塔式起重机基本知识

第一章

塔式起重机(tower crane)，简称塔机或塔吊，为什么叫塔式起重机呢？因为早期的塔式起重机设样子设计的像铁塔,因而得名为“塔式起重机”。现代的塔机除了塔身钢构件，已经很难看出铁塔的样子了。

塔式起重机很多人都见过了，网上也有一些，但有误区，大家都把建筑塔机和塔机搞混淆了。我们常见的是房屋建筑中的建筑塔机,故有建筑吊之称。建设部原来出了一个规范《塔式起重机分类》（JG/T-5037-1993），又帮着大家把概念搞得更乱了，要知道，建筑塔机只是塔式起重机其中的一个分支，而且分类方法不是很严格。就好比我们日常中说吃点肉，这个肉多半是指猪肉，但肉的种类很多，你可以说猪肉是肉，但不能说肉就是猪肉。

塔机的种类也很多，若按有无行走机构分,有固定式和运行式;若按塔身结构划分有上回转式、下回转式、自身附着式三类；若按变幅方式划分,有小车变幅式、动臂变幅式和折臂变幅式三类;若按起重量划分,有轻型、中型与重型三类。塔式起重机具有适用范围广、起升高度高、回转半径大、工作效率高、操作简便、运转可靠等特点，正因为如此，在各个领域应用广泛。

本来要援引《塔式起重机分类》（JG/T-5037-1993），但考虑到作为建筑行业的行业标准，该标准仅适用于建筑塔式起重机，其他行业的塔式起重机并未参照该标准。因此，我们还是从广义的塔式起重机范围来讲解。

一、塔式起重机的分类

(一) 按有无行走机构分

1.固定式

固定式塔式起重机：通过联接件将塔身基架固定在地基基础或结构物上，进行起重作业的塔式起重机。

2)移动式塔式起重机

具有运行装置，可以行走的塔式起重机。根据运行装置的不同，又可分为轨道式、轮胎式、汽车式、履带式。

（二）按塔身结构分类

1. 上回转塔式起重机

我们常见的塔式起重机大多是上回转式塔机，包括城市里常见的建筑类塔机。上回转塔式起重机将回转支承，平衡重等主要机构均设置在上端，工作时塔身不回转，而是通过支承装置安装在塔顶上的转塔(起重臂、平衡臂及塔帽等组成)旋转。其优点是由于塔身不回转，可简化塔身下部结构、顶升加节方便。缺点是：当建筑物超过塔身高度时，由于平衡臂的影响，限制起重机的回转，同时重心较高，风压增大，压重增加，使整机总重量增加。

2. 下回转塔式起重机

下回转塔式起重机除承载能力大之外,还具有以下特点:由于平衡重放在塔身下部的平台上。所以整机童心较低,安全性高;由于大部分机构均安装在塔身下部平台上,使维护工作方便,减少了高空作业。但由于平台较低,为使起重机回转方便,必须安装在离开建筑物有一定安全距离的位置处。

网上看到一种分类方式，是按行走方式的不同又可分为轨道式、轮胎式和履带式三种。我

也找了三张图片来，其实这种分类方法注意到了行走方式而忽略了起重机的本质。也就是说履带式的塔机实际上就是履带吊，换言之不如叫履带吊的塔式工况，这样更准确。样子虽然长成了塔机的样子，但是不能忽略了本质（类似鲸鱼和鱼吧）。

3. 自升式塔机

自升式塔机又分两种：附着自升式塔机和内爬式塔机。

附着自升式塔机指的是塔身依附在建筑物上,随建筑物的升高而沿着层高逐渐爬升。首先，附着自升式塔机都是上回转式塔机，这很容易理解，如果是下回转，塔身附着后，塔机就只能定向工作了。

内爬式塔机必须设置在建筑物内部，通过支承在结构物上的专门装置，使整机能随着建筑物的高度增加而升高的塔式起重机。补充一句，内爬式塔机也都是上回转式塔机。(三〉按变幅方式分类

1. 小车变幅式

这类塔式起重机的起重臂固定在水平位置上,变幅是通过起重臂上的运行小车来实现的,它能充分利用幅度,起重小车可以开到靠近塔身的地方,变幅迅速，但不能调整仰角。

2. 动臂变幅式

这类塔式起重机的吊钩滑轮组的定滑轮固定在吊臂头部,起重机变幅由改变起重臂的仰角来实现，这种塔式起重机可以充分发挥起重高度。

3. 折臂变幅式

这类塔式起重机的基本特点是小车变幅式,同时吸收了动臂变幅式的某些优点。它的吊臂由前后两段(前段吊臂永远保持水平状态,后段可以俯仰摆动)组成,也配有起重小车,构造上与小车变幅式的吊臂、小车相同。

(三) 按起重量分类

目前塔式起重机多以重量或力矩来分，有轻型、中型与重型三类。分类依据目前是否科学，这里就不具体讨论。

1. 轻型

起重量为0.3～3t,起重力矩≤400Kn•m,一般用于五层以下的民用建筑施工中。

2. 中型

起重量为3～15t,起重力矩600~1200kN•m,一般用于工业建筑和较高层的民用建筑施工中。

3. 重型

起重量为20～40t, 起重力矩≥1200kN•m一般用于重型工业厂房,以及高炉、化工塔等设备的吊装工程中。

应该指出，以上分类还只是按照常规方式进行的，如果要理论的分类方式，还是要参考《塔式起重机分类》（JG/T-5037-1993）中的力矩方式。

第二章

二、建筑塔机的安装

塔机的组装程序是：基础→安装底盘→安装基础节→安装爬升机构→安装回转机构（含司机室）→安装塔帽→(起重臂组装→起重臂拉杆组装)→吊装平衡臂→平衡臂拉杆连接→吊装起重臂→连接起重臂拉杆→装配重→穿绕起升钢丝绳→装爬升部件附件→电器接线及安装部件。根据塔机形式和安装方式略有不同。

1、基础工作：

包括现场选点、场地清理、塔机选型、安装方案确定等。

塔机选型就是按照施工要求选择塔机的型号、工作方式、臂长等。例如根据吊装单元重量选择塔机的型号；根据现场情况选择是行走式还是固定式，是否需要附着（或内爬）；根据覆盖范围选择臂长。

2、制作塔机基础：

塔机基础有几种，可以设置成整块混凝土基础,或装设成条形或X形混凝土基础。

也可以借用设备基础作支撑，用大梁或铁垫板支撑塔机底架的底梁。这种办法不用单独做塔机基础。

如果是轨道式塔机，除了基础还要安装重轨、使用行走台车和底架了。

塔机在地面上的基础其实就是在地层中挖以个坑，铸一个水泥混凝土块，但是却是很关键的部分，这部分影响塔机整机性能。需要考虑的就是基础地层的地耐力，一般要大于20t/m2，如果地耐力不够，需要加深加宽或者打桩。还要考虑混凝土的强度，需要达到C25以上才行。还要考虑基础的平面度，一般不得小于1/750。在制作基础的时候，需要预埋四颗安装塔机基础节的地脚螺栓、螺栓的垂直度要保持1/1500以上。

3、安装基础节

基础节安装后必须调整垂直度和扭转度，还要将与基础固定的螺栓紧固，紧固扭矩在1000N.m以上。下图是基础节安装在行走底架上的情况。

也有一种简单的办法，就是基础施工时直接把标准节埋进基础里，这种处理办法简单，但是拆除时就要浪费一个标准接了。

4、安装套架、回转及司机室及塔头

5、平衡臂安装

6、起重臂安装

同样的，也需要在地面上将各臂节组合好，将起重小车安装在起重臂轨道上，然后用吊车吊装，吊装过程中需要保持起重臂整体水平。装好连接销和拉杆后。

7、安装配重

8、接通电源

9、安装吊钩、钢丝绳。

10、进行塔机顶升

塔机的高度需要顶升来增加，一般在安装塔机的时候顶升过程十分紧张，很多塔机安装事故都发生在此时，需要掌握好塔机的配平。

11、安装其它附件，调整各种保护装置。

12、如有附着要求，安装附着框架和撑杆。

13、整机安装完毕后的技术检验（俗称试重）

检验标准按照《建筑机械技术试验规程》（JGJ34-86）和《起重机械安全规程》（GB6067-85）中的规定进行，验收内容主要有路基验收、轨道验收、安装过程记录、隐蔽验收记录、基础砼试压报告、塔机结构、绳轮钩系统、传动系统、电气系统、安全限位保险系统、试运转计录、塔机顶升计录、附墙锚固计录，还包括各种负荷试验。

（1）对各个工作机构进行检验和调整，要求各机构动作正确、平稳、无异响，制动灵敏可靠。

（2）检验整机钢结构应安装正确，无变形、开焊、裂痕等。检查所有连接点的紧固情况，螺栓、销轴牢固可靠，紧固符合技术规定。

(3）进行空载试验，对各安全保护装置进行检验和调整，要求限位动作准确、灵敏、可靠。