刘国强 李坤
山东国安检验检测有限公司 山东潍坊 262100
摘要：超高层建筑工程建设数量在不断的增多，具有工程量大、周期长、工序复杂等特点，并且存在非常多的高空作业，对垂直运输有着较高的要求。塔机是超高层建筑施工不可或缺的关键性设备，为保证高效且安全的施工，需要结合工程实际条件来做好塔机选型，并对现场环境和作业要求分析后，确定最合理的定位方案，为工程高效施工打好基础。
关键词：超高层建筑；塔机选型；定位
超高层建筑工程的出现，大大缓解了工程建设与土地资源之间的矛盾，在不断的建设施工中不断积累经验，可以为后续工程的建设提供可靠的技术指导。尤其是面对类型众多的塔机，在选型时就可以在相似工程成功案例的基础上，综合现场条件来进行确定，确保塔机选型科学以及配置合理，完全满足工程施工要求，减少质量以及安全等问题的发生。
一、常用塔机形式
超高层建筑工程施工所应用的塔机类型较多，不同形式的塔机结构特点以及适用条件也有着较大的差异，这是在进行选型前必须要掌握的。按照不同方法进行分类，常用塔机类型主要包括以下几种：
（1）有无行走结构
按照有无行走结构可分为移动式塔式塔吊与固定式塔吊两种。且前者又可根据行走装置的不同被细分为汽车式、履带式、轮胎式以及轨道式。后者可根据装设位置不同，被细分为内爬式与附着自升式[1]。
（2）结构特点不同
根据起重臂的结构特点来进行分析，包括俯仰变幅起重臂（动臂）与小车变幅起重臂（平臂）两种塔式塔吊。
（3）塔身回转方式
根据塔身结构回转方式的不同，塔机类型包括下回转与上回转两种形式的塔式塔吊。其中，下回转即塔身回转，安装时是将回转支承、平衡重主要机构安装在下端位置。而上回转塔式塔机则是塔身不回转，回转支承、平衡重以及主要机构全部被设置在上端位置。
（4）塔机安装方式
根据所用安装方式的不同，塔机一般可被分为可折叠运输，能够自行整体架设的快速安装塔式塔吊，以及需要介质其他辅助设备拼装与拆卸的塔式塔吊两种。前者多数为中小型下回转塔机，适用于工期短且需要频繁移动的建筑工程。而后者则更加适用于工作幅度与起重量较大的中高层建筑工程。
（5）有无塔尖结构
根据塔机是否有塔尖结构来划分，为尖头塔式塔吊与平头塔式塔吊。两者相比来讲，平头塔式塔吊是在原自升式塔机机构上将塔尖及其前后拉杆部分全部去掉，保证大臂与平衡臂具有更大强度。
二、塔机科学选型条件
1.钢构件分节以及吊重
塔机起重性能的各项影响因素中以钢构件重量及吊次需求最为关键，这也是超高层建筑工程施工塔机选型需要格外注意的要求，应深化分析钢柱分节设计特点。钢构件在工厂加工成型，如果分节比较长将会造成塔机单次起重量较大，而如果分节过短则需要增加吊装次数以及焊接工作量[2]。因此在实际设计中，需要根据质量、进度以及塔机起重量等多项要素进行综合分析，确定最佳设计方案。
2.施工效率与进度
塔机是超高层建筑施工必不可少的设备，现场作业时需要根据设计要求对塔机的主要任务进行划分，保证钢筋混凝土工程与钢结构工程可以协调作业。
除了钢筋混凝土结构施工所需要的半成品周转材料吊装以外，钢构件吊装、定位以及校正也需要花费大量的时间，为塔机的主要工作内容。为合理调节不同分项施工时间，需要综合分析确认塔机使用时间的安排方案。另外，面对较大的工程量，超高层建筑工程基本上均会采用群塔施工作业方式，这样便需要尽量选择动臂式塔机，保证足够大的起重量，同时该类型的塔机尾部作业半径小，可以做到通过臂架俯仰操作，即便是现场设置了多台同等高度的塔机，依然不必担心塔机间碰撞[3]。
3.合理设定施工参数
需要对塔机各项参数进行合理设置，包括工作幅度、起重量、自由高度等，确保能够满足现场施工要求。工作幅度即塔机作业半径，最远吊点到回转中心之间的距离必须要满足施工平面要求。起重量的设计要求考虑吊具、吊物、锁具以及钢丝绳等各方面的所有重量，将二次转运数量控制到最小。塔机的自由高度必须要高于建筑物自身高度以及构件、吊索以及安全操作等高度的和，同时要高于建筑顶面架体、构件以及其他障碍物的高度，避免影响正常吊装。
4.施工性价比要求
在选择塔机时，除了要保证满足工程施工高效施工与安全作业以外，还要兼顾成本要求，争取以更低的成本来完成所有垂直运输作业。优先选择性能佳、功效高且费用低的设备。例如某建筑工程，在起重量条件相同的情况下，经过对多家塔机厂家询价比较，最终选择ZSL1000与ZSL750两台动臂式塔吊，并应用内爬外挂形式[4]。这样在楼层逐渐升高的过程中就省去了增加标准节的步骤，且所需要的附墙件也比较少，可以做到周转使用，从很大程度上减少了塔机的采购与使用成本。
三、塔机定位条件要求
1.有效覆盖现场作业面
在确定塔机安装位置时，定位方案的设计必须要保证塔机能够覆盖建筑物与现场作业面，尽量避免作业盲区的存在。并且，条件允许的情况下可以将塔机设置在建筑物内部，这样施工面为一个整圈，如果是选择将塔机附着在建筑外部，则施工面只有半圈，可根据现场条件来确定。另外，如果选择定位在建筑内部，可以选择应用小型号的内爬塔机来代替大型塔机，灵活性与机动性更强，可以满足更多作业要求。
2.控制与障碍物间距离
塔机作业存在非常大的安全隐患，如果在作业范围内存在障碍物，前期定位不合理，导致塔机与障碍物存在碰撞隐患，则是在根本上增加了作业的不安全性，且根据以往经验可知，一旦塔机出现倒塌问题，将会产生非常严重的损失。因此，在塔机定位时，要求工作半径内应避免有建筑物存在，注意避开高压线等障碍物，且要与其他塔吊保持安全间距，以免吊臂、吊绳、吊钩等与其产生碰撞。另外，对于较大的施工面积，要注意合理分区，既保证作业效率，又要提高塔机作业安全。
3.满足材料供应面要求
塔机的主要作用便是垂直运输，定位时要保证能够满足材料的供应面要求，即材料卸车、堆放以及二次转运后可达到的供应范围，将多有作业面全部囊括在塔机的覆盖范围内。其中，钢结构构件卸车应注意塔机起吊最重钢柱的范围覆盖车道，以及堆场内构件要在塔吊起重能力范围内。另外，所选塔机位置，还要满足其自身的安装与拆卸要求，降低作业难度，同时也可以减少不必要的费用支出。
结束语：
超高层建筑工程在选择塔机时，需要从实际条件出发，以满足工程建设为核心要求，对常见的塔机类型进行比较，综合多方要素择优使用。并且，还要做好定位设计，在实现高效施工的同时，保证作业安全。
参考文献：
[1] 覃重闪.研究超高层建筑施工塔机应用技术[J].低碳世界,2020,10(01):128-129.
[2] 刘晓宇,黄亚均,徐建彬,游建华,何胡.超高层建筑施工中塔吊的选型分析[J].工程质量,2016,34(05):76-79.
[3] 李迪,王朝阳,蒋官业,周明,谭神洲.超高层建筑施工中塔吊的合理应用[J].工业建筑,2012,42(12):76-80+108.
[4] 李艳.论超高层建筑施工中塔吊的选型和定位[J].山西建筑,2012,38(06):242-244.