超高层动臂式塔吊施工技术ppt课件.ppt
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1、动臂式塔吊施工技术,超高层建筑动臂式塔吊施工技术,目录,动臂式塔吊的配置分析,动臂式塔吊的选型及定位,1,2,动臂式塔吊的重要性,3,5,动臂式塔吊的附着(附墙系统),动臂式塔吊的安装,4,6,动臂式塔吊的爬升,7,动臂式塔吊的移位,8,动臂式塔吊的拆除,超高层建筑动臂式塔吊施工技术,一、动臂式塔吊的重要性,动臂式塔吊在超高层施工中承担着钢结构施工、机电设备吊装、幕墙安装等施工任务,同时动臂式塔吊在工程造价具有投入大,工程效率大等特点,因此在超高层建筑施工中占有重要的地位。超高层建筑施工组织设计时,必须针对工程特点构件合理、高效的超高层垂直运输体系。,超高层建筑动臂式塔吊施工技术,1、超高层建
2、筑施工垂直运输任务重,世界部分超高层建筑施工垂直运输量统计,超高层建筑动臂式塔吊施工技术,2、超高层建筑施工垂直运输投入大,超高层建筑施工中,施工机械设备的费用约占土建总造价的5%10%,有些特大型超高层建筑施工垂直运输体系配置费超过1亿元,使用费超高5000万,根据宝能沈阳环球金融中心M1280动臂式塔吊月租赁费约为80万元,M440动臂式塔吊月租赁费约为20万元,因此动臂式塔吊的合理规划配置能够较为显著的节省工程成本。,3、超高层建筑施工垂直运输效益高,超高层建筑施工投入大,迫切要求加快施工进度,缩短施工时间,垂直运输体系的合理配置对加快超高层建筑施工速度,降低施工成本具有重要的作用。,超
3、高层建筑施工动臂式塔吊施工技术,二、动臂式塔吊的选型及定位,1、动臂式塔吊的特点,1)材料消耗小:动臂式塔吊通过爬行与结构同步升高,不需要大量的塔身。,2)设备性能可得到充分发挥:动臂式塔吊布置于结构内部,覆盖范围大,工作能效发挥充分。,3)不影响外装饰施工:由于动臂式塔吊布置在建筑物的核心筒壁上,对建筑的外装施工没有影响。,(1)动臂式塔吊的优点,(2)动臂式塔吊的缺点,1)使用安全风险大:安装、拆除作业相对复杂,高空作业多,爬升时风险较大。,2)对结构施工影响较大:由于动臂式塔吊布置在建筑物内部,动臂式塔吊占位处的结构需要延迟施工。,3)对已完工混凝土核心筒的安全性有影响:动臂式塔吊的所有
4、负荷都集中在附着处,该荷载一般不再设计规定的荷载组合范围内,需要进行补充验算,并采取针对性加固措施。,超高层建筑施工动臂式塔吊施工技术,二、动臂式塔吊的选型及定位,2、动臂式塔吊的选型,(1)选型原则,动臂式塔吊的选型必须尊姓技术可行、经济合理的原则。动臂式塔吊的选型必须首先保证技术可行,选型过程中应重点从起重幅度、起升高度、起重量、起重力矩、起重效率和环境影响等方面进行评价,确保动臂式塔吊能够满足超高层建筑施工能力、效率和作业安全要求。在技术可行的基础上,对塔吊布置进行优化,尽可能降低动臂式塔吊施工成本。,超高层建筑动臂式塔吊施工技术,2、动臂式塔吊的选型,(2)动臂式塔吊选型优化,动臂式塔
5、吊在选型过程中,应从动臂式塔吊的布置、钢结构构件分段和吊装工艺等方面优化施工方案。,1)动臂式塔吊布置,2)钢构件分段原则,a、分段后的构建能够最大限度地利用机械化设备进行流水线作业。,b、分段后的构件尽可能在约束度较小的状态下焊接。,c、分段后的构件易于控制焊接变形及变形矫正。,d、分段后的构件能够符合运输车辆及交通运输规定。,动臂式塔吊的布置应有利于充分发挥机械性能,在实现全面覆盖的同时,应尽可能位于大型构件附近。,超高层建筑动臂式塔吊施工技术,2、动臂式塔吊的选型,(2)动臂式塔吊选型优化,3)吊装工艺,超高层建筑中的超大型钢构件多位于超高层建筑地面附近,吊装时应当充分利用地面作业条件良
6、好的优势、辅以大型履带吊进行吊装。针对重型桁架和高位塔尖则可以探索采用整体提升工艺进行安装。,动臂式塔吊应尽可能按照大多数构件的重量进行选型布置,以充分发挥其机械性能。,以宝能沈阳环球金融中心T1塔楼为例,在地下室施工阶段,中建三局在投标方案拟在南侧和东南侧布置2台M1280动臂式塔吊,经过优化,方案初步定位在核心筒东侧布置一台M440动臂式塔吊,在核心筒东南侧布置一台M1280塔吊。,超高层建筑动臂式塔吊施工技术,3、动臂式塔吊的定位,(1)动臂式塔吊的定位原则,1)交叉覆盖,动臂式塔吊的定位应首先满足施工生产需求,一般超高层建筑外框柱和核心筒中存在大量钢构件,施工过程中应考虑覆盖整个施工区
7、域,利用动臂式塔吊进行材料的垂直、水平运输,提高施工效率。,2)尽量避开框架结构,由于超高层建筑的结构形式多位框架核心筒,动臂式塔吊的布置应避开主体框架结构,以减少对结构的影响,同时为施工创造便利条件。,3)满足群塔作业要求,根据超高层动臂式塔吊的吊次分析,一般超高层建筑会选用34台动臂式塔吊,塔吊数量多、密度大,需充分考虑群塔交叉作业的施工要求。,超高层建筑动臂式塔吊施工技术,3、动臂式塔吊的定位,(1)动臂式塔吊的定位原则,4)避免动臂式塔吊的空间移位,动臂式塔吊的定位应充分考虑超高层核心筒结构形式的变化,动臂式塔吊的定位应尽可能的满足施工生产要求,减少动臂式塔吊的空间移位。,5)各专业对
8、塔吊的合理分配使用,由于超高层建筑体量大、专业多,塔吊布置在考虑满足吊重、吊次要求的同时,需考虑各专业对塔吊的合理分配使用,避免各专业班组之间出现“争塔吊”的现象,提高功效。,6)利于塔吊的拆除,超高层建筑动臂式塔吊存在机械设备选型大,拆除时作业面高,拆除施工难度大,危险性高等特点,因此在动臂式塔吊布置的初期需充分考虑动臂式塔吊的拆除作业,满足动臂式塔吊拆除所需的基本条件及要求。,超高层建筑动臂式塔吊施工技术,3、动臂式塔吊的定位,(2)动臂式塔吊的定位考虑因素,1)动臂式塔吊的定位需能够满足最终构件吊装的工作半径要求;,2)需考虑塔吊的定位位置是否便于设置支撑结构;,3)受力结构能否承受动臂
9、式塔吊的相关荷载,是否需要采用较大的加固措施;,4)是否便于动臂式塔吊爬升时支撑结构的周转;,5)能否持续爬升到顶,中间是否需要转换。,6)在完成主题结构施工后是否便于拆除;,7)群塔设置是否会相互影响;,8)塔吊占位区域是否影响局部结构同步施工,后补该部位结构工作量是否过大,是否会对其他的工序造成影响等。,超高层建筑动臂式塔吊施工技术,三、动臂式塔吊配置分析,1、垂直运输能力满足施工作业需要。,根据运输对象的空间分布和运输性能要求配置垂直运输机械,确保大型构建安全运送到施工作业面。,2、垂直运输效率满足施工速度需要。,超高层建筑施工工期很大程度取决于垂直运输体系的效率,因此必须针对工程特点和
10、垂直运输工作量,配置足够数量的垂直运输机械。,3、垂直运输体系综合效益最大化。,垂直运输体系配置要正确处理投入与产出的关系,实现垂直运输体系综合效益最大化。,4、最大单件吊重因素,钢构件的单件吊重是塔吊选型的最根本因素,钢结构分节一般由总承包单位、钢结构专业公司、设计院和钢结构制作厂充分沟通后,确定钢结构的分段原则,确定构件分节后的最大单件重量后,结合同类工程经验,确定动臂式塔吊的配置选型。,(一)动臂式塔吊配置要求,超高层建筑动臂式塔吊施工技术,(二)动臂式塔吊配置分析,1、垂直运输分析,动臂式塔吊的运输分析主要从动臂式塔吊的最大吊重、钢结构的分段分节和吊装工艺等方面入手,对工程的施工进度具
11、有重要的影响。,动臂式塔吊的吊次分析应根据工程施工阶段、工程各个专业进行工程全周期考虑,吊次分析统计参数:钢结构吊运次数(包括巨柱、劲性钢骨柱、钢梁、伸臂桁架、巨型斜撑、钢板剪力墙、焊接辅助材料和氧气乙炔瓶)、机电工程吊运次数、装饰工程吊运次数。,(2)时间分析,(1)吊次分析,动臂式塔吊时间分析应充分从机械性能、起吊高度、吊装时间和吊装时间影响因素等方面进行分析。,1)机械性能,动臂式塔吊的机械性能直接决定起吊速度,而起吊速度取决于主卷扬机速度,主卷扬机速度分为负重起升(大钩速度)和落钩(大钩速度),起升和落钩又分为单绳和双绳起升速度。,超高层建筑动臂式塔吊施工技术,2)起吊高度,动臂式塔吊
12、的吊运时间受构件的起吊高度影响,动臂式塔吊的起吊高度随着构件的安装位置的升高而增加,同时应考虑构件起吊高度超出安装位置之上5米。,3)吊装时间,动臂式塔吊的吊装时间应包括构件绑钩时间、吊运回转时间、构件安装就位时间和构件就位后的松钩时间,其中构件安装就位时间应根据不同构件的安装施工工艺的难易程度来具体确定。,4)吊装时间影响因素,以沈阳宝能环球金融中心T1动臂式塔吊为例(施工手册),超高层建筑动臂式塔吊施工技术,(3)吊次计算,塔吊吊次计算公式:Ni=Qi K/(qi Ti bi),Ni 某期间机械需用量;一般分为地下室阶段和地上阶段。,Qi 某期间需完成的工程量;,qi 机械的产量指标;(例
13、如:塔吊某各吊次平均需30分钟,每个台班按8小时考虑,可完成16次;),Ti 某期间(机械施工)的天数;详解该施工阶段工期。,bi 工作班次;单班为1,双班为2,按大班1.5计。,K综合系数;吊装(装卸)作业取值。,超高层建筑动臂式塔吊施工技术,(二)动臂式塔吊配置分析,2、臂式塔吊的配置数量,动臂式塔吊的型号确定以后,根据建筑高度、工程规模、结构类型和工期要求确定动臂式塔吊的配置数量。,动臂式塔吊的配置数量应具体考虑结构类型,需要考虑核心筒能否支撑动臂式塔吊及相关荷载的支撑结构,核心筒的形状、尺寸、结构形式直接限制了动臂式塔吊的设置位置,进而限制动臂式塔吊数量的配置。,确定动臂式塔吊配置的方
14、法有工程经验法和定量分析法两种,工程经验法是一种近似方法,因此多在投标方案和施工大纲编制阶段采用。定量分析法以进度控制为目标,通过深入分析动臂式塔吊的吊装工作量和吊装能力来确定配置数量。应根据该方法非常成熟,准确性高,但计算工作量大,因此多在施工组织设计编制阶段采用。,超高层建筑动臂式塔吊施工技术,(二)动臂式塔吊配置分析,2、垂直运输配置数量,世界部分著名超高层建筑施工动臂式塔吊配置统计,超高层建筑动臂式塔吊施工技术,四、动臂式塔吊安装,1、动臂式塔吊安装形式,动臂式塔吊的安装形式分为固定式和附着式,固定式动臂式塔吊的基础直接与塔楼地板基础连为一体,并预埋动臂式塔吊的基脚,当固定式动臂式塔吊
15、自由段高度无法满足正常施工需求时,则进行转换改为爬升式动臂式塔吊;附着式则直接在核心筒墙体预埋附墙系统,实现动臂式塔吊的爬升,附着式动臂式塔吊分为内爬式和外爬式两种形式。,2、固定式动臂式塔吊安装施工,固定式动臂式塔吊的安装阶段一般在地下室钢结构施工前安装,地下室地板施工阶段会采用一台平臂吊,平臂吊的选型应充分考虑动臂式塔吊的爬升节、机械平台和起重臂的重量,满足起重量。平臂吊的定位除应满足地下室阶段的施工,还应考虑动臂式塔吊的安装。,超高层建筑动臂式塔吊施工技术,3、固定式动臂式塔吊安装施工,基础施工,(1)动臂式塔吊安装施工工艺原理图,爬升节安装,标准节安装,下回转支撑安装,机械平台安装,动
16、力系统安装,塔楼(A架)安装,配重安装,起重臂安装,剩余配重安装,超高层建筑动臂式塔吊施工技术,3、固定式动臂式塔吊安装施工,(2)动臂式塔吊安装施工工艺,1)基础施工,动臂式塔吊的基础直接与主楼地板基础连为一体,在地板基础内预埋塔基的基脚,通过螺栓将校正框(5根带孔槽钢)与基脚连接,对基脚进行定位,要求基脚的平面度误差在3mm,垂直度在1,混凝土在浇筑过程中,随时监控塔节的垂直度(1 )。在基础施工完成后,在预埋基脚上安装一节标准节,用以调整和验证塔身的水平度和垂直度。,超高层建筑动臂式塔吊施工技术,3、固定式动臂式塔吊安装施工,2)爬升节的安装,安装动臂式塔吊的爬升节前,现拆除预埋基脚上的
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