1、41 大 型动 臂式 塔机 安装 拆卸 及爬 大 型动 臂式 塔机 安装 拆卸 及爬 大 型动 臂式 塔机 安装 拆卸 及爬 大 型动 臂式 塔机 安装 拆卸 及爬 ( ( ( ( 顶 顶 顶 顶 ) ) ) ) 升 工法 升 工法 升 工法 升 工法 编 制 单 位 ： 中 建三 局第 二建 设工 程有 限责 任公 司 工 法 编 号 ： E J G F 1 3 1 - 2 0 0 8 主 要执 笔人 ： 1 前 言 随着社会经济的发展，大型建筑工程正在向超高层方向和钢结构方向发展，其结构呈现多样化 趋势。单体构件越来越重，施工工艺越来越复杂，施工工期越来越紧。因此，出于提高施工生产效 率、
2、保证施工质量和安全、缩短施工工期的需要，选择性能先进、起重能力大的起重垂直运输设备， 已成为大型高层建筑工程施工中的首选。 在中央电视台新台址建设工程塔楼施工中使用了两台 M1280D 型塔机和两台 M600D 型塔机、 裙楼施工使用两台 M440D 型塔机。 在上海环球金融中心工程施工中使用了两台 M900D 型和一台 M440D 型塔机。 在广州珠江新城西塔工程施工中使用了三台 M900D 型塔机。 在以上几个工程中使用的 MD 系列塔机，均系由澳大利亚法福克公司生产的内燃机驱动、全液 压控制、动臂式的大吨位重型塔机。此系列大型塔机，目前在国内使用中还缺乏比较成熟的安装拆 卸和爬（顶）升施
3、工技术，我公司从施工生产中总结编制的这一工法，将有利于超大型塔机在国内 各大型工程中的推广使用。 2 工法特点 2.1 根据 MD 系列塔机的结构特点，规范了塔机的安装、拆卸、爬升、顶升等使用工况的具体 流程和操作步骤。 2.2 结合高层结构施工向上逐层推进的特点，分阶段进行塔机的爬升和顶升。 2.3 本工法操作方便安全，能有效保证施工质量、缩短施工工期。 3 适用范围 3.1 本工法适合于 MD 系列塔机的安装、拆卸、爬升、顶升等各项工作内容。 3.2 该施工方法系从 MD 系列塔机施工中总结，对于采用非内燃机驱动、全液压控制、动臂式 结构的其他塔机也具有指导意义。 3.3 该工法是高层房屋
4、建筑中塔机使用经验的总结，对于超高层和大型复杂的构筑物尤其适 用。 4 工艺原理 4.1 塔机安装拆卸工艺原理 筑龙网42 塔机的安装，是在塔机的基础或支撑底座施工完毕，并达到规定要求后，通过使用相应的起重 设备，先在地面进行各部总成的拼装，然后再按照先下部结构、后上部结构的顺序完成安装工作。 塔机拆卸，是安装的逆向过程。 4.2 塔机顶升工艺原理 塔机的顶升加节是通过安装顶升套架，由套架上的液压油缸（活塞杆）做伸缩运动，使套架顶 起塔身节上部的塔机，从而实现加节的目的。该系列塔机顶升一个行程即增加一节塔吊标准节。 4.3 塔机爬升工艺原理 塔机的爬升是由爬升节和爬升横梁上的两组爬爪，通过爬升
5、节内的液压油缸（活塞杆）的伸缩 上下运动，使两组爬爪交替支承在爬升梯上，从而来实现塔机的爬升工作。根据爬升的距离，需要 多次循环伸缩运动，才能完成一次爬升操作。 5 工艺流程及操作要点 5.1 工艺流程 5.1.1 塔机安装工艺流程(拆卸流程为安装的逆向流程) 图 5.1.1 塔机安装工艺流程 5.1.2 塔机顶升工艺流程 载荷试验，报检。 安装结束 塔机构件进场 基础施工 基础设计 各部构件的拼装 50t汽车吊进场卸车 和拼装 按交接清单进行交接 塔机安装 选择相应的大吨位汽车吊 进场安装 控制垂直度2/1000 按规定顺序、数量安装 基础节及塔身节 安装下回转支座 安装上回旋组 (含驾驶室
6、) 安装机械平台 安装主卷扬 安装动力包 安装部分配重 安装 A型架 安装起重臂 穿绕变幅绳 穿起升钢丝绳及吊钩 调试限位，全面检查并按规定力 安装剩余配重 安装准备工作 筑龙网43 图 5.1.2 塔机顶升工艺流程 5.1.3 塔机爬升工艺流程 图 5.1.3 塔机爬升工艺流程 5.2 操作要点 5.2.1 塔机安装拆卸操作方法 1塔机的基础设计与施工：在塔机安装前，首先要根据MD 塔式起重机安装说明书的要求， 并结合现场实际或建筑物的结构形式，选择合适的基础，编制基础施工方案；或设计塔机内爬支撑 准备工作 安装支撑系统 安装”C”型框 安装爬升梯 用塔机自身或相邻塔机 进行安装 调试爬升液
7、压系统 塔机配平 塔机爬升 调整垂直度，顶紧顶块 依据爬升距离配置相应 的爬升梯 吊起专用配重块 调整 C型框顶块约间隙 3mm，调试液压爬升系 统. 需要重复多次爬升步 骤，完成一次爬升 爬升结束 起吊相应重量的配重块 准备工作 安装塔机顶升系统 安装塔机附着系统 调试顶升液压系统 塔机配平 塔机顶升 控制垂直度2/1000 根据所需高度，确定顶升 塔身节数量 调整各限位，紧固螺栓 用塔机自身或相邻塔机 进行安装 顶升结束 调整项升套架的顶块间隙 （约 3mm） 筑龙网44 系统的结构形式及其制作、加工和安装方案，经过单位总工审核和监理单位总监审批签字盖章后施 行，并提前完成基础的施工。 2
8、塔机安装准备工作 1）应有足够的场地，以满足塔机存放、部件拼装和安装的要求。 2）准备相应型号的燃油、油酯等，以备即时之需。 3）准备齐全塔机安装所需的机具、工具和索具等。 3塔机构件进场：按事先规划的构件存放位置，用汽车吊依次卸车，按清单交接。并检查构 件数量是否齐全，质量是否完好。 4塔机构件拼装：对各部总成进行拼装，使其达到安装状态，并尽量使构件在吊车吊装范围 内，避免现场的二次倒运。 5塔机安装 1）塔机固定式安装时，将塔机基础节吊装到基脚上，用高强螺栓连接，按规定力矩紧固。内 爬式安装时，将爬升节吊装到底层支撑系统的 C 型框上，由爬升节下部的四个支撑爪支撑在 C 型框 上的四个支座
9、上，调整垂直度 2/1000内，然后将该层 C 型框的各个顶块顶紧。 2）依次吊装塔吊标准节，将计划安装的塔吊标准节全部安装。内爬式塔机在塔身节安装到第 二层支撑系统时，先完成该层的 C 型框安装，再次测量垂直度在 2/1000内后，顶紧 C 型框顶块后， 才继续安装上部塔吊标准节。 3）将下回转支座吊装到最上部的塔吊标准节上，拧紧全部螺栓。 4）将上回旋组（含驾驶室）吊装到下回转支座上，并用专用的高强螺栓连接。将所有螺栓按 照规定的力矩紧固后，继续下步作业。 5）将机械平台（后段）起吊，用专用的大销轴与上回旋组连接。 6）将动力包和主卷扬吊装到机械平台上，用销轴或螺栓与机械平台连接。并开始连
10、接各液压 油管和控制线。 7）安装部分配重（按安装说明书的要求） 。遵照从内向外安装的顺序安装。 8）将 A 型架吊到机械平台上，用专用销轴与机械平台连接。 9）将已完成拼装的起重臂吊起，让上回旋组的前方的耳板对准起重臂起吊方向，将起重臂根 部与耳板用销轴连接后，将安装拉索与 A 型架连接。 10）先用牵引钢丝绳在变幅滑轮组上穿绕后，与变幅钢丝绳连接，利用主卷扬和变幅卷扬的有 效配合来完成变幅钢丝绳的穿绕。 11）将起重钢丝绳的绳头吊起，并从卷筒上慢慢引出，将起重钢丝绳从起重臂上牵引到臂端的 滑轮内再放到地面，穿上吊钩。 12）将剩余配重安装在机械平台的后部。 13）全面检查，紧固所有螺栓，调
11、试各限位，并进行载荷试验。 5.2.2 塔机拆卸，是塔机安装的逆向过程。 5.2.3 塔机顶升操作方法 随着建筑物的升高，塔机必须进行顶升加节才能满足施工的需要。超过自立高度时，先进行附 着，然后再进行顶升。操作步骤如下： 1将塔身节的引进轨道和顶升套架安装在塔机下回转支座，然后将两个顶升支腿安装在顶升 油缸上。 2将附着框安装在规定的塔机塔身节上，用钢丝绳将其固定，然后调整垂直度在 2/1000内， 筑龙网45 再完成附着杆的安装。 3将顶升油缸油管接到动力包专用油管接头上，排除液压系统内的空气，调整顶升系统油压， 空载试运行。 4塔机顶升操作 1）准备一节塔身节， 通过专用扁担和 10 吨
12、链条葫芦，将塔身节吊放到引进小车上，调节塔 身节的悬挂高度，推到顶升套架边。 2）将专用配重吊起，调整幅度，将塔机配平，制动回转。 3）调整顶升套架上的顶块，使其与塔身节的间隙约为 3mm。 4）操纵油缸回缩，将顶升支腿支在塔身节横梁上，用螺栓将顶升支腿与横梁锁紧。 5）松开下回转支座与塔吊标准节的螺栓，使塔机上部与塔身节脱开数毫米时，微动起重臂， 使塔机完全垂悬在塔身节上后再将螺栓取下。 6）开始塔机顶升，达到一个塔身节高度时，将悬挂的塔身节推到套架内，用专用螺栓使其下 端与原先安装的塔身节连接、上端与下回转支座连接，并将螺栓紧固到规定的扭矩。 7）重复以上步骤，直到所需的塔身节全部顶升完毕
13、。 8）顶升加节完毕后，应每一个螺栓紧固到规定的扭矩。 5.2.4 塔机爬升操作方法 要完成塔机的内爬升工作，至少准备三套 C 型爬升框和支撑系统进行周转。当爬升距离小于塔 机的最小夹持距离时，就还应增加一套，在每次爬升前至少要安装一道支撑系统和 C 型爬升框。步 骤如下： 1分别将支撑梁、斜支撑杆、T 型梁和 C 型爬升框等安装就位，调整间隙后将螺栓拧紧。 2根据爬升距离，选择相应的爬升梯节进行组合拼接，将两根拼好的爬升梯用专用销轴安装 到第二层 C 型框下的连接耳板上。 3塔机爬升操作 1）将爬升液压油管与动力包专用爬升油管接头相连接，根据控制阀上安装的油压表，调整油 压，排除液压系统内的
14、空气。 2）调整各层 C 型框顶块与塔身节间的间隙，控制在 3mm 左右。 3）调整起重臂幅度，将塔机进行配平后，将回转锁定。 4）由固定式转换成内爬式时，将爬升节与基脚的螺栓拆除。操纵爬升油缸，使顶升横梁上的 爬爪踏上爬升梯底部踏步上，顶起塔机相应的距离（一般 2m 左右） ，让爬升节的上爬爪踏在爬升梯 踏步上。 5）使油缸慢慢收缩，直到顶升横梁上的爬爪搭在爬梯上一级踏步上。 6）使油缸伸长，顶起塔吊上升约 2m，让上爬爪稳固地搭在爬升梯的上一级踏步上。 7）重复上述、步骤，直到爬升节的四个支撑爪支撑在 C 型框的支座上。 8）收回油缸，使顶升横梁上的爬爪搭上 C 型梁上。 9）调整上层 C
15、 型框上的顶块，调整垂直度后，将顶块顶紧。 10）拆除油管上接头，取下平衡配重，恢复塔机使用性能。 6 材料与设备 表 6 材料与设备配备 筑龙网46 序号 名称 规格 单位 数量 备注 1 汽车吊 200t、50t、25t 辆 各 1 安装拆卸用 2 塔机专用工具 液压、气动扳手等 套 各 1 安装拆卸用 3 电、气焊工具 套 各 1 4 白棕绳 1850米 根 3 缆风绳 5 钢丝绳 12 米 400 穿变幅绳用 6 经伟仪 套 1 7 电工工具 套 1 8 对讲机 部 5 9 敲击扳手 60mm/55mm/50mm/36mm 把 各 4 10 单头梅花扳手 60mm/55mm/50mm/
16、36mm 把 各 4 11 梅花、开口扳手 12件套 套 各 1 12 活动扳手 8” 12” 18” 把 各 2 13 管子钳 把 2 14 破坏钳 把 1 15 链条葫芦 10t3m/5t3m/2t3m 个 各 2 16 大锤（带柄） 16磅/12磅/4磅 把 各 4 17 钢丝绳吊索 637、3012m/8m 根 各 4 18 钢丝绳吊索 637、188m/4m/2m 根 各 4 19 钢丝绳吊索 637、128m/2m 根 各 4 20 卸扣 12t/9.5t/5t/3t 只 各 4 21 吊带 5t 根 4 22 捆绑器 5m 付 1 23 撬棍 1m 根 4 7 质量控制 7.1
17、塔机垂直度控制在 2/1000以内。 7.2 螺栓均按规定力矩进行紧固。 7.3 所有销轴均应安装到位，开口销的开口角度应大于 30度。 7.4 严格执行建筑机械使用安全技术规程 （JGJ33-2001） 、 塔式起重机安全规程 （GB5144 2006） 。 筑龙网47 8 安全措施 8.1 作业前进行方案和安全技术交底。 8.2 在安装起重臂等重要构件时，系上缆风绳。 8.3 在安装完塔机上回转后，将塔身节连接螺栓和回转轴承连接螺栓全部按规定力矩紧固后， 方可继续进行下一步工序。 8.4 在利用主卷扬穿变幅绳时，将主绳用捆绑器牢固地固定在卷筒上，防止松绳碰坏油管及马 达。保证主卷扬和变幅卷
18、扬同步。 8.5 必须熟悉本机构造和性能，掌握起重吊装程序。 8.6 须集中注意力，现场统一指挥，上下工作面的指挥相互配合。在进行爬升作业时，各层均 设置多人监督爬升情况，除由一名经验丰富的人作为指挥外，每层设置一名副指挥，出现异常情况 及时通知操作者停机，使用性能良好的对讲机进行联络。 8.7 雨雪冰冻、大雾、四级及以上大风天气，应停止作业。 8.8 作业区域设警戒标志，派专人值守，非专业人员不得入内。 8.9 遵守高空作业规程，作业人员持证上岗。 9 环保措施 9.1 随季节即时发放防寒保暧和防暑降温用品。 9.2 为了不影响附近居民晚间休息和保证施工职工的安全，只安排白天工作。职工有效工
19、作时 间每天不超过 8 小时。 9.3 制定塔机的定期检查制度，定期检查相应部位是否有漏油现象发生，并及时采取措施， 防 止污染环境。 9.4 在每天工作完毕后，及时清除塔机油污，归类收回全部工具和吊具，做到工完场清。 10 效益分析 10.1 经济效益方面： 本工法中，采用了以塔机自身动力代替人力进行变幅绳的穿绕和使用吊笼代替搭设脚手架进行 支撑系统螺栓的联接等多种方法，降低了劳动强度，减少了工作量，缩短了施工工期。在质量、工 期、安全、环保等方面都取得了良好的成效。 上海环球金融中心工程， 运用此工法后，每台 M900D 塔机的安装或拆卸时间（含进出场）从 计划的 14 天，缩短到平均安装
20、或拆卸时间约为 6 天左右，共安装或拆卸 8 台次。爬升时间从计划的 每次爬升 44 小时，缩短到约 18小时（含支撑架安拆） ，共爬升 44 台次，为环球项目节约了大量的 施工时间。 中央电视台新台址工程项目，运用经过优化后的本工法，将每台 M1280D 塔机的安装或拆卸时 间（含进出场）从计划的 10天，缩短到平均约 4天左右，共安装或拆卸中央电视台新台址工程项目 MD 系列塔吊 22 台次；爬升时间从计划的每次 30 小时，缩短到约 18 小时（含支撑架安拆） ，共爬 升 45台次，为央视新台址工程项目节约了宝贵的施工时间。 广州珠江新城西塔工程项目，运用本工法进行施工，三台 M900D
21、 塔机的完成了 6台次安装和 4 筑龙网48 台次拆卸，以及 66 台次的爬升工作，均按时完成了任务，受到了业主和总包方的好评。 10.2 质量方面： 无论是上海环球金融中心工程、中央电视台新台址工程，还是广州珠江新城西塔工程，每次安 装和爬升质量均是一次性通过政府有关部门和总包、监理的验收，合格率达到 100%。 10.3 安全方面： 采用此工法，减少了操作人员的数量，降低了高空作业的劳动强度，缩短了施工工期，使安全 得到了有力的保证。上述工程均无人员伤亡事故发生，取得了良好的安全成绩。 11 工程应用实例 11.1 上海环球金融中心 该工程高 492 米，是当时国内第一、世界 第三的高层建
22、筑。总建筑面积 37 万余平米。选 用 2 台 M900D 和 1 台 M440D 塔机，作为主要 吊装设备。其中 2 台 M900D 塔机，是国内目前 使用最高的塔机，起重臂端部的最高点超过 500 米。 首次直接安装为内爬式，支撑于结构本体 的核心筒内墙体上，利用 200 吨汽车吊进行安 装。每台塔机配置了三套附墙架支撑系统。爬升 到一定高度后，为了满足施工需要，对两台 M900D 塔机进行了空中移位安装，并由内爬式 改为外附式。当结构施工完毕，分别安装 M370R、SDD20/15、SDD3/17 三台屋面吊，对 塔机进行逐级拆除。 图 11.1 上海环球金融中心 从 2005 年 7
23、月开始，进行安装、爬升和高空 移 位 ， 到 2008 年 5 月 最 后 的 拆 除 期 间 ， 我公司使用本工法，两台 M900D 塔机共完成了安 装 4 台次，拆除 4 台次，爬升共计 44台次。 11.2 中央电视台新台址建设工程 该工程是 2007年世界十大奇特建筑之一，屋 顶最高处标高 234m。 该工程结构形式为全钢结构。 总建筑面积 47 万余平米。两座塔楼使用二台 M1280D 和二台 M600D 塔机。其中， 2 台 M1280D 塔机，起重力矩达 2450 吨米，最大起重量为 100 吨，最大臂长为 82.6米，是目前国内房屋建筑工程 中使用的最大塔机。 该工程的塔机，首
24、次安装均为固定式，直接 安装在工程基础的筏板上，利用 200t汽车吊分别 图 11.2 中央电视台新台址建设工程 完成两台 M1280D 的安装，然后用 M1280D 完成 筑龙网49 M600D 和 M440D 的安装。当两座塔楼施工到 F08 层时， M1280D 和 M600D 塔机均由固定式转化为 内爬式，开始进行爬升。由于塔楼为倾斜钢结构形式及楼层高度的复杂性，每台塔机不仅配置了四 套爬升支撑系统，而且随着主楼高的增加，塔机爬升到一定高度后，工作面出现了较大变化，为满 足施工要求，每台塔机均进行了两次高空移位 安装，最后在楼顶安装两台屋面吊对其进行拆 卸。 从 2006 年 2 月开
25、始首次安装，经历爬升 和高空移位，到 2008 年 7 月最后拆卸期间， M1280D 和 M600D 塔机共完成了塔机安装 12 台次、拆卸 12台次、顶升 2 台次、爬升 45 台 次。 2008年 7 月底完成塔楼上四台塔机的拆卸 工作。 11.3 广州珠江新城西塔工程 广州珠江新城西塔工程高 432米，总建筑 面积为 45万余平米，该工程使用三台 M900D 塔机。 首次直接安装为内爬式，支撑于结构本体 的核心筒外墙体上，利用 200吨汽车吊进行安 图 11.3 广州珠江新城西塔工程 装。每台塔机配置了三套附墙架支撑系统。 从 2007 年 4 月开始进行安装、爬升和高空移位，到 20
26、09年 3 月， M900D 塔机已完成了安装 6台次，拆卸 4台次，爬升 66台次。目前正在进行两台塔机的拆卸准备中。 11.4 工程应用总结： 大型动臂式塔机安装拆卸和爬（顶）升施工工法，在房屋建筑施工领域中，国内还基本属于空 白，尚无先例可以借鉴。在上海环球金融中心和中央电视台新台址的实施过程中，中建三局第二建 设工程有限责任公司的技术人员在施工过程中进行了深入的研究，每次均根据施工现场的实际情况 编制施工技术方案，通过多次经验总结出本工法，经过精心组织，均以 100%的合格率顺利完成。 目 前，我公司已将此工法再次应用于广州珠江新城西塔工程所使用的三台大型塔机的施工中，成效明 显。 大型动臂式塔机安装拆卸和爬（顶）升施工工法，技术先进，可操作性强，填补了国内房屋建 筑中大型动臂式塔机施工应用的空白。在全国建筑行业大型塔机施工生产中的应用具有积极的推广 价值。 筑龙网
