塔吊附墻施工方案：附墻桿受力計算、安裝與拆卸

　　本文中，將主要探討塔吊附墻施工方案：附墻桿受力計算、安裝與拆卸等。塔吊附墻是塔吊穩定的重要措施，因此要保證塔吊附墻壁支架在各種復雜情況下都能正常工作，以確保安全。

一、塔吊附墻概況

　　4 號樓總高度59 米，塔吊安裝總高度75 米;本工程采用QTZ63塔吊起重機。該機這水平臂架、小車變幅、上回轉自升式，其臂長為 55 米，最大起重量為 6 噸，額定起重力矩 630KN.m 最大起重力矩為 780KN.m。由于結構條件和地形條件的限制， 4 號樓塔吊布置在以南的位置，該塔吊的直接附墻距離為 3.5 米。采取穿墻栓連接座埋件。 根據說明 QTZ63塔吊附著式的最大起升高度可達 140 米。附著式起重機的塔身可直接安裝在建筑物上或建筑物附近的旁的砼基礎上，為了減小塔身計算長度以保持其設計起重能力，設有五套附著裝置。第一附著裝置距基礎面 33 米（7 層），第二附著裝置距離第一附著裝置是 30 米（14 層），可允許現場根據樓層的高度做適當的調整。 塔吊獨立固定式工作，最大起升高度為 40 米。 （ 相關閱讀：QTZ63塔吊型號簡介、性能參數、特點 ）

二、塔吊附著立面示意圖： 花園A-2 組團A 區 塔吊附墻施工方案

三、塔吊附墻要求

　　玉蘭花園A-2 組團A 區 塔吊附墻施工方案 第 4 頁 為滿足B04#樓塔吊對施工樓層的需要，根據塔吊的出廠許用條件及建筑物樓層的實際情況現對于B04#塔吊附墻作如下布置:
　　○ 1 第一道塔吊附墻高度+25.00m，第二道為+40m，第三道為+55m，頂層部位按三層設置一道。
　　○ 2 墻面附著點中心距離 4200mm
　　○ 3 采用穿墻螺栓連接座埋件
　　○ 4 根據塔吊使用說明書扶墻點以上懸臂最大高度不超過32.5 米。
　　○ 5 附著架是由四個撐桿和一套環梁等組成，安裝時調節螺栓，調整撐桿長度，使塔身軸線垂直，用經緯儀檢測，誤差控制在H/1000 以內。
　　○ 6 附墻部位的墻板、梁鋼筋的配筋，附墻件側邊各附加2 根Φ14 鋼筋。

四、塔吊附墻桿受力計算

（一）、塔吊附墻內力計算，將對以下兩種最不利受力情況進行：
　　1、 塔吊滿載工作，起重臂順塔身x-x 軸或y-y 軸，風向垂直于起重臂；
　　2、 塔吊處于非工作狀態，起重臂處于塔身對角線，風向由起重臂吹向平衡臂。 對于第一種受力狀態，塔身附墻承擔吊臂制動和風力產生的扭矩和附墻以上自由高度下塔身產生的水平剪力。

　　對于第二種受力狀態，塔身附墻僅承受附墻以上自由高度下塔身產生的水平剪力。 以下分別對不同受力情況進行計算：

（二）、對第一種受力狀態，附墻上口塔身段面內力為： 彎矩：M=164.83（T.m） 剪力：V=3.013（T） 無錫綠城玉蘭花園A-2 組團A 區 塔吊附墻施工方案 第 5 頁 扭矩：T=12（T.m），則:

　　1、當剪力沿x-x 軸時， 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） 通過三角函數關系，得支座A 反力為： 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）(負值表示力方向與圖示相反，以下同) RBX = -RAX +V =-2.64+12.33=9.48（T）
　　2、當剪力沿y-y 軸時， 由∑MB=0，得 無錫綠城玉蘭花園A-2 組團A 區 塔吊附墻施工方案 第 6 頁 T-（V*L4+LB0’*N1）=0 即： N1=（T-V*L4）/ LB0’ =（12-3.013*4.5）/5.932 =-0.263（T） 通過三角函數關系，得支座A 反力為： 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） 由靜力平衡公式∑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）、對第二種受力狀態(非工作狀態)，附墻上口塔身段面內力為： 彎矩：M=191.603（T.m） 剪力：V=10.036（T），剪力沿塔身橫截面對角線， 對圖c，由∑MB=0，得 V*LBH +LB0’*N1=0 無錫綠城玉蘭花園A-2 組團A 區 塔吊附墻施工方案 第 7 頁 即： N1=-V*LBH/ LB0’ =-10.036*0.6/5.932 =-1.015（T） 通過三角函數關系，得支座A 反力為： 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） 對圖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 無錫綠城玉蘭花園A-2 組團A 區 塔吊附墻施工方案 第 8 頁 N3*0+ V* LC0=0，即 N3=0 通過三角函數關系，得支座A 反力為： RAY= N1*sin52.3426=-9.6*sin52.3426=-7.6（T） RAx= -N1*cos52.3426=-9.6* cos52.3426=-5.87（T） 由靜力平衡公式，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） 根據如上計算，附墻桿件和支座受力最大值見下表： AB 桿 BC 桿 BD 桿 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進行，故以上數值可正可負，均按壓桿進行設計。

（三）、結構柱抗剪切和局部壓力強度驗算

　　附墻埋件受力面積為 470×470，錨固深度按 450 計算，最小柱斷面為 700×700，柱子箍筋為 ，由上面的計算結果可知，支座最大拉力（壓力）為（RBX 2+RBY2）1/2=（13 2+0.52）1/2=13.01T=130.1KN。 結構柱抗剪切計算公式為： 式中：Ft：砼的軸心抗拉強度，取1.5*75%Mpa(C30 的12 天強度等級) um:距集中反力作用面積周邊h0/2 處的周長um =2340 h0:截面有效高度 h0=235 fyv:鋼筋的抗剪強度，取fyv =235Mpa（φ12，Ⅰ級鋼） Asyu：與剪切面積相交的全部箍筋截面面積， 無錫綠城玉蘭花園A-2 組團A 區 塔吊附墻施工方案 第 9 頁 Asyu =2*113=226mm2 K：安全系數，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 結論：利用結構柱已有的箍筋其抗剪強度能滿足受力要求。

五、塔式起重機附著式工作狀態的安裝與拆卸

5.1、工作狀況

　　QTZ63塔吊附著工作時最大起升高度為102 米，附著工作時，可以將塔身直接緊固在專用砼基礎上，底架中心距建筑物3.5 米，爬時應使得吊臂方向與建筑物平行。

5.2、附著式塔起重機的安裝

　　附著式塔吊的安裝程序與固定式有壓重的基本相同，其安裝程序簡述如下： 吊裝二節標準節Ⅱ并用螺栓與固定在砼基礎上（注意標準節上有踏步的一面要垂直于建筑物）； 將爬升架套入塔身，注意套架上有油缸的一面要對準塔身上有踏步的一面； 在地面上，將上、下支座以及回轉支承、回轉機構等用螺栓聯成一體后，吊裝到塔身和套架上，并用螺栓鎖緊； 吊裝塔頂； 吊裝平衡臂，平衡臂拉桿，然后吊起一塊2.2 噸平衡重放在平衡重根部位置； 無錫綠城玉蘭花園A-2 組團A 區 塔吊附墻施工方案 第 10 頁 吊司機室； 吊裝起重臂，起重臂拉桿； 吊裝平衡重，穿繞有關繩索系統； 檢查整機的機械部分結構連接部分，電氣和液壓部分等無誤后開始頂升工作； 加標準節的方法同固定式塔吊一樣，附著式塔身自下而上；

5.3、附著架

　　附著架是由三個撐桿和一套環梁等組成，它主要是塔身固定在建筑物的柱子上，起著依附作用，使用時環梁套在標準節上，三根撐桿中，其中二根撐桿端桿都有大耳環與建筑物附著處鉸接，三根撐桿應保持在同一水平內，本塔吊附著架按塔吊中心與建筑物距離為3.5米設計的，撐桿與建筑物的連接方式可以根據實際情況而定。

5.4、附著架子的安裝與使用

　　1、將環梁提升到附著點位置包在塔身外，然后用 16 個 M24 的螺栓連接起來
　　2、裝吊三個撐桿附著架安裝時應用經緯儀檢查塔吊軸心的垂直度、其垂直度在全高上不超過1/1000，否則在塔吊處于平衡狀態情況下進行，必要時跟頂升時一樣，吊平衡物。若塔吊垂直度有少量偏差，則用附著桿調節螺桿微調，達到垂直度要求后，附著桿應采用焊接方式，把附著桿可靠地固定好，調節螺桿只能起安裝時調節糾偏作用，不要作為長期固定桿作用。
　　3、每次附著只有最上一個附著架處必須用內撐桿將塔身四根主弦頂死，其他附著架處不用內撐桿。
　　4、為了確保附墻壁支架在各種復雜情況下都能正常工作，除嚴格按上述設計的鋼結構格構架制作、安裝外，還增加以下構造措施，以有利于 無錫綠城玉蘭花園A-2 組團A 區 塔吊附墻施工方案 第 11 頁 荷載的傳遞，增加格構架的穩定，以確保安全。所有構造措施作為安全儲備，不納入荷載的計算。