装配式混凝土结构塔式起重机施工技术研究

杨栋梁

（广州特种机电设备检测研究院，广东 广州 510180）

1 装配式混凝土结构塔式起重机预制构件的生产

第一，模具的制作和安装。结合不同构件的形状，将模具具体划分为底膜、内外侧模、吊模四个部分，这些部分在使用时可以进行移动和拆解。在具体操作的时候模板的组装要定位准确和操作方便。第二，保温板的制作。保温板的制作要将XPS 板和硅钙板结合在一起，并对XPS 板进行打孔处理，在上面安装锚固圆盘。另外，为了能够实现HR 保温装置板和混凝土土层机械的有效衔接，在系统运行中要应用特殊制作的锚固件进行连接。第三，塑钢窗的固定和安装。应用预制外墙时要预埋门窗的外框，对钢膜进行固定安装。在窗外框和钢模组装的时候为了防止外框在混凝土压力作用下出现变形，则是需要将制作好的护框钢支撑在钢膜板上。

2 装配式混凝土结构塔式起重机的选型

（1）结合施工规模进行选型。装配式混凝土结构塔式起重机的选型需要充分参考整个工程的施工规模。由于预制构件体积庞大、人工难以顺利完成施工，此时，需要大型起重机械吊装方可顺利完成，而塔式起重机是现在施工最为常见的一种起重机械。考虑到工程的施工规模庞大、施工复杂，应根据工程实际情况，一般需要在对不同形式塔式起重机差价、经济效果综合比较的基础上选择适合的塔式起重机，起重量和起重力矩选小将会影响吊装安全、致使塔机无法将结构件输送至目的地，将会浪费设备租金或购买成本等。

图1 塔式起重机布置图

（2）结合平面设置要求进行选型。装配式混凝土结构塔式起重机的选型要能够充分满足平面布置的要求，结合平面布置图来选择适合吊装半径的塔式起重机，并在具体吊装操作时，要确保施工安装场地没有盲区。同时，施工人员还需要按照国家规定的标准严格检验构件的堆放区是否在吊装半径内部，确保吊装操作位置的准确。

（3）结合工程项目预制构件最大重量要求进行选型。装配式混凝土结构塔式起重机的选型还需要充分考虑项目施工过程中，最远位置上预制构件最重预制构件对塔式起重机吊装能力的要求，并结合实际根据其存放位置、吊运部位来确定塔式起重机是否具备相应的承重能力。

（4）结合变幅形式进行选型。在应用塔式起重机时，为了能够结合施工实际情况选择应用哪种塔式塔吊方式。目前最为常见塔式起重机有动臂变幅和小车，从实际操作情况来看，动臂变幅的优点适用于建筑物较为密集或群塔作业的场地，适用于超大型构件；缺点造价成本较高，变幅速度较慢，多数拆卸时略微烦琐、需要安装屋面吊配合拆卸；小车变幅的优点造价成本略低，变幅速度快；缺点对于建筑物较为密集或群塔作业的场地，应考虑与建筑物、两台塔机之间的安全距离。

基于施工的安全、效率、成本等，施工人员应结合工程实际情况，在工程施工前选择塔式起重机的变幅形式。

3 装配式混凝土结构塔式起重机布置

装配式混凝土结构塔式起重机的应用需要充分考虑施工工作环境和技术经济条件，在一般情况下，装配式混凝土结构塔式起重机的布置需要遵循以下几个方面的原则：第一，装配式混凝土结构塔式起重机的布置要满足自身所能够承载的爬升和附着需要。第二，装配式混凝土结构塔式起重机不能在吊装盲区使用。第三，装配式混凝土结构塔式起重机的吊装覆盖面积需要能够充分满足预制构架、施工材料的吊装要求，且需要尽可能靠近预制构件的材料堆放场地。第四，装配式混凝土结构塔式起重机的使用要综合考虑塔式起重机的施工过程，具体需要满足以下几个方面的要求：（1）应考虑塔式起重机在使用过程加高需要安装附着装置，在塔式起重机基础选址前应确认是否有符合附着装置角度的附着点，附着点必须是建筑物的结构梁、柱、剪力墙。（2）结合施工平面图纸来确定塔式起重机的半径。（3）预制构件的预制构件的堆放场地要方便起吊，满足最远、最重构件的吊装要求和最高层构件的吊装高度。同时，起重臂的回转半径能覆盖整个建筑物。（4）在具体施工操作的时候需要充分考虑道路的位置，为构件的装卸车提供重要支持。（5）结构柱和剪力墙对整个装配式混凝土工程结构施工有着十分重要的影响，因此，各层柱的截面应尽量保持不变，以便于预制和吊装。柱的长度一般以1～2 层或者3～4 层楼高为一节。当采用塔式起重机进行吊装时，柱长以1～2 层楼高为宜。柱与柱的接头宜设在弯矩较小的地方或梁柱节点处，每层楼的柱接头应设在同一标高上，以便统一构件的规格，减少构件型号。

4 装配式混凝土结构塔式起重机工作性能的要求

在装配式混凝土结构塔式起重机总起重力矩不发生变化的情况下，起重机的起重量和幅度呈现出一种反比的关系，但是在拥有一定功率支持的情况下，装配式混凝土结构塔式起重机的力和速度呈现出一种反比的关系。装配式混凝土结构塔式起重机应用过程中相关工作性能的要求具体体现在以下几个方面：第一，在装配式混凝土结构塔式起重机设计时，为了能够充分发挥出起重机结构的使用性能，在电机总功率一定的情况下，起重机的速度和力要按照重载低速、轻载和高速度的原则进行匹配，从而在最大限度上挖掘出塔式起重机电机的工作性能，有效提升塔式起重机的应用效率。第二，在钢丝绳长度一定的情况下，通过应用小倍率的起升机构能够在最大限度上获取起重机的其中重量。第三，装配式混凝土结构塔式起重机的最大起重量如果应用了较大的倍率，塔式起重机的起升速度将会降低。装配式混凝土结构塔式起重机应用过程中的基本工作要求具体体现在以下几个方面。

（1）起升高度。为了工程施工安全，所吊结构件不与建筑最高处互相碰撞，考虑到结构件的高度、吊装钢丝绳的长度、高度限位的安全距离等，塔式起重机臂架铰点至建筑物最高处两者之间的高度必须大于上述高（长）度的总和。

（2）起重量和起重力矩。由于塔式起重机的起重量和幅度呈反比关系，应结合工程实际情况来选择塔式起重机的起重量和起重力矩，首先应根据施工图纸计算出最大混凝土结构件的重量，计算塔式起重机基础中心点至该结构件的直线距离，然后查看所选塔式起重机力矩曲线图标，看是否可以将该结构件输送至目的；其次再计算离塔身中心点最远结构件的重量，同样用上述方法，选出适合该工程起重力矩的塔式起重机。

（3）速度要求。结合建筑装配式施工速度快、作业频率高的特点，需要施工人员能够全面思考影响整个工程施工的速度参数。

6 装配式混凝土结构塔式起重机的运行效率

在装配式混凝土结构塔式起重机施工操作的过程中，施工人员的工作行为、塔式起重机 司机、塔式起重机的司索指挥三者之间存在密切的关联。在具体施工操作时，为了能够确保装配式混凝土结构塔式起重机顺利安装施工，施工组织人员要优化和合理分配好各项劳动工作，让每名工作人员都能够充分发挥出自身的职责作用。

在施工场地传输吊装指挥信号时，相关工作人员要严格遵循某一个指定的原则和制度，从而使整个装配式混凝土结构塔式起重机的吊装工作有迹可循，提升整个工程的施工效率，确保吊装操作和预制构件的安装操作流程顺利进行。

文章所研究的项目是剪力墙结构，需要采用塔式起重机进行安装操作的预制构件包含预制外墙、预制内墙、预制PCF 板、预制叠合板等。标准楼层每层所需要的构件吊装数量是181，各种类型预制构件占据比例和吊次情况如表1。

表1 预制构件吊次统计分析

6 结语

综上所述，装配式混凝土结构施工中的塔式起重机深刻影响整个工程施工成效，具体突出表现为在装配式混凝土结构施工中各个构件的安装主要是依靠塔式起重机完成的，塔式起重机机械选型、布置、运行效率等深刻影响工程施工。为此，在装配式结构施工中，相关人员要强化对塔式起重机应用问题的关注。