廊坊中建机械有限公司 河北廊坊 300000
摘要：随着机械化发展进程的不断推进，塔式起重机已成为基础设施建设的重要机械设备。本文主要介绍塔式起重机的基本情况，并从附臂形式设计、超长附着拉杆设计、附墙杆强度分析和实际使用管理几个角度探究超长附臂交替附着技术在塔式起重机上的具体应用，旨在进一步提高塔式起重机的承重能力。
关键词：塔式起重机；超长附臂交替附着技术；附墙杆强度、附臂形式
引言：长期以来，我国高度重视基础设施建设工作，传统的建设机制需使用人力进行大重量构件的搬运，施工效率较低，随着科学技术水平的不断提升，相关先进机械设备得以有效应用，塔式起重机就是其中之一，面对日益提升的基础设施建设需求，采用超长附臂交替附着技术对塔式起重机进行优化改进切实可行。
1.塔式起重机基本情况分析
当前，我国正处于全面推进美丽中国、美丽乡村建设规划的关键时期，基础设施建设比例呈现了明显的上升趋势，塔式起重机以成建筑工地上最常用的起重设备，在基础设施建设中，塔式起重机主要用来吊取施工用的钢筋、木楞、混凝土、钢管等施工原材料，在工地机械设备中占有重要地位。为明确超长附臂交替附着技术的应用基础，需进行塔式起重机基本情况分析：目前，常用的塔式起重机型号主要为MC480和S56K25，自由高度分别为75米和74米，臂长/吊重分别为70米/5.4吨和55米/8.12吨，型号MC480和S56K25的塔式起重机的最大吊重分别为25T/17.6米和25T/20米，基础形式均为砼基础+预埋地脚，最大功率为150KW。为明确当前塔式起重机的吊运需求，笔者开展了实践调研工作，根据塔楼每层工程量、计划工期，对工程进行了塔式起重机吊运时间和吊装次数的分析，分析结果表明，当标高区段为100米以下时，塔式起重机绑扎、起钩、回转、就位、松钩和落钩的时间分别为4min、0.5～0.25min、2min、12min、3min、0.3～1.5min，平均时间为25min；当标高区段为100米以上时，塔式起重机绑扎、起钩、回转、就位、松钩和落钩的时间为4min、0.7～5min、2min、15min、3min、0.4～3min，平均时间为30min。另外，笔者还针对土建、钢结构和机电领域进行了塔式起重机吊次分析，研究结果表明，在土建领域中塔式起重机的吊装内容主要为楼层钢筋、楼层模板、木方、模板支撑钢管，一次吊装数量分别为137、1060、60、80，吊装次数分别为68次、13次、30次、48次；在钢结构领域中，塔式起重机的吊装内容主要为钢柱、钢梁、楼承板，一次吊装数量分别为15、60、1500，吊装次数分别为15次、198次、22次；机电领域中塔式起重机的吊装内容主要为预留预埋材料，一次吊装数量为3，吊装次数为7次。
2.超偿附臂交替附着技术在塔式起重机上的具体应用
2.1附臂形式设计
目前，塔式起重机按有无行走机构可分为移动式塔式起重机和固定式塔式起重机，按照起重臂的构造特点可分为俯仰变幅起重臂和小车变幅起重臂塔式起重机。在超长附臂交替附着技术的应用中应根据塔式起重机的基本情况进行附臂形式设计，以下对其进行介绍：
在实际设计中，应有效导出塔式起重机钢管柱抱柱附着平面图以及塔式起重机核心筒超长附臂附着平面图，并以此为基础有效明确塔楼七层以下和八层以上外框的材料结构。目前，大部分塔楼七层以下外框和八层以上外框的材料结构分别为普通钢筋混凝土钢板结构和钢梁及组合楼板结构，在附臂形式设计中，为保证塔式起重机的起重安全和吊运安全，需将超长拉杆附着于核心筒外墙，保证附着稳定性[1]。
2.2超长附着拉杆设计
塔式起重机超长附着拉杆的设计和制作是超长附臂交替附着技术在塔式起重机上得以有效应用的关键环节，在该环节中，应根据塔式起重机的平面布置，充分明确起重机距核心筒的直线距离。在超长附着拉杆设计实验中，笔者将一号塔式起重机和二号塔式起重机距核心筒的直线距离分别设定为18.27米和17.02米，在此基础上，有效整合了塔式起重机超长拉杆的参数，具体为：拉杆长度、拉结耳板类型、个数和拉杆截面，一号塔式起重机的三个拉杆长度分别为24523mm、25002mm和23086mm，分别具有一个双耳板和一个单耳板，拉杆截面为700×700mm，二号塔式起重机的三个拉杆长度分别为25662mm、26463mm和22957mm，分别拥有一个双耳板和一个单耳板，拉杆截面为700×700mm。在塔式起重机超长附着拉杆制作中，主要选用格构柱形式和分段拼装技术，通过销轴进行分段连接，为保证连接质量，应先行清洁钢材表面污渍，继而采用焊接工艺按照要求进行焊接，并验收焊接结果，保证焊缝表面不存在夹渣、气泡、裂纹等焊接缺陷[2]。
2.3附墙杆强度分析
塔式起重机超长附臂交替附着技术的应用可有效优化原有承重体系，提高承重稳定性，延长塔式起重机的使用寿命。在实际应用中，为保证附着稳定性，需进行附墙杆强度分析，以格构柱起重机为基础，超长拉杆计算参数主要包括缀件间净距、格构柱分肢材料、分肢对最小刚度轴的回转半径、分肢形心轴距分肢外边缘距离、分肢材料抗拉、压强度设计值和缀条材料。在设计中将其分别设定为350、L100×10、1.96、2.84、210和L63×6。在格构柱缀件形式设计中将格构柱截面边长、分肢材料截面积、分肢平行于对称轴惯性距、分肢材料强度设计值、缀条最小回转半径和缀条截面积分别设定为700、19.26、179.51、235、1.24和7.29，以此为基础，根据塔式起重机的附墙立面图完成了工作状态下附墙杆内力计算，结果表明，杆件轴心受拉强度等于210N/mm2，满足强度要求；格构式拉杆换算长细比为73.046，满足要求，表明附墙杆强度可有效满足塔式起重机超长附臂交替附着技术的应用条件。
2.4实际使用管理
为有效明确超长附臂交替附着技术在塔式起重机中的应用价值，笔者开展了经济效益分析，分析内容包括塔式起重机选型及布置效益以及超长拉杆制作及安拆费用，调查结果表明自正式施工至塔式起重机拆除，可节约租赁费用634.2万元，塔式起重机超长拉杆的交替拆装共需花费7万元，由此可知，塔式起重机超长附臂交替附着技术所创造的经济效益约为607.2万元，，可节约大量能源，减少机械能耗，节约结构加固钢筋等材料投入，有效实现了绿色施工和节能施工目标。为进一步突出塔式起重机超长附臂交替附着技术的承重优势，应在实际使用管理中有效掌握操作技巧，例如，在现场应用塔式起重机超长附臂交替附着技术时需进行塔式起重机超长拉杆的附着安装，在安装中现场管理人员应具备较高的技术水平和指导能力，有序指挥现场工人按照正确安装流程将构件放置于指定位置，进而进行连接性能检查。另外，在使用后应进行起重机超长附着拉杆拆卸，严格按照说明书规定，高质量验收上一道附着安装质量是否合格，全面提高拆卸作业质量。为有效延长塔式起重机的使用寿命，还应在实际应用中指派专人对超长附臂交替附着技术的相关构件的连接性能进行定期检验和维护，切实降低塔式起重机的吊运风险，保障施工现场人员的生命财产安全和机械安全。
结论：基于塔式起重机在基础设施建设中的重要地位，应从安全角度和效率角度出发对塔式起重机进行优化布置。目前，超长附臂交替附着技术可有效契合塔式起重机的承重环境，通过附臂形式设计、超长附着拉杆设计、附墙杆强度分析以及实际使用管理，发挥超长附臂交替附着技术的作用优势。
参考文献：
[1]王军，郭瑞敏，鲍喜臣，等. 塔吊附墙杆应力监测系统的开发与应用[A]. 中冶建筑研究总院有限公司.2020年工业建筑学术交流会论文集（上册）[C].中冶建筑研究总院有限公司：工业建筑杂志社，2020：4.
[2]郭钦朝，高崇仁，殷玉枫，等.塔式起重机运行参数模拟方法及生成系统研究[J].太原科技大学学报，2020，41（05）：378-382+389.
作者简介：姓名：魏小飞（1984.10--）；性别：男，民族：汉，籍贯：河北张家口人，学历：本科；现有职称：中级工程师；研究方向：机械制造。