塔机3杆式附墙及顶升方案知识讲解

塔吊附着、顶升方案
工程名称：
施工单位：
监理单位：
编制单位；
塔式起重机型号：TC5613-6
拟安装日期：年月日
编制人：
审核人：
审批人：
审批日期：年月日
监理单位意见：使用单位意见：
日期：年月日日期：年月日
目录
1、工程概况 (3)
2、编制依据 (3)
3、塔机附墙基本情况 (4)
4、塔式起重机附着安装 (4)
5、附着计算书 (6)
6、附着杆制作 (9)
7、锚固件制作及附着杆组焊要求 (12)
8、附着框规格 (13)
9、塔式起重机顶升 (14)
10、顶升工程中的注意事项及技术要求 (156)
11、顶升验收事项 (17)
12、塔机附墙顶升作业安全事故应急救援预案 (17)
塔吊附着及顶升施工方案
1、工程概况
1.1 工程位于，结构形式为框架剪力墙，建筑物地下2层，地上28层，建筑高度 95.1 米。

建设单位：，监理单位：，施工单位：
1.2本工程安装 1 台TC5613-6塔式起重机作为垂直运输工具。

2、编制依据
1、《中华人发共和国安全生产法》
2、《建筑工程安全生产管理条例》
3、《特种设备安全监察条例》
4、《建筑起重机械安全监督管理规定》（建设部第166号令）
5、《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2012
7、《建筑施工安全检查评分标准》JGJ59-2011
8、《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46—2005
9、《塔式起重机安全规程》GB5144-2006
10、《塔式起重机》GB/T5031-2008
11、《建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程》JGJ196-2010
12、自治区建筑起重机械安全使用管理的有关规定和公司的管理制度
13、塔吊施工图纸
14、产品使用说明书
15、《起重机械安全规程》GB6067-2010
16、《塔式起重机操作使用规程》JG/T100-1999
17、《砼结构工程施工技术标准》ZJQ08-SGJB204-2005
18、《起重设备安装工程施工及验收规范》GB50278—2010
19、其它相关国家、行业的标准及规程。

20、工程建设图纸
21、施工组织设计
22、现场情况
3、塔机附墙基本情况
1、本塔机为预埋螺栓固定式，独立高度为40.5米，如需要塔机增加高度，需安装附着装置。

根据说明书要求，第一道附墙安装在30米以内，以上安装附墙则每15~25.2米设一道,并保证最高附着架处至臂架绞点处。

2、结合本工程概况与提高塔机安全系数为准，本塔机最终安装高度约为107.7米，共设4道附墙。

附墙间距根据现场情况决定，但附墙间距不超过25.2米。

3、本工程附墙件采用梁面预埋附着锚固件，根据使用说明书安全要求，在楼侧立面预埋M24勾头预埋螺栓穿锚固件连接。

采用楼面预埋方式如下图示
4、附着间距要求；（可减小间距，但绝对不能放大图中的间距要求）
4、塔式起重机附着安装
(1) 在安装附着框位置的塔身横腹杆上，用脚手架钢管扎一个井字架，在相同高度楼层的楼板上预埋地角螺栓和连接钢板。

(2)利用塔机吊钩将两个半梁吊放在井字架上，拼成一个框形框住塔身。

(3)安装拉杆，并用销轴与附着框连接起来。

(4)用经纬仪测量塔身的垂直度，分别将两根拉杆焊在连接钢板上。

塔身的垂直度误差应控制在2/1000以内。

(5)附着架必须安装在两个标准节之间连接板上，附着杆与建筑物的连接一定要在建筑物的楼板上。

(6)附墙的连接必须是销轴，不能焊接，销轴的材料为40Cr；安装附着装置可利用其他辅助起重设备将附着架，吊装到附着位置。

(7)在安装附着架位置的塔身横腹杆上，用脚手架架钢管扎一个井字架，四周铺好脚手板；附着架吊放在井字架四周，形成一个框形框住塔身，然后安装拉杆并用销轴与附着框连接起来，用经纬仪一边测量塔身垂直度，一边调整个拉杆的长短，最高附着架以下塔身垂直度不大于2/1000，附着杆倾角不得超过10°。

(8)在安装过程中，附着装置与塔身应保持紧固联接，故应随时检查各节点
是否有松动现象，如发现有异常情况，应迅速停止操作采取措施调整。

附三杆式附着系统平面图：
5、附着计算书
三杆附着计算计算书
（5.8m、3.5m、2.2m）
本计算书主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制：《塔式起重机设计规范》（GB/T13752-1992）、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2010）、《建筑安全检查标准》（JGJ59-99）、《建筑施工手册》、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）等编制。

塔机安装位置至附墙或建筑物距离超过使用说明规定时，需要增设附着杆，
附着杆与附墙连接或者附着杆与建筑物连接的两支座间距改变时，必须进行附着计算。

主要包括附着支座计算、附着杆计算、锚固环计算。

一、支座力计算
塔机按照说明书与建筑物附着时，最上面一道附着装置的负荷最大，因此以此道附着杆的负荷作为设计或校核附着杆截面的依据。

附着式塔机的塔身可以简化为一个带悬臂的刚性支撑连续梁，其内力及支座反力计算如下: 风荷载标准值应按照以下公式计算：
ωk=ω0×μz×μs×βz= 0.350×1.170×1.410×0.700 =0.404 kN/m2；
其中ω0──基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GBJ9)的规定采用：ω0 = 0.350 kN/m2；
μz──风压高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》(GBJ9)的规定采用：μz = 1.410 ；
μs──风荷载体型系数：μs = 1.170；
βz──高度Z处的风振系数，βz = 0.700；
风荷载的水平作用力：
q = W k×B×K s = 0.404×1.600×0.200 = 0.129 kN/m；
其中 W k──风荷载水平压力，W k= 0.404 kN/m2；
B──塔吊作用宽度，B= 1.600 m；
K s──迎风面积折减系数，K s= 0.200；
实际取风荷载的水平作用力 q = 0.129 kN/m；
塔吊的最大倾覆力矩：M = 1550.000 kN·m；
示意图
变形图
二、附着杆内力计算
计算简图:
计算单元的平衡方程:
ΣF x=0
T1cosα1+T2cosα2-T3cosα3=-N w cosθ
ΣF y=0
T1sinα1+T2sinα2+T3sinα3=-N w sinθ
ΣM0=0
T1[(b1+c/2)cosα1-(α1+c/2)sinα1]+T2[(b1+c/2)cosα2-(α1+c/2)sinα2]+T3[-(b1+c/2 )cosα3+(α2-α1-c/2)sinα3]=M w
其中:
α1=arctan[b1/a1] α2=arctan[b1/(a1+c)] α3=arctan[b1/(a2- a1-c)]
2.1 第一种工况的计算:
塔机满载工作，风向垂直于起重臂，考虑塔身在最上层截面的回转惯性力
产生的扭矩和风荷载扭矩。

将上面的方程组求解，其中θ从 0 - 360 循环, 分别取正负两种情况，求得各附着最大的轴压力和轴拉力。

杆1的最大轴向压力为: 157.79 kN；
杆2的最大轴向压力为: 23.90 kN；
杆3的最大轴向压力为: 154.94 kN；
杆1的最大轴向拉力为: 55.58 kN；
杆2的最大轴向拉力为: 118.01 kN；
杆3的最大轴向拉力为: 169.45 kN；
2.2 第二种工况的计算:
塔机非工作状态，风向顺着着起重臂, 不考虑扭矩的影响。

将上面的方程组求解，其中θ= 45， 135， 225， 315，M w = 0，分别求得各附着最大的轴压力和轴拉力。

杆1的最大轴向压力为: 106.68 kN；
杆2的最大轴向压力为: 52.59 kN；
杆3的最大轴向压力为: 154.25 kN；
杆1的最大轴向拉力为: 106.68 kN；
杆2的最大轴向拉力为: 52.59 kN；
杆3的最大轴向拉力为: 154.25 kN；
三、附着杆强度验算
1．杆件轴心受拉强度验算
验算公式:σ= N / A n≤f
其中σ --为杆件的受拉应力；
N --为杆件的最大轴向拉力,取 N =169.450 kN；
A n --为杆件的截面面积，本工程选取的是 16号槽钢双扣拼方；
查表可知 A n =2929.00 x 2=5858.00 mm2。

实际考虑焊缝、焊接等因素故保守取其83%的有效截面面积；
则 A n = 5510.00 mm2。

经计算，杆件的最大受拉应力σ=169449.614/5510.00 =30.753N/mm2，
最大拉应力不大于拉杆的允许拉应力 215N/mm2, 满足要求。

2．杆件轴心受压强度验算
验算公式:σ= N / φA n≤f
其中σ --为杆件的受压应力；
N --为杆件的轴向压力，杆1: 取N =157.788kN；
杆2: 取N =52.592kN；
杆3: 取N =154.944kN；
A n --为杆件的截面面积，本工程选取的是 16号槽钢双扣拼方；
查表可知 A n =2929.00 x 2=5858.00 mm2。

实际考虑焊缝、焊接等因素故保守取其83%的有效截面面积；
则 A n = 5510.00 mm2。

λ --杆件长细比，杆1:取λ=91，杆2:取λ=97，杆3:取λ=93
φ --为杆件的受压稳定系数，是根据λ查表计算得：
杆1: 取φ=0.614，杆2: 取φ=0.575，杆3: 取φ=0.601；
经计算，杆件的最大受压应力σ=46.790 N/mm2，
最大压应力不大于拉杆的允许压应力 215N/mm2，满足要求。

3.结论
由以上计算可知，该附墙拉杆的强度满足安全使用要求，拉杆主材料用：槽钢160×65×8（Q235）组焊，截面为160 mm×130 mm，长度为5.8m的附墙杆使用在TC5613-6塔机上是安全的。

四、附着设计与施工的注意事项
锚固装置附着杆在建筑结构上的固定点要满足以下原则:
1．附着固定点应设置在丁字墙（承重隔墙和外墙交汇点）和外墙转角处，切不可设置在轻质隔墙与外墙汇交的节点处；
2．对于框架结构，附着点宜布置在靠近柱根部；
3．在无外墙转角或承重隔墙可利用的情况下，可以通过窗洞使附着杆固定在承重内墙上；
6、附着杆制作
1、附墙拉杆长度：杆1=5.8m 杆2=3.6m 杆3=2.2m 截面尺寸：180×140 mm
2、主肢材料：槽钢160×65×8
3、拉杆规格：
7、附墙框规格： 1600
1600
Φ50
高强度螺栓M24X78
9、塔式起重机的顶升加节
9.1 顶升加节前的准备
（1）检查塔机安装的各项内容是否进行完毕和正确无误。

（2）进行起升、回转、变幅等项动作的试运转。

（3）在顶升作业前，将用于接高的全部标准节用起升机构吊钩吊到塔机顶升时起重臂所处正方位所能吊到的位置，吊一个标准节放在引进梁导轨上并固定好，再用起重吊钩吊起一个标准节于35米幅度处，此时塔机上部顶升部分重心通过液压缸的铰点，以保持平衡，顶升时的滚轮摩擦力较小。

若重心不在铰点可前后移动吊钩上的标准节，进行调整，确定准确位置。

（4）检查液压顶升系统
⒈检查油箱中的油面（观察油标）是否符合要求。

⒉如果液压顶升系统长时间未使用（超过6个月）时，必须检查油液是否变质（颜色深暗、混浊等）或被污染，否则须换油。

⒊检查液压油牌号是否正确，一般可选用YB-N46液压油，气温低时可使用YB-N32液压油。

⒋检查电动机旋转方向是否正确（应与液压泵的规定转向一致）。

⒌安全阀的调定压力为25MPa，一旦调整就绪不得擅自更改（操作时严禁转动安全阀的调压螺钉）。

⒍顶升开始前，液压系统应空车试运转，再操纵手动换向阀。

使液压缸无载伸缩数次，排除系统内的空气，并检查各运动件是否有干涉现象，重复调整滚轮间隙，运转正常后，方可进行顶升作业。

9.2 顶升作业
（1）将一节标准节吊至顶升爬升架引进平台，在标准节下端装上四只引进滚轮，缓慢落下吊钩，使装在标准节上的引进滚轮比较合适地落在引进平台上，然后摘下吊钩；
（2）再吊一节标准节，将载重小车开至顶升平衡位置；
（3）使用回转机构上的回转制动器，将塔机上部机构处于制动状态；
（4）卸下塔身顶部与下支座连接的8个高强度螺栓。

（5）开动液压系统，使油缸活塞杆伸出，将顶升横梁两端的销轴放入距顶升横梁最近的塔身节踏步的圆弧槽内并顶紧（要设专人负责观察顶升横梁两端销轴都必须放在踏步圆弧槽内），确认无误后继续顶升，将爬升架及其以上部分顶起10~50mm时停止，检查顶升横梁等爬升架转力部件是否有异响、变形，油缸活塞杆是否有自动回缩等异常现象，确认正常后，继续顶升；顶起略超过半个塔身节高度并使爬升架上的活动爬爪滑过一对踏步并自动复位后，停止顶升，并回缩油缸，使活动爬爪搁在顶升横梁所顶踏步的上一对踏步上。

确认两个活动爬爪全部准确地压在踏步顶端并承受住爬升架及其以上部分的重量，且无局部变形、异响等异常情况后，将油缸活塞全部缩回，提起顶升横梁，重新使顶升横梁定做爬爪所搁的踏步的圆弧槽内，再次伸出油缸，将塔机上部结构再顶起略超过半个塔身节高度，此时塔身上方恰好有能装入一个塔身节的空间，将爬升架引进平台上的标准节拉进至塔身正上方，稍微缩回油缸，将新引进的标准节落在新的塔身顶部上，并对正，卸下引进滚轮，用8件M30高强度螺栓将上、下标准节连接牢靠（预紧力1400KN.m)。

（6）再次缩回油缸，将下支座落在新的塔身顶部上，并对正用8件M30高强度螺栓将下支座与塔身连接牢靠（每根高强度螺栓必须有两个螺母），即完成一节标准节的加节工作。

若连续加几节标准节，则可按照以上步骤重复几次即可，
为使下支座顺利地落在塔身顶部并对准连接螺栓孔，在缩回油缸之前，可在下支座四角的螺栓孔内从上往下插入四根（每角一根）导向杆，然后再缩回油缸，将下支座落下。

10、顶升过程中的注意事项及技术要求
液压顶升时，必须严格遵守安全操作规程，应特别注意：
1.塔机上部顶升部分的重量必须保持平衡。

⒉顶升或拆卸时遇到卡阻或异常现象，必须停机检查，故障未排除不得继续顶升或拆卸。

⒊再次顶升之前，顶升横梁两端的耳轴必须可靠地落入标准节踏步的缺口内，方能进行顶升，防止塔机倾覆。

⒋液压装置拆装时，必须保持各元件和整个系统不受污染，高、低压管不得接错。

⒌顶升或完毕后，应收回液压缸活塞杆，将横梁两端耳轴置入踏步的缺口内，使液压缸和顶升横梁均不受力。

⒍顶升过程中，在下接盘与新加标准节及新加标准节与塔身未紧固连接螺栓时，严禁作回转及其它运转动作，风速在4级以上时，必须停止顶升工作，并将
全部连接螺栓连接好。

7. 顶升过程中必须保证起重臂与引入标准节方向一致，并利用回转机构制动器将起重臂制动住，载重小车必须停在顶升配平位置；
8．若要连续加高几节标准节，则每加完一节后，用塔机自身起吊下一节标准节前，塔身各主弦杆和下支座必须有8个M30的螺栓连接，唯有在这种情况下，允许这8根螺栓每根只用一个螺母；
9.所加标准节上的踏步，必须与已有塔身节对正；
10.在下支座与塔身没有用M30螺栓连接好之前，严禁即停止顶升，收回油缸，将下支座落在塔身顶部，并用8件M30高强度螺栓将下支座与塔身连接牢靠后，再排除液压系统的故障；
11. 检查无误后，吊起标准节一节放置于顶升平台，再吊起标准节一节于吊臂35米处用于配平。

拆下回转下支撑架与塔身标准节架之间的连接螺栓，开动油泵，操纵手柄，开始顶升作业。

待上部结构升高1.25米后，用外套架上的支腿撑在踏板上。

收回活塞杆，再次爬升，待升高1.25米后，再用支腿支撑在踏板上；
收回活塞杆，再次爬升。

待升高约0.3米后，用油缸支撑着起重机上部，将标准节架沿导轨引入外套架内。

注意：顶升外套架时，导轮距离塔身标准节主肢上端至少100毫米，绝不能使之超越主肢，以免发生意外事故。

12. 标准节通过导轮、导轨引入外套架后，将标准节与下塔身对正，再操纵将标准节慢慢放下，装上和拧紧塔身连接螺栓，完成加高一节标准节的工作。

13. 按以上顺序继续完成塔身的加高工作，直到所需高度为止，再将回转下支撑座与塔身用螺栓连接好，收回油缸活塞。

每次在油缸将外套架顶起来之后均不得重新吊装物品或摆动回转。

11、顶升验收事项
(1)检查各部位连接螺栓，看是否牢固。

(2)用经纬仪测量塔身的垂直度在无荷载情况下塔身与基础平面的垂直度应不大于4/1000。

(3)每次顶升后测量接地电阻，接地电阻不应大于10Ω。

(4)各项安全装置测试，看是否在顶升中短接的限位开关已经复位。

(5)塔吊安装、加节好后，需经上级安全部门、设备部门会同安装单位和使用单位共同检查验收，符合要求后方能使用。

塔吊的验收必须按GJ-5144-2006《塔式起重机安全规程》和安装方案进行验收：即资料部分、结构部分、机械部分、塔机与输电线路距离、安全装置等。

12、塔机附墙顶升作业安全事故应急救援预案
为加强对塔机附墙顶升作业安全事故的防范，及时作好安全事故发生后的救援处置工作，最大限度减少事故的隐患造成的损失，根据《中华人民共和国安全生产法》和《特种设备安全监察条例》的要求，结合本公司实际，特制定本公司塔机附墙顶升作业安全事故应急救援预案。

一、本预案的适用范围
本预案所称安全事故，是指在本公司塔机附墙顶升作业现场突然发生的，造成或可能造成人身安全和财物损失的事故，事故类别包括：
1、由于触电等原因造成的人身伤害事故；
2、由于坠落等原因造成的人身伤害事故；
3、由于高空杂物抛落造成的人身伤害事故；
4、由于违反安全作业规程所造成的人身伤害和财产损失事故；
5、塔机顶升、附墙作业过程中其它安全事故；
二、组织机构和应急资源：
1、事故应急处理小组：
组长：
组员：
三、应急处理程序：
事故发生后10分钟内必须完成以下工作：
1、塔机附墙顶升作业班带班班长立即报告应急处理小组组长，经批准，立即启
动本应急救援预案，按照各自的职责和工作程序执行本预案。

2、处理小组立即组织或指令事故发生地组织调集应急抢救人员、设备迅速赶赴
事故现场。

3、如伤者送医院则必须按排人员随同前往，了解最新情况并报告公司相关人员。

四、应急处理措施：
根据事故现场实际情况，制定如下抢救方案，迅速投入开展抢救行动。

1、由于触电原因造成的事故处理：
(1)立即切断电源，亦可用现场得到的干燥木棒或绳子等非导电体移开电线
或电器，切不可用手去拉触电者；
(2)若发现触电者呼吸或呼吸心跳均停止，则立即进行人工呼吸或同时进行
体外心脏按压。

要求心肺复苏要坚持不间断地进行，包括送医院的途中，坚持抢救直至伤者清醒或确定死亡为止，不能随便放弃。

有条件的应予吸氧及气管插管维持呼吸等，若现场有急救箱时，可同时针刺人中穴以利呼吸的恢复，亦可给中枢兴奋药等；
(3)立即拔打120呼救，讲清地点和伤员情况，同时继续施救，一直到救护
人员或其他施救者到达现场接替为止,此时还应反映伤员的伤情和简单的救治过程；
(4)局部的电灼伤创面要消毒包扎，注射破伤风抗毒素，对清醒的电击者，
一般卧床休息数日即可恢复。

2、由于坠落或高空坠物造成的事故处理：
(1)调查事故现场，并保护好现场，及时通知项目部。

调查时要确保对伤员无
任何危险，迅速使伤员脱离危险场所；
(2)初步检查伤员，判断其神志、呼吸循环是否有问题，必要时，立即进行现
场急救和监护，使伤员保持呼吸道通畅，视情况采取有效的止血，防止休克，包扎伤口、预防感染、止痛等措施；
(3)立即拔打120呼救，讲清地点和伤员情况，同时继续施救，一直到救护人
员或其他施救者到达现场接替为止，此时还应反映伤员的伤情和简单的救治过程；
(4)如果没有发现危及伤员的体征，可做第二次检查，以免遗漏其他的损伤、
骨折和病变。

这样有利于现场施行必要的急救和稳定病情，降低并发症和伤残率。

3、由于违反安全操作规程所造成的事故处理：
(1)立即仃止或制止任何违反安全操作规程的作业。

(2)如引起作业人员的伤害则按照上述坠落事故第二、第三、四款的要求，展
开救援工作。

(3)保护现场，带班班长会同机长（管理员）初步调查事故的原因，并记下在
场的证人名字和工种，以备后续调查之用。

(4)及时通知项目部，作好双方沟通及善后工作。

4、塔机附墙顶升作业过程中其它事故的处理：
主钩钢丝绳起吊作业时突然断裂，使起吊重物坠落导致伤人或设备、建筑物损坏，可按第四款第4条流程处理，同时，在不影响事故处理的前提下，尽快更换或修复钢丝绳，恢复塔机作业。

五、应急响应要求：
事故发生后，全体员工应特事特办、急事急办，主动积极地投身到事故处理中去。

各种设备、车辆、器材、物资等应统一调遣，各类相关人员必须坚决无条件服从组长的命令和安排，不得拖延、推诿、阻碍紧急情况的处理。

确保应急处理工作有条不紊的进行。