源自 | 道鼎建筑装饰
1.塔机布置原则
满足现场物料运输需求：
1）塔机起吊次数、起重量（最远端起重量）满足施工要求（与进度匹配）；
2）综合考虑料场的布局，尽量减少二次运输；
3）当有预制构件或钢结构构件时，应根据构件分割、安装方案确定塔吊选型，保证塔吊选型与布置经济合理。
4）采用格构基础时，可结合塔吊投产时间确定格构柱长度及塔吊基础标高，做到塔吊早安装、早验收、早使用，提高作业效率；
可以轻松安装和拆卸：
5）塔吊的平面位置应综合考虑与结构的位置关系以及安装、附着、吊装和拆除的方便；
6）群塔作业时，必须考虑各塔平面位置和起升高度的逻辑关系，满足群塔施工的安全要求；
减少对工程建设的影响，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、拆除时间应合理安排，使用期应满足经济性要求；
2.塔吊布置的10个要素
大型机械的选择与定位应在工程技术规划时明确，塔吊、室外电梯等的定位、选型、安装、拆除时间等应根据工程具体情况综合考虑。
1）环境
根据准备好的初步现场布置图，确定所需塔机覆盖范围、塔机臂长、所需起重性能，进而确定机型数量。
塔吊上部旋转部分与周围既有建筑物、架空电线、树木、信号塔、临时办公区、生活区之间的安全距离要求和安全防护要求。
特别需要注意的是，有些地区要求，塔机平衡臂严禁覆盖已有的固定建筑物、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
案件
某项目占地面积约6500平方米，总建筑面积6.8万平方米，为地下3层、地上13层的公共建筑，本项目基坑开挖深度19.17m，共计护坡桩237根。
南北塔及裙房采用两台塔吊覆盖钢结构排水沟的尺寸，因此采用一台臂长45m的塔吊和一台臂长40m的塔吊。由于场地狭小，考虑到基坑安全，两台塔吊均布置在基坑内。南塔吊布置在结构外部，深入基坑边坡。
该项目为集团公司重点项目，场地位于市中心，空间狭小，施工单位要求高，工期紧迫，土方施工过程中受外界环境影响，土方开挖、运输缓慢，导致后续结构施工延误。
得到教训：
对于工期紧、基坑较深的工程，当塔吊位于基坑边坡附近时，应考虑塔吊是位于基坑底部还是位于基坑顶部边坡附近。本工程南塔吊设置在基坑顶部，塔基采用基础+工程桩的形式。各项工程措施造价相差不大，但可提前完成塔吊安装，尽快投入使用。
2）提升时间
在技术规划阶段，可通过经验估算吊装频率，判断塔吊的工作效率是否满足施工进度的需要。根据初步估算的吊装频率计算结果和施工进度，初步确定塔吊数量及型号，并进行布置、绘图、分析、调整等。在编制正式计划时，应根据施工进度、构件重量、工队分工等具体需要钢结构排水沟的尺寸，计算吊装频率，确定塔吊型号及数量。
起吊次数估算：钢筋混凝土高层建筑标准层每平方米建筑面积约需起吊1.1～1.6次，一台塔吊平均每班（8小时）可完成约50～60次起吊，可根据计划塔吊台数及每天工作班次计算出塔吊可完成的总起吊次数，初步确定拟布置的塔吊台数是否满足工程需要。
案件
某集团某重点项目，原计划两台塔机满足工程进度要求，但施工单位要求加快施工进度，导致塔机吊装次数未能满足施工进度要求。
为满足施工单位进度要求，新增塔机1台，主楼提前封顶。
得到教训：
1）对政府关注项目、地方代表性项目、战略合作单位重点项目等，应充分考虑业主方进度要求，保证施工措施，努力做到“开头紧、结尾松”；
2）若使用一台塔机吊装相邻建筑物（两栋主楼、四栋别墅等）时，必须考虑吊装作业次数与进度的关系。
3）进展
塔吊布置时，应尽量避免塔吊臂与周围建筑物、外部框架发生干扰。特别是当施工方案显示不同区域、不同建筑群的楼宇明显快于其他建筑群时。
当布置群塔时无法避免出现高塔臂长覆盖低塔塔身的情况时，必须明确塔吊吊装计划和各单位施工进度要求，确保“高塔快建，低塔慢建”。
将建筑施工进度快、建筑屋面标高较高的部位的塔吊设置为高塔；将建筑施工进度慢、建筑标高较低的部位的塔吊设置为低塔。
案件
场地北侧有110kv高压线，北侧布置3#塔吊时应考虑避开此高压线，保持4m以上的安全距离。
南侧有施工工地，已布置好塔吊，在南侧布置塔吊时，考虑错开相邻施工工地的塔吊。
现场东侧设置加固区，西侧设置周转材料存放区。
3#塔吊覆盖东西两侧，臂长60m，承担3#楼施工任务，采用STT153塔吊。
为了错开相邻工地的塔吊，1#、2#塔布置在远离相邻工地的一侧，西侧的2#塔采用一台F0/23B塔吊，臂长45m，东侧的1#塔采用一台STT153塔吊，臂长50m。
施工顺序为5#、4#、3#。
工程实际施工过程中，由于现场开挖进度缓慢，4#楼区开挖时间比5#楼区晚了一个多月。
主楼实际施工顺序调整为5#、3#、4#，施工顺序的改变导致5#楼与4#楼整体工期相差一个多月，导致3#塔吊无法挂接并起吊高塔，1#、2#低塔受3#塔限制无法起吊，5#楼施工至6层后无法继续施工。
将已经安装到独立高度的3#塔机拆除，移至3#楼附近，同时将塔臂截短5m，臂长调整为55m。
搬迁后，3#楼西侧有部分区域无法覆盖，因此我们考虑租用一台25t汽车吊协助施工。
得到教训：
塔吊设于基坑内时，应远离开挖区域，防止影响塔吊基础施工。在规划时应确定开挖及开挖顺序，并尽早完成塔吊基础土方施工。
案件
原规划高层施工顺序：8#→5#→4#→3#
房屋建设顺序：9#、10#→11#、12#
预售调整：
高层施工顺序：5#→8#→4#→3#
房屋建设顺序：9#、12#→10#、11#
得到教训：
在规划前应与建设单位协商确定建筑开发顺序，防止建设单位随意调整开发顺序，扰乱施工部署，导致机械、劳动力和周转材料投入增加。
4）地基承载力
塔吊基础定位是根据塔吊说明书及地质勘察报告中对基础位置处的基础承载力要求，确定塔吊基础型式、尺寸，进而调整塔吊基础与建筑结构的相对位置（水平位置、基础标高）。
承重层+钻孔
5）结构干扰
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）相互干扰；
避免塔吊机身与建筑屋盖结构（结构梁、后浇带等）发生干扰；
避免塔机起升方向与高层建筑主体结构产生干扰；
尽量减少塔吊楼板的结构开口数量（适当设置在自动扶梯、井道等处）。
6）塔群约束
多台塔机作业时，塔机布置应满足相邻塔机之间的安全距离要求。
尽量减少三台塔机并行作业的情况；
尽量避免4台或以上塔吊重叠作业。
目前，北京市住建委规定，集群式四台及以上塔吊交叉作业属于危险性重大工程，集群式施工方案需经过专家评审。
手臂长度应包括手臂末端
7）海拔
正确选择塔吊基础底部标高是基础规划的重要内容，选择不当，可能因基础承载力不够而造成基础下沉，或因基础底面高于建筑基坑底面而引发滑坡事故。
a.直接置于地面的塔基座，应结合塔吊所在地的地质情况确定埋置深度，并选择地基承载力良好的土层作为塔基座的承载层。
b.对于深基坑工程，如果塔基面高于建筑底面，塔基存在塌方风险。对于无基桩的塔基，塔基标高应与基坑底面大致在同一高度。对于有基桩的塔基，基桩不宜外露。如果承台处于较高位置，基坑开挖时基桩外露，会降低基桩承载力，而且要承受塔吊旋转的扭矩，存在安全风险。
c.地下室内的塔基础，其基础顶面与地下室底板间宜留100mm的缓冲层。若塔基础与地下室底板做成一体时，应考虑塔基础的沉降应超过周围底板结构的影响。
d.对于组合基础（灌注桩+格构柱+塔基），塔基底面与地下室顶面距离不宜小于1m，以方便顶板结构施工。
案件
某项目现场占地面积约2.5万平方米，结构东西宽近90米，南北长约220米，为商业建筑，地下4层，裙房3层，最高建筑高度180米。其中T1地上38层，T2、T3为20层，T4为31层。基坑深度19.3米，土方量约50万m³。原基坑支护设计图支护梁密集，设置2座钢栈桥为挖坑栈桥。
计算发现开挖效率无法满足，影响了施工进度，项目部借鉴同类工程经验，取消了两座钢栈桥，优化为圆形栈桥，提高了取土效率，现场取土点可达10处，大大增加了开挖量，减少了土方开挖时间。
本工程共安装5台塔吊，其基础均采用组合式塔吊基础（混凝土钻孔灌注桩+格构钢架+钢筋混凝土基础座），塔吊基础座设置在地下室顶板标高30cm以上，可节省前期深基坑施工工期（土方开挖、坑中钢筋施工、支撑梁施工等），减少汽车起重机等其他大型机械的投资。
得到教训：
a.栈桥板施工布置应考虑车辆通行顺畅，避免土方点可能出现的拥堵。土方阶段技术规划应综合考虑栈桥承载力，满足运输车辆、物料装车、混凝土浇筑施工等荷载要求，确保栈桥承载力满足要求。栈桥板定位应考虑后期顺利拆除。
b.塔吊的定位应充分考虑不影响主体结构施工。格构柱需穿过地下室楼板，避开后浇带及梁位，尽量选择在楼板内。施工格构柱时，应注意格构柱的垂直度控制措施。格构柱应平行设置，以方便后期加固及安装剪刀撑进行焊接。
8）角度
安装、拆除塔吊时，起重臂方向必须一致，臂架应与主体结构平行布置。
塔吊基础中心与结构外墙的垂直距离以4～8m较为适宜。
案件
某工程14号楼塔吊基础施工时，施工单位只提供了主楼及车库基础结构图，未出具主楼标准层结构图及建筑图。在塔吊基础钢筋绑扎完毕并立好模板、计划施工预埋件时，施工单位才将该楼标准层建筑图及结构图发给项目部。在西北角增设阳台，拆除塔吊时，吊臂位置与主楼西北角外阳台发生冲突，无法按正常方式拆除塔吊。
得到教训：
在塔吊基础设置定位时，必须取得完整的建筑图纸和结构图纸，避免塔吊臂与主体结构发生重叠、冲突和干扰，确保塔吊拆除时臂架能自由落下。
9）附件
在布置塔吊位置时，应保证塔吊与主体建筑结构的相对位置满足塔吊附着要求。附着杆系必须包含三角形单元，以保持塔吊附着系统的几何形状不变，形成稳定的结构。尽量使塔吊附着杆与建筑物附着点受力合理。
确保附着杆的长度和角度在合理的范围内
三杆附件最外侧两支杆与附件车架前横梁垂直线之间的夹角应控制在25°~45°之间。
四杆双侧附内支撑杆的理想角度为90°，应控制在75°至120°之间。
四杆单面附着体外支撑杆与附着架前横梁垂直线的夹角应控制在40°~60°之间。
10）拆除
塔机布置时必须考虑安装场地和拆卸场地的要求，保证进场时能安装，出场时能方便拆卸。在保证能安装、能拆卸的前提下，综合权衡安装、拆卸的难度、安装、拆卸成本、使用效率，确定最佳基础定位。
拆除困难——使用大吨位汽车起重机进行高空拆除是成本高昂的措施。
若塔吊基础设置在地下室，拆除塔吊时需用汽车起重机在地下室顶板支撑车辆，则总包方应事先与设计单位、监理单位沟通，确认地下室顶板承载力是否满足拆除塔吊时汽车起重机的承载力要求，并确定汽车起重机及运输车辆的最佳行驶路线和支撑地点。
案件
某安置房项目，楼与楼之间的地下室布置了3台塔吊，原计划用50吨汽车吊上到地下室顶部拆除塔吊，但工程监理、设计单位不同意汽车吊上去，所以改用500吨汽车吊拆除塔吊，花费约20万元。
当臂架距离主体结构较近，且主体结构有飘窗等悬挑结构时，应注意考虑配重端、司机室、顶升套件操作平台等的宽度，绘制平面图时应按实际比例绘制塔机臂架尺寸，防止与主体结构或外接脚手架发生干涉，影响塔机拆塔。
当单个工程的单元间有夹角或两单元间距离较近时，应考虑吊杆的安装方向，防止吊杆过长与主体结构发生干扰，影响塔吊拆除。塔吊安装时，应考虑外脚手架、室外电梯等后续工序的影响，防止塔吊部件在拆塔时与外框、室外电梯等发生干扰，影响塔吊拆除。
3.塔吊布置注意事项
3.1 裙房顶上部塔吊拆除
1）塔吊在裙房安装前，应做好塔吊拆除时吊臂等部件的吊装方案。应明确配重、司机室、吊臂的重量、吊臂的安装方向、汽车吊的停放位置，确保塔吊能顺利拆除并吊出楼顶。拆除方案中不宜使用大型汽车吊，以减少拆除成本。
2）对于无法用汽车起重机拆除配重、平衡臂等的工况，应在顶板安装拉杆、卷扬机等辅助起重设备。
3)拆除作业辅助起重设备设置在建筑物上时，应明确设置位置、锚固方法，并核实辅助起重设备的安全性和建筑物的承载能力。
3.2 大型构件吊装塔机布置
对于预制、钢结构、大型钢模板等需要整体吊装大型构件的工程，在规划塔吊布置时，应充分考虑现场实际情况，规划施工道路位置、构件堆放场地，明确构件重量及是否可拆分、可组合，根据工程进度、构件数量、构件重量等确定塔吊的布置位置、数量、规格。
为保证施工效率，应考虑构件的组合，减少吊装次数。对于钢结构项目，钢柱应一次安装2-3层；对于大型钢模板项目，应在设计阶段确定模板拼装方式，并在堆放现场完成拼装；对于预制装配式项目，应尽量减少楼梯、墙体、复合板等构件的拆分。
案件
某项目总建筑面积10万平方米，其中地上建筑面积6.8万平方米，地下建筑面积3.2万平方米，有住宅主体建筑4栋、配套建筑7栋及地下车库。
本项目包含的预制构件有：预制楼板、预制楼梯，除屋面板外，一层以上所有楼板、楼梯均为预制构件。预制叠合板重量分别为0.96t、0.82t、0.51t、0.95t、0.56t。预制楼梯断面尺寸为5420×1260×200mm，单层重量为4.63t。
院内共布置4台塔吊，全部安装在车库顶板。
该项目采用50米长的F0/23B塔吊，布置在车库屋面，塔吊距离楼梯吊装位置36m，此距离塔吊有效起重量为3.1t，不可能吊装整个楼梯，因此在图纸深化过程中，将楼梯分为两段，截面尺寸改为5420×620×200mm、5420×580×200mm，重量分别为2.18t、2.02t。
得到教训：
对于装配式结构、钢结构、采用大型钢模板体系的模板等重型构件的工程，在工程技术规划时应明确各结构构件的重量、构件安装尺寸、高度等参数，并根据现场实际情况合理确定塔机型号及定位。
3.3 预制工程塔吊附着布置
拼装塔吊附着形式常见有两种，一是通过阳台、窗洞附着于室内剪力墙，二是通过外板上的预留孔将附着杆附着于建筑外剪力墙。
采用第一种方式时，应认真研究塔身与阳台、窗洞、室内剪力墙的位置关系，保证附着杆件的开口角度、长度、受力要求。
采用第二种方法时应注意准确确定外面板预留孔的尺寸和位置，并在工厂安排生产前深化部件的详细生产图。
3.4 防止塔吊基础积水的措施
塔吊基础积水是施工现场常见的问题，对于位于地下室内的塔吊基础来说，积水问题尤为严重。塔吊基础积水会降低基础的承载力，腐蚀塔吊金属结构，也会给安装人员检查和紧固塔吊基础螺栓带来困难。
1）对于浅基坑工程，可采用自然排水法。即在确定塔吊基础埋深时，基础顶面应略高出基础周围地面50～100mm。
2）深基坑工程采用强制排水法。即在距基础边缘2m处设水井，将基础与水井之间的排水沟连通，定期及雨后抽水。
3）对于室内基础，应采取措施防止雨水、泥土、垃圾等进入孔内，并尽快完成基础底板施工，并做好塔基与底板之间的密封处理。
3.5 基坑支护桩不得作为塔基础支护桩
对于设有支撑桩的深基坑工程，当塔吊基础设置在基坑顶部时，应单独设置基坑支撑桩，不得将支撑桩作为塔吊基础的支撑桩。 支撑桩的长度不应小于基坑支撑桩的长度，避免对支撑桩造成侧压力。
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