆除时臂架能自由下落。

9）附着

布置塔吊位置时必须保证塔吊与建筑主体结构的相对位置满足塔吊附着的要求。附着杆系必须含有三角形的单位，以保持塔机附着体系几何形状不变，形成稳定结构。尽量使塔吊附着杆件和建筑物附着点位受力合理。

确保附着杆长度、角度在合理的范围内

三杆式附着最外侧两根撑杆与附着框架前梁垂线之间的夹角宜控制在25°～45°之间。

四杆两侧式附着两个内撑杆理想值为90°，宜控制在75°～120°。

四杆单侧式附着外撑杆与附着框架前梁垂线之间的夹角宜控制在40°～60°之间。

10）拆除

塔吊布置时，必须要考虑安装场地和拆卸场地的要求，确保“进场时能安装、出场时易拆除”。确保能安能拆的前提下，综合权衡安拆难度、安拆费用和使用效率，确定最优的基础定位。

不易拆除——高空解体、采用大吨位汽车吊拆除，措施成本高。

塔吊基础若布置在地库之中，拆卸塔机时若需要汽车吊在地库顶板上支车，总包单位应提前与设计单位和监理单提前沟通，确认地库顶板承载力是否满足汽车吊拆塔作业时的承载力要求，并确定最优的汽车吊和运输车行走路线和支车场地。

案例

某安置房工程，3台塔机布置在楼房之间的地库之中，项目原计划拆卸方案使用50吨汽车吊上地库顶板支车拆塔。但因项目监理和设计单位不同意汽车吊上顶板，最终导致使用500吨汽车吊拆卸塔机，拆塔增加约20万元。

当臂架与主体结构距离较近、主体结构有飘窗等外挑结构时，应注意配重端、司机室、顶升套机操作平台等的宽度。在平面布局时，应按实际比例绘制塔吊臂架尺寸，防止与主体结构或外脚手架干涉，影响拆塔。

当单体工程单元之间存在角度、两单体工程相邻较近时，应考虑大臂的安装方向，防止大臂过长与主体结构干涉，影响拆塔。塔吊安装时，应考虑外脚手架、室外电梯等后序工序的影响，防止拆塔时塔吊构件与外架、室外电梯等干涉，影响拆塔。

3、塔式起重机布置注意事项

3.1 裙房屋面上部塔吊的拆除

1）裙房上部塔吊安装前即应策划塔吊拆除时臂架等构件的吊运方案，应明确配重、司机室、起重臂的重量，臂架的安装方向，汽车吊的停放位置，确保塔吊能够拆除并吊运出屋面。拆除方案不宜采用大型汽车吊，以降低拆卸费用。

2）对于无法采用汽车吊拆除配重、平衡臂等的工况，应在屋面上设置拔杆、卷扬机等辅助起重设备。

3）用于拆卸作业的辅助起重设备设置在建筑物上时，应明确设置位置和锚固方法，并应对辅助起重设备的安全性及建筑物的承载能力进行验算。

3.2 大型构件吊装塔吊布置

装配式、钢结构、大钢模板等需要大构件整体吊装的工程，塔吊布置策划时应充分考虑现场实际情况，规划施工道路位置、构配件堆放场地，明确构配件单件重量以及构件是否可以拆分或组合。根据工程工期、构件数量、构件重量等确定塔吊的布置位置、数量和规格。

为保证施工效率，应考虑构件的组合以减少吊次。钢结构工程，钢立柱宜1次安装2-3层；大钢模板工程，应在设计阶段确定模板拼装组合方式，在堆放场地完成拼装组合；装配式工程，应尽量减少楼梯、墙体、叠合板等构件的拆分。

案例

某工程总建筑面积10万㎡。地上建筑面积6.8万㎡，地下建筑面积3.2万㎡，共4栋住宅主楼，7栋配套用房及一座地下车库。

该工程包含的预制构件有：预制楼板、预制楼梯，一层以上除屋面板以外的各层楼板及楼梯均采用预制构件，预制叠合板重量分别为0.96t、0.82t、0.51t、0.95t、0.56t。预制楼梯截面尺寸5420×1260×200mm，单跑重量达4.63t。

场内共布置4台塔吊，均设置在车库顶板上。

该工程采用50米臂长F0/23B型塔吊，布置在车库顶板上，塔吊由于距离楼梯吊装位置36m，此距离塔吊有效吊重为3.1t，无法将整跑楼梯吊装起来，因此图纸深化过程中，将楼梯分成两段式，截面尺寸改为5420×620×200mm、5420×580×200mm，重量分别为2.18t、2.02t。

经验总结：

对于装配式、钢结构、模板采用大钢模体系等构件重量大的工程，在工程技术策划时即应明确各结构构件的重量、构件的安装尺寸和高度等参数，并根据现场实际情况合理确定塔吊型号和定位。

3.3 装配式工程塔吊附着布置

装配式塔吊附着常见有两种形式，其一为通过阳台、窗洞与室内剪力墙附着，其二为外挂板上预留孔洞，附着杆通过预留洞与建筑外围剪力墙附着。

采用第一种方式应仔细研究塔身与阳台、窗洞、室内剪力墙的位置关系，保证附着杆件的张开角度、附着杆件长度和受力要求。

采用第二种方式应注意准确确定外挂板预留洞尺寸和位置，工厂排产前做好构件生产详图深化工作。

3.4 塔吊基础防积水措施

塔机基础积水是施工现场的常见问题，设置于地下室内部的塔机基础问题尤为严重。塔机基础积水将降低地基承载力、腐蚀塔机金属结构、不利于安装人员检查和紧固塔机地脚螺栓。

1）对于浅基坑工程，可采用自然排水法。即：确定塔机基础埋置深度时，宜使基础顶面略高于基础周围地面50-100mm。

2）对于深基坑工程，采取强制排水法。即：在距离基础边缘2m以外的地方设置积水井，基础与积水井之间排水沟相连，用水泵定时、下雨后抽水。

3）对于室内基础，应有防止雨水、土方、垃圾等进入孔洞的措施，并应尽快完成基础底板的施工，完成塔基与底板之间的封闭处理。

3.5 不得应用基坑支护桩作为塔基支承桩

对于有支护桩的深基坑工程，当塔吊基础设置在基坑顶面时，基坑支承桩应单独设置，不得将支护桩作为塔基的支撑桩。支承桩的长度不宜小于基坑支护桩的长度，避免对支护桩产生侧向压力。

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