塔吊附墙施工方案：附墙杆受力计算、安装与拆卸

　　本文中，将主要探讨塔吊附墙施工方案：附墙杆受力计算、安装与拆卸等。塔吊附墙是塔吊稳定的重要措施，因此要保证塔吊附墙壁支架在各种复杂情况下都能正常工作，以确保安全。

一、塔吊附墙概况

　　4 号楼总高度59 米，塔吊安装总高度75 米;本工程采用QTZ63塔吊起重机。该机这水平臂架、小车变幅、上回转自升式，其臂长为 55 米，最大起重量为 6 吨，额定起重力矩 630KN.m 最大起重力矩为 780KN.m。由于结构条件和地形条件的限制， 4 号楼塔吊布置在以南的位置，该塔吊的直接附墙距离为 3.5 米。采取穿墙栓连接座埋件。 根据说明 QTZ63塔吊附着式的最大起升高度可达 140 米。附着式起重机的塔身可直接安装在建筑物上或建筑物附近的旁的砼基础上，为了减小塔身计算长度以保持其设计起重能力，设有五套附着装置。第一附着装置距基础面 33 米（7 层），第二附着装置距离第一附着装置是 30 米（14 层），可允许现场根据楼层的高度做适当的调整。 塔吊独立固定式工作，最大起升高度为 40 米。 （ 相关阅读：QTZ63塔吊型号简介、性能参数、特点 ）

二、塔吊附着立面示意图： 花园A-2 组团A 区 塔吊附墙施工方案

三、塔吊附墙要求

　　玉兰花园A-2 组团A 区 塔吊附墙施工方案 第 4 页 为满足B04#楼塔吊对施工楼层的需要，根据塔吊的出厂许用条件及建筑物楼层的实际情况现对于B04#塔吊附墙作如下布置:
　　○ 1 第一道塔吊附墙高度+25.00m，第二道为+40m，第三道为+55m，顶层部位按三层设置一道。
　　○ 2 墙面附着点中心距离 4200mm
　　○ 3 采用穿墙螺栓连接座埋件
　　○ 4 根据塔吊使用说明书扶墙点以上悬臂最大高度不超过32.5 米。
　　○ 5 附着架是由四个撑杆和一套环梁等组成，安装时调节螺栓，调整撑杆长度，使塔身轴线垂直，用经纬仪检测，误差控制在H/1000 以内。
　　○ 6 附墙部位的墙板、梁钢筋的配筋，附墙件侧边各附加2 根Φ14 钢筋。

四、塔吊附墙杆受力计算

（一）、塔吊附墙内力计算，将对以下两种最不利受力情况进行：
　　1、 塔吊满载工作，起重臂顺塔身x-x 轴或y-y 轴，风向垂直于起重臂；
　　2、 塔吊处于非工作状态，起重臂处于塔身对角线，风向由起重臂吹向平衡臂。 对于第一种受力状态，塔身附墙承担吊臂制动和风力产生的扭矩和附墙以上自由高度下塔身产生的水平剪力。

　　对于第二种受力状态，塔身附墙仅承受附墙以上自由高度下塔身产生的水平剪力。 以下分别对不同受力情况进行计算：

（二）、对第一种受力状态，附墙上口塔身段面内力为： 弯矩：M=164.83（T.m） 剪力：V=3.013（T） 无锡绿城玉兰花园A-2 组团A 区 塔吊附墙施工方案 第 5 页 扭矩：T=12（T.m），则:

　　1、当剪力沿x-x 轴时， 由∑MB=0，得 T+V*L1 -LB0’*N1=0 即： N1=（T+ V*L1）/ LB0’ =（12+3.013*3.65）/5.932 =3.88（T） 通过三角函数关系，得支座A 反力为： RAY= N1*sin52.3426=3.88*sin52.3426=2.84（T） RAx= N1*cos52.3426=3.88* cos52.3426=2.64（T） 由∑MC=0，得 N3*LG0’+T+V*0.8=0 即：N3=-（T+ V*0.8）/ L G0’ =-（12+3.013*0.8）/0.966 =-14.92（T） 由∑M0’=0，得 N2*LC0’-(T+V*L6)=0 即：N2 =（T+ V*L6）/ L C 0’ =（12+3.013*0.027）/0.98 =12.33（T） 由力平衡公式∑Ni=0，得 RAY+RBY=0 和-RAX-RBX +V =0，故 RBY= -RAY =-2.84（T）(负值表示力方向与图示相反，以下同) RBX = -RAX +V =-2.64+12.33=9.48（T）
　　2、当剪力沿y-y 轴时， 由∑MB=0，得 无锡绿城玉兰花园A-2 组团A 区 塔吊附墙施工方案 第 6 页 T-（V*L4+LB0’*N1）=0 即： N1=（T-V*L4）/ LB0’ =（12-3.013*4.5）/5.932 =-0.263（T） 通过三角函数关系，得支座A 反力为： RAY= N1*sin52.3426=-0.263*sin52.3426=-0.171（T） RAx= N1*cos52.3426=-0.263* cos52.3426=-0.2（T） 由∑MC=0，得 N3*L C0’ +T+V*0.8=0 即：N3=-（T+ V*0.8）/ L C0’ =-（12+3.013*0.8）/0.98 =-14.91（T） 由∑M0’=0，得 N2*LC0’-(T+V*L5)=0 即：N2 =（T+ V*L5）/ L G 0’ =（12+3.013*0.2）/0.966 =13.05（T） 由静力平衡公式∑Ni=0，得 RAY +RBY+V =0 和RAX+ RBX =0，故 RBY= -(RAY +V)=-(-3.16+12)=-8.84（T） RBX = -RAX =2.93（T） （二）、对第二种受力状态(非工作状态)，附墙上口塔身段面内力为： 弯矩：M=191.603（T.m） 剪力：V=10.036（T），剪力沿塔身横截面对角线， 对图c，由∑MB=0，得 V*LBH +LB0’*N1=0 无锡绿城玉兰花园A-2 组团A 区 塔吊附墙施工方案 第 7 页 即： N1=-V*LBH/ LB0’ =-10.036*0.6/5.932 =-1.015（T） 通过三角函数关系，得支座A 反力为： RAY= -N1*sin52.3426=-1.015*sin52.3426=-0.8（T） RAx= -N1*cos52.3426=-1.015* cos52.3426=-0.62（T） 由∑MC=0，得 N3*L0’C+ V* LC0=0 即：N3=- V* LC0/ L C0’ =-10.036*1.132/0.98 =-11.6（T） 由∑M0’=0，得 N2*LC0’-V*L7=0 即：N2 = V*L7/ L C 0’ =10.036*0.17/0.98 =1.74（T） 由力平衡公式∑Ni=0，得 RAY +RBY+V*cos450=0 和-RAX-RBX +V*sin450 =0，故 RBY= -RAY- V*cos450 =0.8-10.036*cos450=-6.3（T） RBX = -RAX +V* sin450 ==0.62+10.036*sin450=7.79（T） 对图d，由∑MB=0，得 V*LBG +LB0’*N1=0 即： N1=-V*LBG/ LB0’ =-10.036*5.67/5.932 =-9.6（T） 由∑MC=0，得 无锡绿城玉兰花园A-2 组团A 区 塔吊附墙施工方案 第 8 页 N3*0+ V* LC0=0，即 N3=0 通过三角函数关系，得支座A 反力为： RAY= N1*sin52.3426=-9.6*sin52.3426=-7.6（T） RAx= -N1*cos52.3426=-9.6* cos52.3426=-5.87（T） 由静力平衡公式，得 RAY +RBY+V*sin450=0 和RAX+RBX +V*cos450 =0，故 RBY=-RAY-V*sin450=7.6-10.036*cos450=0.5（T） RBX=-RAX-V*sin450=-5.87-10.036*sin450=-13（T） 根据如上计算，附墙杆件和支座受力最大值见下表： AB 杆 BC 杆 BD 杆 A 支座 B 支座 RAX RAY RBX RBY N1=-9.6t N2=13.05t N3=-14.92t 7.6t 5.87t -13t 0.5t 由于外力方向可向相反方向进行，故以上数值可正可负，均按压杆进行设计。

（三）、结构柱抗剪切和局部压力强度验算

　　附墙埋件受力面积为 470×470，锚固深度按 450 计算，最小柱断面为 700×700，柱子箍筋为 ，由上面的计算结果可知，支座最大拉力（压力）为（RBX 2+RBY2）1/2=（13 2+0.52）1/2=13.01T=130.1KN。 结构柱抗剪切计算公式为： 式中：Ft：砼的轴心抗拉强度，取1.5*75%Mpa(C30 的12 天强度等级) um:距集中反力作用面积周边h0/2 处的周长um =2340 h0:截面有效高度 h0=235 fyv:钢筋的抗剪强度，取fyv =235Mpa（φ12，Ⅰ级钢） Asyu：与剪切面积相交的全部箍筋截面面积， 无锡绿城玉兰花园A-2 组团A 区 塔吊附墙施工方案 第 9 页 Asyu =2*113=226mm2 K：安全系数，K=2.5 故： 右式/K=(1.5*0.75*2340*235+0.8*235*226)/2.5 =661125.5/2.5 =264450.2N =264.45KN>130.1KN 结论：利用结构柱已有的箍筋其抗剪强度能满足受力要求。

五、塔式起重机附着式工作状态的安装与拆卸

5.1、工作状况

　　QTZ63塔吊附着工作时最大起升高度为102 米，附着工作时，可以将塔身直接紧固在专用砼基础上，底架中心距建筑物3.5 米，爬时应使得吊臂方向与建筑物平行。

5.2、附着式塔起重机的安装

　　附着式塔吊的安装程序与固定式有压重的基本相同，其安装程序简述如下： 吊装二节标准节Ⅱ并用螺栓与固定在砼基础上（注意标准节上有踏步的一面要垂直于建筑物）； 将爬升架套入塔身，注意套架上有油缸的一面要对准塔身上有踏步的一面； 在地面上，将上、下支座以及回转支承、回转机构等用螺栓联成一体后，吊装到塔身和套架上，并用螺栓锁紧； 吊装塔顶； 吊装平衡臂，平衡臂拉杆，然后吊起一块2.2 吨平衡重放在平衡重根部位置； 无锡绿城玉兰花园A-2 组团A 区 塔吊附墙施工方案 第 10 页 吊司机室； 吊装起重臂，起重臂拉杆； 吊装平衡重，穿绕有关绳索系统； 检查整机的机械部分结构连接部分，电气和液压部分等无误后开始顶升工作； 加标准节的方法同固定式塔吊一样，附着式塔身自下而上；

5.3、附着架

　　附着架是由三个撑杆和一套环梁等组成，它主要是塔身固定在建筑物的柱子上，起着依附作用，使用时环梁套在标准节上，三根撑杆中，其中二根撑杆端杆都有大耳环与建筑物附着处铰接，三根撑杆应保持在同一水平内，本塔吊附着架按塔吊中心与建筑物距离为3.5米设计的，撑杆与建筑物的连接方式可以根据实际情况而定。

5.4、附着架子的安装与使用

　　1、将环梁提升到附着点位置包在塔身外，然后用 16 个 M24 的螺栓连接起来
　　2、装吊三个撑杆附着架安装时应用经纬仪检查塔吊轴心的垂直度、其垂直度在全高上不超过1/1000，否则在塔吊处于平衡状态情况下进行，必要时跟顶升时一样，吊平衡物。若塔吊垂直度有少量偏差，则用附着杆调节螺杆微调，达到垂直度要求后，附着杆应采用焊接方式，把附着杆可靠地固定好，调节螺杆只能起安装时调节纠偏作用，不要作为长期固定杆作用。
　　3、每次附着只有最上一个附着架处必须用内撑杆将塔身四根主弦顶死，其他附着架处不用内撑杆。
　　4、为了确保附墙壁支架在各种复杂情况下都能正常工作，除严格按上述设计的钢结构格构架制作、安装外，还增加以下构造措施，以有利于 无锡绿城玉兰花园A-2 组团A 区 塔吊附墙施工方案 第 11 页 荷载的传递，增加格构架的稳定，以确保安全。所有构造措施作为安全储备，不纳入荷载的计算。