超高层垂直运输选型、布置及安拆施工指南.pdf

1、超高层施工技术手册超高层垂直运输选型、布置及安拆施工指南超高层垂直运输选型、布置超高层垂直运输选型、布置及安拆施工指南及安拆施工指南中国建筑一局（集团）有限公司中国建筑一局（集团）有限公司CHINACHINA CONSTRUCTIONCONSTRUCTION FIRSTFIRST BUILDING(GROUP)BUILDING(GROUP)CORPORATIONCORPORATION LIMITEDLIMITED二一六年十月二一六年十月超高层施工技术手册超高层垂直运输选型、布置及安拆施工指南前前言言在国内超高层施工建设领域中，中建一局集团坐拥目前中国第一高楼深圳平安中心，并且持续承接完成了上海

2、环球金融中心、俄罗斯联邦大厦、天津津塔、温州世贸中心、中国国际贸易中心三期等诸多国内外 300 米以上的超高层建筑。通过长期的实践和总结，拥有着极其丰富和宝贵的超高层建筑施工经验，总结形成了一套相对成熟的施工技术。为了能够更好地借鉴以往工程施工经验，在不断完善、提高超高层建筑成套施工技术的同时，为今后同类工程的施工提供指导和参考。技术中心在总结大量工程实践资料及经验的基础上，选取部分超高层施工常用或典型的关键技术，集成整理成系列超高层施工技术指南，并最终汇集成超高层施工技术手册，陆续在集团科技资源平台上发布，供各子企业及项目参考。本册为超高层施工技术指南系列其中的超高层垂直运输选型、布置及安拆

3、施工指南，针对超高层投标阶段垂直运输的选型布置和安拆的策划，从塔机定位、型号、基础、架设方式、安拆，施工电梯的定位、型号、基础、附着方式等多个方面进行分析和阐述，并就垂直运输方案设计的一些创新技术做了拓展性的介绍。超高层施工技术指南系列的编制依托于各子企业及项目无私提供的施工履约资料、科技成果总结，以及相关经验反馈。在此向超高层施工技术资料收集工作中提供支持和帮助的各子企业及项目部，以及参与或协助施工技术指南编制的单位及个人致以诚挚的感谢！并欢迎大家在施工实践过程中结合实际应用，对本系列施工技术指南提出改进和提升意见，以便于我们不断的更新和完善。主编单位：中建一局集团技术中心主 编 人：韦疆宇

4、审 查 人：陈蕾超高层施工技术手册超高层垂直运输选型、布置及安拆施工指南目目录录综综述述.1 1第一章第一章 超高层项目垂直运输分析超高层项目垂直运输分析.2 2第一节 各专业分部分项工程物料分析.2第二节塔机需用台数估算.5第二章第二章 塔式起重机的布置塔式起重机的布置.8 8第一节 典型工程塔机布置.8第二节 塔式起重机型式选择.11第三节 塔式起重机的定位选择.14第四节 塔式起重机基础类型、选用及设计.16第五节 塔式起重机架设方式.19第六节 塔式起重机安装、顶升及拆除.26第七节 换塔及水平换位安装.34第三章第三章 施工电梯的定位选型施工电梯的定位选型.3838第一节 施工电梯定

5、位选择.39第二节 施工电梯型号选择.40第三节 施工电梯基础设计.42第四节 施工电梯附着.44第五节 施工电梯改装定制.47第六节 施工电梯与正式电梯交接.47第七节 与爬模、顶模的衔接.47第八节 提高运力措施.49第九节 单塔多笼及通道塔介绍.50第四章第四章 卸料平台选型及设计卸料平台选型及设计.5353第五章第五章 总包协调管理总包协调管理.5757第六章第六章 安全管理安全管理.5959超高层施工技术手册超高层垂直运输选型、布置及安拆施工指南综综述述自 1993 年深圳地王大厦开工，揭开了我国超高层建设的大幕，在过去的十年，全国各地超高层建设进入了遍地盛放的狂热期。2013201

6、8 年，我国计划建成高度 250m 以上的超高层建筑共计一百余幢。超高层建筑体量巨大，作业面小，整体结构及内容物料共计数十万吨，每天上万人次的施工人员，如何高效完成垂直运输，一直都是超高层施工的关键难点。在实际施工中，作为施工方不仅要关注垂直运输的能力，更要关注如何通过分析垂直运输需求，完善方案、加强管理等措施，提高垂直运输的效率。超高层建筑施工垂直运输对象，按重量和体量可以分为以下五类：1、大型建筑材料设备：包括钢构件、预制构件、钢筋、机电设备、幕墙构件以及模板等大型施工机具。这类建筑材料设备单件重量和体量比较大，对运输工具的工作性能要求高。2、中小型建筑材料设备：包括机电安装材料、建筑装饰

7、材料和中小型施工机具等。这类建筑材料设备单件重量和体量都比较小，对运输工具的工作性能要求相对较低。3、混凝土：这类建筑材料使用量大，但对运输工具的适应性强。4、施工人员：超高层建筑施工人员数量大，上下时间相对集中，垂直运输强度大。同时人员运输更须确保安全，因此对运输工具的可靠性要求更高。5、建筑垃圾：超高层建筑施工产生的垃圾数量并不特别大，但是时间和空间分布广，各个阶段和各个施工作业面都可能产生建筑垃圾，必须及时将其运出，以提高文明施工水平。根据施工垂直运输对象的不同，超高层建筑施工垂直运输体系一般由塔式起重机、施工电梯、混凝土泵及输送管道等构成，其中塔式起重机、施工电梯、混凝土泵应用极为广泛

8、，输送管道应用不多。通常，与主体结构施工进度密切关联的、重量特别大，其它运输手段无法完成的物料，使用塔式起重机完成；体量小重量低，与主体结构施工进度关联小的物料和施工人员选择施工电梯运输；建筑垃圾则根据所在作业面情况，由塔机和施工电梯完成运输。业内也有将混凝土的垂直泵送归入垂直运输范畴的，超高层施工技术指南系列将混凝土垂直泵送技术另册单独编写，因而不纳入本篇指南讨论。近十年，超高层的发展已进入千米级高度，数十吨构件重量已成为超高层的常态，随着结构高度增长，垂直运输的效率则相应降低，每一个新开超高层建筑都对垂直运输技术提出全新的挑战，对此，行业内各企业在垂直运输的技术创新上速度迅猛，逐步衍生和新

9、生出了塔机的外挂内爬支撑技术、塔机附着顶模技术、施工电梯单塔多笼、通道塔技术，自爬升卸料平台，伸缩式卸料平台，垃圾输送管道技术等等。本指南结合近 20 年国内诸多典型超高层施工案例编制，用于未来制定超高层垂直运输方案的参考。超高层施工技术手册超高层垂直运输选型、布置及安拆施工指南2第一章第一章 超高层项目垂直运输分析超高层项目垂直运输分析超高层建筑施工垂直运输体系配置应当遵循技术可行、经济合理原则：1、垂直运输能力应满足施工需要。要根据运输对象的空间分布和运输性能要求配置垂直运输机械，确保大型构件安全运送到施工作业面。2、垂直运输效率要满足施工速度需要。超高层建筑施工工期在很大程度上取决于垂直

10、运输体系的效率。因此必须针对工程特点和垂直运输工作量，配置足够数量的垂直运输机械。3、垂直运输体系综合效益要求最大化。超高层建筑施工应用的机械较多，投入大，因此垂直运输体系配置时，应尽可能减少施工机械设备投入。但是施工机械设备投入的高低有时不能完全反映垂直运输体系的经济效益。例如提高施工机械化程度，势必加大施工机械设备投入，但它能加快施工速度和降低劳动消耗，提高超高层建筑施工的综合效益。因此垂直运输体系配置要正确处理投入与产出的关系，实现垂直运输体系综合效益最大化。第一节第一节 各专业分部分项工程物料分析各专业分部分项工程物料分析超高层项目垂直运输的主要任务为施工人员、材料和设备，需要根据项目

11、的实际情况进行垂直运输的统一规划。结构施工时的钢构件、钢筋等大型材料均采用塔吊进行吊运，少量零散材料利用施工电梯运输；幕墙安装时的板块和其他零散材料利用单独为幕墙设置的施工电梯运输；机电施工时部分体积、重量较大（2t）、尺寸超长的管道和设备等采用塔吊并配合卸料平台进行吊运，其他小型和零散材料利用施工电梯运输；装修施工时数量较大的砌块和钢筋网片等材料利用塔吊配合卸料平台吊运，其他小型和零散材料则利用施工电梯运输。1、土建结构成品钢筋利用塔吊吊运至施工作业面，主楼塔吊吊重较大，为减少吊次，单次起吊重量尽量加大；核心筒墙体模板大多为爬模或顶模体系，可自行向上爬升，无需塔吊等其他设备吊运。筒内现浇混凝

12、土楼板模板、架料、钢筋通过外框外侧卸料平台由塔吊往上倒运。外框楼板多数为压型钢板或钢筋桁架组合楼板，无模板配置，楼承板利用塔吊吊运；各种强度等级的混凝土利用混凝土输送泵直接泵送至浇筑面。2、钢结构地上所有钢结构构件均利用塔吊进行吊装；配合安装焊接的高强螺栓、焊机、氧气乙炔瓶等设备，集中放置于专门制作的工具箱中，由塔吊吊运至施工作业面。3、幕墙工程为配合外幕墙板块的向上运输和安装，专门运送幕墙板块。其他小型材料如埋件、防火板、保温板、铝板、结构/耐候密封胶等每次随板块一同运至作业层。超高层施工技术手册超高层垂直运输选型、布置及安拆施工指南34、粗装修工程砌筑墙施工量大，因此为了提高运输效率，所有

13、加气混凝土砌块集中装放于特殊制作的钢筋笼中，利用塔吊并配合楼层外侧的卸料平台进行吊运。砌筑砂浆采用干拌砂浆，利用施工电梯运输至相应楼层，现场搅拌；地面整浇层使用的钢筋网片同样利用塔吊及卸料平台运输；地面细石混凝土及水泥砂浆的方量较少，可人工利用小推车由施工电梯向上运输；其他零散材料如涂料、瓷砖、矿棉、龙骨、防火门等全部利用施工电梯向上运输至作业楼层，同时为提高效率，使用标准化的手推车配合。5、精装修工程所有精装修的材料均利用施工电梯向上运输，小型零散材料如瓷砖、大理石、乳胶漆等使用手推车装卸，以提高效率。6、机电工程所有机电专业的立管和水平主干管大型管线如钢管、铸铁管、不锈钢管、镀锌风管、铜管

14、等均利用塔吊向上吊运，并使用特制的钢筋笼配合装卸；VAV、风口、防火阀、消火栓箱、桥架、二级配电箱等小型物料利用施工电梯运输；强电系统的主电缆由专业施工单位在井道内安装卷扬机向上吊运，不占用塔吊和施工电梯运次。7、电扶梯工程电梯安装施工中，大型主机及承重梁利用塔吊吊运至指定位置，控制屏、导轨、轿厢、对重的小型部件由专业施工单位在井道内安装卷扬机向上吊运；扶梯安装中，大型扶梯部件利用塔吊吊运，小型部件和材料利用施工电梯向上运输。8、大型设备建筑内机房众多，各专业的大型设备数量大，分布分散，垂直运输难度较大。因此对于给水泵、变压器、冷却塔、空调机组、换热机组、擦窗机等体积重量较大的设备利用塔吊并辅

15、以卸料平台配合吊运，其他小型设备如变频供水泵、空调水泵、新风机组、循环水泵等以及零散材料则利用施工电梯向上运输。9、施工垃圾超高层建筑施工中大量的施工垃圾也是垂直运输中的一项难题。对此，我们结合以往工程经验，在指定楼层设置垃圾堆放区，然后利用施工电梯以及塔吊和卸料平台等多种方式共同运输，或利用指定井道内安装带缓冲装置的垃圾运送管道运送垃圾，提高效率。物料分析表专业工程材料主要运输设备辅助设备塔吊施工电梯悬臂吊混凝土泵卸料平台工具箱钢筋笼手推车土建钢筋超高层施工技术手册超高层垂直运输选型、布置及安拆施工指南4专业工程材料主要运输设备辅助设备塔吊施工电梯悬臂吊混凝土泵卸料平台工具箱钢筋笼手推车结构

16、混凝土楼承板模板/碗扣架钢结构外框钢柱压型钢板钢梁高强螺栓/焊机/氧气乙炔瓶幕墙埋件镀锌防火板/保温岩棉板/铝单板结构/耐候密封胶精装修架空网络地板/地毯/壁纸大理石/釉面砖/镜面不锈钢龙骨/不锈钢板/轻钢龙骨水泥砂浆/腻子/乳胶漆石膏板吊顶/矿棉板普通门/卫生间隔断洗手盆/坐便/小便器消防焊接钢管组合式消火栓箱给排水柔性铸铁管/不锈钢管电气电缆桥架/配电箱暖通风管/送风口/回风口/防火阀/消音器镀锌铁皮风管/风机盘管/铜管/焊接钢管电扶主机/主机承重梁超高层施工技术手册超高层垂直运输选型、布置及安拆施工指南5专业工程材料主要运输设备辅助设备塔吊施工电梯悬臂吊混凝土泵卸料平台工具箱钢筋笼手推车

17、梯控制屏/导向轮/轿底/轿顶/轿壁/轿厢架/导轨/对重/层门/门套/上坎架/地坎扶梯大型设备给水泵消火栓稳压装置/变频供水泵/喷淋稳压装置空调水泵/生活水循环泵/直饮水循环泵干式变压器/发电机降压变压器/开关站/冷却塔热回收机组/多联机组/新风机组空调机组/通风机/排烟风机/板式换热机组/风冷冷水机组擦窗机施工垃圾第二节第二节塔机需用台数估算塔机需用台数估算一、算法一一、算法一序号 计算公式与说明计算数据计算结果1Qi KNiqi Ti bi需要N台塔吊2Ni塔机需用台数3Qi工期内需完成的工程量（t）4qi机械的产量指标塔吊每个吊次平均需 X 分钟，每个台班按 Y 小时考虑，可完成 Z次；5

18、Ti工期（d）6bi工作班次按单班为 1，双班为 2，按大班1.5 计；7K不均衡系数一般取 1.11.4，吊装（装卸）作业取 1.4。超高层施工技术手册超高层垂直运输选型、布置及安拆施工指南6示例：示例：某工程主体施工阶段需要塔吊的施工日历天数 Ti 为 236 天。该期间需要完成以下吊运量：钢筋工程量：Q1=16410 t模板共计：96000 m2总重量约为：Q2=96000 m20.011t/m2=1056 t木枋所需量：Q3=（960000.029+735）m30.4 t/m3=1408 t外脚手架钢管重：Q4=863 t内脚手架钢管重：Q5=1060 t合计：Qi=16410+105

19、6+1408+863+1060=20797 t机械产量指标 qi 的计算：塔吊每个吊次需要 1020 分钟，每个台班按 8 小时考虑，平均吊装时长取 15 分钟，可以完成 608/15=32 次，平均每个吊次吊重 2t；再考虑实际施工中塔吊并非连续作业，利用系数为 0.80.8=0.64，得出 qi=3220.64=41 吨/台班；估计钢结构利用塔吊施工 45 天，剩余时间 191 天。207971.441 19=3.71 1Qi KNiqi Ti bi台由计算可知，取 4 台即可满足主体施工阶段吊运量的需求。二、算法二二、算法二序号 计算公式与说明计算数据计算结果11 QiNT m KPi需

20、要N台塔吊2N塔机需用台数3T工期（d）4m每天每台工作台班数单班为 1，双班为 25K时间利用系数取 0.80.96Qi每种构件的吊装工程量件或者吨7Pi塔机相应的台班产量件/台班或吨/台班。此数据可根据既往工程经验统计数据代入，也可查阅起重机械台班产量数据代入。示例：示例：取算法一中示例相同工程数据，Pi 值查简明施工计算手册中起重机械台班产量表取得。超高层施工技术手册超高层垂直运输选型、布置及安拆施工指南7164101056111408863+1060=+=3.7 191 1 0.935252530QiNT m KPi 台。三、三、两种算法的比较两种算法的比较两种计算方法均基于招标清单计

21、算的物料数据进行推算。算法一须将所有物料折算为重量，需要查找不同类型的物料的比重或单位重量进行折算，工作量大，较麻烦，对施工经验的积累要求较高。算法二可根据物料属性可折算为件和吨位单位或其他便于计算的单位，并可直接查表获取对应物料台班产量（吊次）代入计算，计算准确度较高。超高层施工技术手册超高层垂直运输选型、布置及安拆施工指南第二章第二章 塔式起重机的布置塔式起重机的布置塔式起重机的选型和布置，需结合工期、构件分布、吊重、吊次、安拆等因素确定塔机的型号和数量；结合结构的高度和造型、塔吊自由高度等性能、地下室的结构、与结构间的受力关系、对装修幕墙等的影响、周边道路和场地等因素来确定塔机布设的位置

22、和架设方式。布置原则：1、数量最少，满足作业半径、工期等要求（受堆料场地、吊重等的限制）；2、尽量选择在墙体较厚处布置塔吊，减少对墙体的加固；3、尽量避开墙体开洞处，减少对墙体的加固。如电梯井位置核心筒，开洞最少；4、塔吊支撑结构的预埋件尽量布置在平面抗侧刚度大的楼层处，可减少加固；5、爬升次数最少，以减少爬升对工期的影响；6、多部塔吊时，每次爬升高度尽量相同，始终处于大致相同的标高处，保持协同工作；第一节第一节 典型工程塔机布置典型工程塔机布置序号工程名称布置图说明1北京国贸三期 A 阶段330 米两台内爬一台外附（动臂）2天津津塔336.9 米两台内爬一台外附（动臂）超高层施工技术手册超高

23、层垂直运输选型、布置及安拆施工指南9序号工程名称布置图说明3南京紫峰大厦M440D450 米一台内爬一台外挂（动臂）4广州西塔432 米三台外挂（动臂）5上海中心2#M1280D1#M1280D4#M1280D3#ZSL2700632 米四台外挂（动臂）6无锡苏宁328 米两台外挂（动臂）超高层施工技术手册超高层垂直运输选型、布置及安拆施工指南10序号工程名称布置图说明7北京中国尊1#M1280D,臂长55m3#M900D,臂长64.2m1#M1280D,臂长55m3#M900D,臂长64.2m528 米两台内爬两台固定于顶模（动臂）8北京中航资本大厦TCR6055 R=50mJCD260 R

24、=50m219.95 米两台外挂（动臂）9深圳平安大厦600 米四台外挂（动臂）10北京昆泰嘉瑞北京230.1 米两台外附（平头塔）超高层施工技术手册超高层垂直运输选型、布置及安拆施工指南11序号工程名称布置图说明11温州世贸H3/36B323 米一台内爬（塔帽平臂）第二节第二节 塔式起重机型式选择塔式起重机型式选择高层建筑施工条件复杂多变，影响塔式起重机选择的因素有：建筑物的体型和平面布置；建筑层数、层高和建筑总高度；建筑工程实物量、建筑构件、制品、材料设备搬运量；建筑工期、施工节奏、施工流水段的划分以及施工进度的安排；建筑基地及周围施工环境条件；本单位资源条件；当时当地塔式起重机供应条件以

25、及对经济效益的要求。一、几种超高层常用塔式起重机一、几种超高层常用塔式起重机当前国内超高层施工主要采用的塔式起重机为塔帽平臂式、俯仰变幅式（动臂）、平头式三种。此三种均为上回转塔机。塔帽平臂式俯仰变幅式（动臂）平头式1、塔帽平臂式塔帽平臂式塔式起重机是工程施工中最常采用的的设备，应用范围最为广泛。超高层结构施工中主要适用于高度 250 米以下，构件吊重较小的结构；优点是资源丰富，吊装半径大，安装顶升简单高效；缺点是不太适用于辖小场地的作业，塔与塔间距要求较大，附着方式较单一，以结构外附着方式为主要架设方式，不太适用于内爬或外挂方式，无法实现单绳吊装，因而在超过 300米的结构施工中，易受到钢丝

26、绳长度的限制，双绳在超过 200 米高度的起升和下降中易受外界因素影响，发生绕绳的可能，存在较大安全隐患。超高层施工技术手册超高层垂直运输选型、布置及安拆施工指南122、俯仰变幅式俯仰变幅式（以下简称动臂）塔式起重机是超高层施工采用最多的塔吊形式，在国内近二十年来发展最快，占据超高层施工垂直运输的主导地位。结构高度 100 米以上均适用，尤其在结构高度 300 米以上超高层施工中，占有绝对优势。大型动臂式塔机吊臂起伏角度在 17 至 83 度之间，大大拓宽了设备的能力和工作范围。相对于水平臂塔机，吊臂的大仰角相当于增加了塔身的高度，有效扩展的工作范围几乎是以吊臂长度为半径的半球体空间。这对于结

27、构主体施工以及主体结构上高耸构件吊装具有重要意义。塔与塔间距要求较小，尾部回转半径在 8 至 11 米之间，适合狭小场地使用，附着方式不受限制，外附、内爬、外挂均可实现，可单绳起吊，起升速度快，绳长可达 600 米。动力源可采用柴油和电力两种供应模式，对现场条件要求较低，尤其柴油内燃机动力塔机，高速重载能力突出。缺点是吊装半径小；迎风面积大，风荷载对塔基本身的安全影响大；单元组件重量大，安拆难度较大。3、平头式平头式塔式起重机是近几年国内建筑施工领域新兴的塔吊形式，在超高层施工中应用比例有明显提高。工作原理与塔帽式塔机相同，都是通过小车行走来实现变幅。其特点是大臂与平衡臂联成一体，取消了塔帽及

28、拉杆。优点体现在相比前两种起重机，结构更简单，拆装也更为简易。由于没有拉杆，大臂可逐节安拆，使用中也可按需求加减臂节来调节幅度，也使得其安拆时对场地及吊装设备的要求降低。由于安拆时对吊车的依赖度较低，布设选址的自由度更大，适合内爬和结构内的架设选址；因没有塔帽，相邻塔机的高差也大幅缩减，群塔作业时塔机高塔自由高度降低，低塔有效吊装高度增加，非常适合群塔作业。结构更合理，受力状态优于塔帽式塔机，安全性能更佳。缺点是，无法实现单绳吊装，起升速度慢，受到钢丝绳长度限制，在超过 300 米以上的超高层中应用受到限制，同时也存在绕绳的安全隐患。二、塔机选型原则二、塔机选型原则塔式起重机选型是一项技术经济

29、要求很高的工作,必须遵循技术可行、经济合理的原则。塔式起重机选型必须首先保证技术可行,选型过程中应重点从起重幅度、起升高度、起重量、起重力矩、起重效率和环境影响等方面进行评价,以确保塔式起重机能够满足超高层建筑施工能力、效率和作业安全要求。在技术可行的基础上,进行经济可行性分析,兼顾投入与产出,力争效益最大化。随着租赁市场的日益成熟，现今此三类同等吊重的塔机、使用相同架设方式的情况下，租赁、安拆、顶升等费用基本相同，无明显差异，但国外品牌的动臂塔机费用仍较高昂。在塔机选型过程中,应结合塔机定位、构件分段和吊装工艺等多方面优化施工方案，着眼于最大化的发挥塔机的机械性能。在超高层建筑中大型构件多为

30、节点,因此为了降低塔机配置,应探索构件合理分段（主要指钢柱、大型桁架等重型构件）、节点分块制作、多次吊装、高空焊接成型等深化设计阶段的优化。超高层施工技术手册超高层垂直运输选型、布置及安拆施工指南13由于超高层建筑中大型构件分布极不均衡,重量特别大的构件总是少数,对这些数量不多,但重量特别大的构件吊装应优化吊装工艺，采用空中换钩、双机抬吊、液压顶升提升等特殊安装工艺。对于地面部分大型构件,吊装时就应当充分利用地面作业条件好的优势,辅以大型履带吊、汽车吊进行拼、吊装。塔式起重机应尽可能按照大多数构件的重量进行选型配置,以充分发挥其机械性能。吊索吊钩吊索吊钩吊钩空中换钩（抬吊递送）副吊主吊双机起吊

31、吊索吊索起升姿态调整副吊主吊钢柱牛腿吊钩塔吊就位连接板副吊副吊摘钩，主吊完成安装固定主吊主吊双机抬吊超高层施工技术手册超高层垂直运输选型、布置及安拆施工指南14地下部分结构采用汽车吊(履带吊)安装第三节第三节 塔式起重机的定位选择塔式起重机的定位选择塔式起重机的定位主要取决于其服务的塔楼的结构形式及塔楼的高度，同时应结合周边已有建筑物或在施结构情况，起重机插入安装时结构施工的阶段，现场施工道路状况，基坑支护体系，栈桥，构件堆场条件等多种因素，做不同的设计。超高层塔楼绝大多数采用内筒外框的结构形式，塔式起重机定位可大致分为主体结构外，核心筒外和核心筒内三个区域。如下图示意。核心筒内主体结构外主体

32、结构外核心筒外核心筒外核心筒内主体结构外核心筒外核心筒内核心筒外主体结构外塔机定位区域示意图考虑塔机定位时，应当遵循使所覆盖区域物料分布均匀地原则。一、主体结构外塔机的布置一、主体结构外塔机的布置对于外轮廓边线、外框柱的水平偏移量较小（造型变化小），高度在 300 米以内的超高层结构，适合采用主体结构外的塔机定位原则。将塔机定位于主体结构外侧，塔吊类型可选范围大；结构外场地开阔，塔机定位的条件更为宽松；塔机安拆顶升最为简单，安装完成后可自顶升和自降，安拆、附着费用低；服务于塔机的物料堆场布置较为自由。适合内外筒结构施工进度差较小的。超高层施工技术手册超高层垂直运输选型、布置及安拆施工指南15缺

33、点是构件的吊装半径离散度大，不适合构件重量较大的结构，如有伸臂桁架或巨柱的结构。塔吊标准节、附墙杆数量大，租赁费用较高；若塔机生根于地下结构内，塔机所在部位的地下室结构、装修及机电设备等的施工作业需延后至塔机拆除后；地上部分塔机附着区域幕墙施工也需延后至塔机拆除后。塔机布置于结构外围，需考虑下列因素：（1）尽量靠近施工运输通道；（2）选择结构外观变化最小的区域，便于附着；（3）选择结构平面长边一侧；（4）避开结构外边线的转角部位；（5）塔机中心应在附着结构柱之间，与附着的结构柱形成稳定的三角形，钝角等腰三角形附着受力最优。（6）如果所选位置必须穿过结构，塔机洞口应避开地下室外墙、结构梁柱、汽车

34、坡道、深基坑、沉降池、蓄冰池、设备机房、大型设备所在位置等对后期施工造成过大影响的区域；（7）如有下沉花园等结构层数较少的区域，应优先考虑为塔机布置区域；（8）结合工程桩的定位，合理利用工程桩、护坡桩作为塔机的承载基础；（9）避开肥槽、边坡；（10）尽量不穿过塔楼外的地上结构；（11）保持与塔楼外地上结构（如裙楼）的合理距离，避免结构阻碍塔机自降，确保塔机拆除时可自降至汽车吊可吊装的高度；（12）结合需吊装构件的最大重量，确保塔机满足最重构件的吊重半径应覆盖构件就位点、构件堆场、卸车点三个关键区域。（13）外框采用钢结构的塔楼，要结合核心筒先行的具体实施方案，确定内外筒高差，确保塔机自由高度需

35、满足核心筒施工。塔机布置于结构外侧时，多为附着式的架设方式，但并非仅附着一种架设方式，对于外框结构有巨柱的超高结构，也是可以考虑在外框结构外作外挂内爬的架设方式。二、核心筒内塔机的布置二、核心筒内塔机的布置对于外形变化较大，高度超过 300 米以上的结构，较适合采用在核心筒内布置塔机的方案。核心筒内布置塔机的优点是塔机本身更靠近结构平面的中心，因而与构件的距离分布较为均匀，且吊装半径较小，布局最为合理。缺点是，核心筒内空间狭小，超高层施工多为两台或两台以上塔吊同时作业，同时布置于核心筒内的难度较大。与核心筒竖向结构施工的机具设备有较大冲突，受到诸如爬模、顶模的干扰和限制。爬升或顶升对竖向结构施

36、工影响较大，同时也制约所在井筒水平结构的施工。塔机的拆除难度及费用较高。若是采用自爬升的附着方式，支撑梁及埋件费用较高。对核心筒墙体承载力有较高要求。爬升频次高，对工期有一定影响。超高层施工技术手册超高层垂直运输选型、布置及安拆施工指南16塔机布置于核心筒内需考虑下列因素：（1）选择尽可能靠近运输道路和构件堆场的电梯井；（2）进行核心筒整体施工承载力、局部施工承载力的验算，必要时应对结构实施加固措施；（3）核心筒洞口尺寸足够容纳所选塔机支撑梁，或有足够空间容纳附墙杆；（4）如选用爬模或顶模体系，需将爬模所需空间考虑在内；（5）如选用内爬塔，需结合所选塔机的塔身节长度和每一次爬升的高度，对比爬模

37、或顶模的高度和每次顶升的高度，避免出现相互抵触，影响两者的正常作业及顶升；（6）仔细研读图纸，确保拟选用的核心筒井道竖向结构具备内爬支撑钢梁安装位开洞或安设预埋件的条件；（7）如筒内布置两台或以上台机时，需确保塔机平衡臂末端最小距离满足安全要求。必要时安装塔机防碰撞的安全监控系统。三、核心筒外侧塔机的布置三、核心筒外侧塔机的布置当面对核心筒内结构布局不太规则、井道狭小、筒内墙厚度不足以支撑内爬附着情况时，核心筒面积不足以布置下两台或更多塔机时，结构高度已无法采用外附着塔机时，诸如此类情况，则需考虑将塔机布置于核心筒外侧。塔机布置于核心筒外侧需考虑下列因素：（1）塔机架设位置对外框结构的影响；（

38、2）若采用外挂式做法，应论证筒体结构的承载能力，必要时应做结构加固；（3）与爬模或顶模的碰撞干扰；（4）其余可参考内爬塔的考虑因素。第四节第四节 塔式起重机基础类型、选用及设计塔式起重机基础类型、选用及设计一、塔机基础的分类一、塔机基础的分类塔机基础形式很多，压重式、轨道式、混凝土承台（块）式、桩基承台式、基础底板式、基础梁式等等。本手册仅讨论较常用于超高层施工的几种基础形式。1、混凝土承台式混凝土承台式塔机基础是施工中应用最为广泛的一种基础形式，技术成熟，施工简便。混凝土承台（块）式超高层施工技术手册超高层垂直运输选型、布置及安拆施工指南172、基础底板式超高层基础底板多为超厚底板，已完全可

39、以替代独立混凝土承台，可将塔吊预埋件在底板钢筋下铁绑扎后，上铁绑扎前安装固定，随大底板浇筑固定。由于超大体积底板混凝土浇筑时，大体积混凝土流动，可能会造成塔吊基础埋件发生定位和垂直度的偏移，应在混凝土浇筑时实时监测预埋件的定位和垂直度，以做到随时纠偏。基础底板式若底板厚度不满足承载要求，则需对基础区域做加厚处理。底板厚度不足的局部加厚处理3、桩基承台式当塔机布设的位置地质条件不好，或塔机布设在紧邻深基坑边时，又或塔机必须安装在基坑土方开挖前时，则可考虑采用桩基承台式的基础形式。桩基承台式又分两种，灌注桩承台式和格构桩承台式，承台可采用混凝土，也可采用钢平台。格构桩式会穿过基础底板，需在格构桩对

40、应底板中部的位置设止水钢板。灌注桩承台式格构桩承台式超高层施工技术手册超高层垂直运输选型、布置及安拆施工指南18二、塔机基础的选配二、塔机基础的选配塔机基础的选配，主要由以下条件决定：1、地质条件若采用外附着的架设方式时，塔机自重将非常大，应验算图层的承载能力，恰当选用塔机基础。以天津津塔外附的 ZSL1000 型塔机为例，附着高度 330 米，塔机自重连最大构件重量，合计超过 800 吨。结合天津当地的地质条件，出现地耐力不足和塔机基础承载力不足的问题，如此，宜考虑桩基承台式基础或以超厚底板作为塔机基础；2、塔机安装插入时机每个阶段结构施工对塔机的需求是不同的，综合塔机的成本考虑，塔机安装时

41、机分为桩基施工阶段、底板施工前、底板施工后、塔楼地下结构封顶后几个关键节点。（1）桩基施工前因为将来土方开挖后会失去塔机承载条件，因而塔机基础应选用格构桩承台式基础。格构桩随土方开发进度将格构桩外混凝土剔除，自上而下安装柱间支撑。（2）底板施工前此种情况一般为塔机需承担底板施工的材料运输而安装。可选用独立混凝土承台式基础，结合地质状况，也可选用灌注桩承台式基础。此类基础形式因后期基础底板浇筑后还会埋没一节标准节，除考虑基础预埋件外，还应定制一节预埋节，不宜将标准节直接埋入底板内。（3）底板施工后此种情况一般为塔楼地下结构部分包含了钢结构，塔吊需在底板施工后，钢结构施工前插入安装。如此可将塔吊预

42、埋件直接埋入基础底板。（4）塔楼地下结构封顶后此种情况为钢结构自正负零阶段开始安装。塔机选用核心筒内附着自升方式的，采用基础底板式基础做法；选用结构外附着自升方式的，采用桩基承台式或基础底板式做法；核心筒内爬式或外挂内爬式，在地下室核心筒结构上安装内爬或外挂支撑架体，将塔机安装在支撑结构上。超高层施工技术手册超高层垂直运输选型、布置及安拆施工指南19布置方式对比表第五节第五节 塔式起重机架设方式塔式起重机架设方式超高层塔机的架设方式有三种：附着自升式、内爬式和外挂式。一、附着自升式一、附着自升式附着自升式是塔身固定在地面或基坑底部基础上,塔机附着在建筑结构上，通过自顶升加节超高层施工技术手册超

43、高层垂直运输选型、布置及安拆施工指南20自动升高的架设方式。附着自升式架设方式具有以下优点:使用安全性高。安装、拆除作业相对简单、升高作业机械化程度高、风险小,安全有保障。施工影响小。塔式起重机布置在超高层建筑外部,对施工影响小,因此可以保留使用比较长的时间,极大地方便了机电安装和建筑装饰材料的垂直运输。结构影响小。塔式起重机自重由塔身直接传递至基础,对建筑结构的作用比较小,建筑结构的加固工作量也相对较小。附着自升式架设方式具有以下缺点:材料消耗大。塔式起重机依靠塔身传递自重,塔身消耗随工作高度而增加,因此超高层建筑特别高时,附着自升式架设方式的经济性显著下降。设备性能没有充分发挥。采用附着自

44、升式架设方式,塔式起重机只能偏位布置,其工作性能难以充分发挥。环境影响大。因塔式起重机安装在建筑结构外,也需要较多场地。超高层施工中 250米以下附着高度可采用此种附着方式。根据塔机自身设计性能不同，塔机的附着高度各有不同，应参考厂家产品说明书确定其最高附着高度。外附着示意图二、内爬自升式二、内爬自升式内爬自升式是塔式起重机沿着建筑结构井道内部自动爬升的架设方式。塔式起重机爬升井道一般为建筑主体结构核心筒内的电梯井。1、内爬自升式优缺点内爬自升式架设方式具有以下优点:1租赁成本固定。塔式起重机通过内爬与结构同步升高,不需要大量的塔身，因而不存在随附着高度增加而租赁费用递增的情况；设备性能得到充

45、分发挥。采用内爬自升式架设方式,塔式起重机距重型构件距离小,塔吊超高层施工技术手册超高层垂直运输选型、布置及安拆施工指南21有效覆盖范围广,其工作性能可以充分发挥；环境影响小。塔式起重机安装在建筑内部,不需要占用额外场地。（井筒的最小尺寸）内爬自升式架设方式具有以下缺点:使用安全风险比较大。安装、拆除作业相对复杂、高空作业多,升高作业风险比较大；施工影响大。塔式起重机布置在建筑内部,在施工后期,将会影响结构和屋面施工,因此必须提前拆除,但又给后期机电安装和建筑装饰材料的垂直运输带来很大影响。结构影响大。塔式起重机所有荷载都作用在结构上,对结构的作用和影响显著,必须在深入分析结构受力的基础上采取

46、针对性措施。钢管混凝土柱外框钢结构内爬塔 爬模体系附墙支撑梁附墙支撑梁123456789钢管混凝土柱外框钢结构内爬塔 爬模体系附墙支撑梁附墙支撑梁动臂塔内爬平臂塔内爬全混凝土核心筒全钢结构核心筒异形结构核心筒2、支撑结构做法支撑结构与核心筒结构的连接大致分为墙体开洞式，预埋件牛腿式，全钢结构式。（1）开洞式做法是指在混凝土核心筒竖向结构墙体对应内爬支撑钢梁的部位预留墙洞或选用原有门洞，将安超高层施工技术手册超高层垂直运输选型、布置及安拆施工指南22装支撑钢梁的埋件埋设于洞口底部结构或结构暗梁上表面。此种做法原理简单易行，受力好，安全性高。但缺点是破坏原设计结构，需与结构设计沟通获得许可；洞口和

47、埋件的精度不宜控制；后期需填补洞口。600主梁主梁1200埋件主梁预留洞口80012004600次梁墙体开洞做法（2）预埋件牛腿式此做法是将支撑结构埋件预埋在核心筒墙体内，拆模后将支撑牛腿焊接在埋件上。此种做法无需改动原结构，安装精度高。缺点是埋件和牛腿材料投入量大，成本高，牛腿安装拆除工序较繁琐，焊接质量要求高。内爬钢梁牛腿穿墙螺栓内爬钢梁地脚螺栓混凝土梁马凳内爬钢梁3005006100内爬钢梁内爬钢梁牛腿埋件埋件内爬钢梁牛腿牛腿穿墙螺栓穿墙螺栓预埋件牛腿支撑和暗梁支撑做法超高层施工技术手册超高层垂直运输选型、布置及安拆施工指南23（3）全钢结构式此种做法仅用于全钢结构体系结构，塔机支撑钢梁

48、可直接安放于钢结构梁或柱上，所有连接节点均可在构件工厂制作阶段加工制作，精度高，安拆难度低。全钢结构结构支撑做法三、外挂自升式三、外挂自升式1、外挂式优缺点外挂自升式塔机，是指将塔机附着于核心筒结构外侧，通过塔机自爬（顶）升跟随结构施工进度的塔机附着方式。塔机结构和爬（顶）升工序与内爬塔机完全相同，是内爬塔机架设方式的一种延伸，又称“外挂内爬”。区别在于外挂式支撑结构是以悬挑方式单侧附着于核心筒结构，核心筒单侧结构的受力状态与内爬式完全不同。是外附着和内爬附着均无法实现时采用的一种附着方式，相应支撑结构成本和安拆成本也要高得多。此种塔机布设方案回避了内爬塔与核心筒内竖向结构施工后一系列后续工序

49、的冲突问题，也无需考虑塔机与爬模、顶模之间相互干扰，从组织协调角度，减少协调难度。但此种方案施加于核心筒单面墙体的整体荷载和局部荷载都非常大，尤其工作状态下对附着点及支撑点的荷载尤其大。而且塔机本身及支撑结构占用了外筒结构的施工空间，对外筒结构的施工构成明显影响，主要体现在核心筒竖向与外框结构差距过大，可达十余层，或者塔机对应区域结构甩出后做，这都给后续施工流水制造了不少组织协调难度。而且外挂的附着方式设计难度大，结构复杂，材料消耗大，安拆困难，施工安全保障困难。而且此方案本身的结构安全就有较高风险。超高层施工技术手册超高层垂直运输选型、布置及安拆施工指南24爬模体系外挂塔机钢管混凝土柱外挂支

50、撑结构爬模体系附墙支撑梁外挂内爬式立面示意图几种典型外挂布置2、支承结构做法外挂支撑体系示意图超高层施工技术手册超高层垂直运输选型、布置及安拆施工指南25四、经济性对比四、经济性对比不同的塔机架设方式，存在部件租赁数量，顶爬升技术和支撑结构上的明显差别，因而在过程中费用构成是完全不一样的。下面以国产中联 L500 型 32 吨塔机为例，对三种架设方式的费用进行对比分析。费用构成表：架设方式预埋支腿基础预埋节安拆费（元/台）月租费（元/台）增加标准节安拆费（元/节）增加标准节月租费（元/节）增加附着安拆费（元/道）爬升费（元/道）附着式相等相等相等相等120010002000无内爬式相等或无相等