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    塔吊施工與BIM應用

    作者: 艾三維 來源: 艾三維 發布日期: 2019.08.29
    塔吊是建筑工地上最常用的一種起重設備,也可以將其稱之為起重機,用來吊施工用的鋼筋、木材、腳手管等施工原材料的設備。是建筑施工一種必不可少的設備。
    為滿足塔吊安全施工,塔吊方案的編制、塔吊的定位布置、塔吊的基礎附墻設計以及塔吊施工作業等都是一項非常嚴格而重要的工作。通過結合BIM相關技術實現工程施工階段塔吊施工作業實時的跟蹤以及指導,能夠有效避免在施工過程中群塔作業的缺陷問題,進而加快了工程的施工進度,提高了施工企業的經濟效益。
    今天,由小編給大家帶來BIM技術在塔吊施工中全階段的應用經驗分享。
    ◆ 塔吊認識篇 ◆
    01 塔吊的類型
    關于塔吊的類型,目前從各個行業的使用來看可以說是非常之多。那么今天給大家帶來的塔吊類型介紹主要是以建筑工地施工領域常見的類型給大家帶來介紹:
    01 -(1)塔頭式塔吊起重機
    簡介:目前最常見的塔吊起重機。
    1
    塔吊施工與BIM應用
    01 -(2)平頭式塔吊起重機
    簡介:與塔式塔吊一樣,應用比較常見平臂塔吊一般用在建筑工地或橋梁工地。

    01 -(3)屋面塔吊起重機
    簡介:社會的發展造就了高樓的不斷涌現,建筑業對內爬塔機的噸位也在不斷地加大,而對用于拆卸內爬塔機的屋面吊的數量及噸位也有了新的需求。該塔吊主要用于高層屋面作業輔助其他塔吊拆卸等。
    01 -(4)樓層塔吊起重機
    簡介:根據國內外超高層建筑吊運幕墻的需要而設計 安裝于樓層內,與樓面固定 也可用作其他設備或貨物的吊運作業 。

    01 -(5)動臂塔吊起重機
    簡介:主要用于超高層施工作業,吊臂起伏角度大,尾部回轉半徑小,吊臂穩定性好,安裝幅度范圍大。目前多個超高層建筑都是應用動臂塔吊進行施工輔助。

    01 -(6)其他“組合型”塔吊起重機
    簡介:該塔吊是全球首例廻轉塔基系統,是中建三局自主研發的塔吊系統把塔吊安裝在像風車一樣可旋轉的廻轉平臺之上,震驚世界,凸顯了中國建筑這家企業傲世全球的施工技術。

    還有更多類型的塔吊,今天介紹主要以建筑施工常見的為主~
    較全面的塔吊主要分類情況如下
    2
    塔吊施工與BIM應用
    02 塔吊選型原則
    塔吊需根據工程項目結構特點,結合場地條件進行布置,核心為最大限度發揮設備的使用能力。
    02.1塔吊主要性能參數應滿足現場施工需求
    工作幅度:塔吊應盡量覆蓋現場整個施工范圍,且塔吊在其覆蓋范圍內(包含堆場、卸車點等)吊裝性能滿足現場施工需求。
    起重高度:塔吊起重高度應滿足現場施工需求(分析現場最高位置構件吊裝是否滿足要求)。
    起重量:起重量×工作幅度=起重力矩,一般控制額定起重力矩的75%以下。
    塔吊數量:塔吊布置前需做好吊次分析工作,通過計算確定塔吊投入數量。
    02.2綜合考慮,優選優用
    塔吊選用、布置過程中需綜合考慮塔吊實用性、經濟性、了解市面上是否可租賃、預判后續塔吊使用情況等,選擇對現場最有利的塔吊布置方案。
    03 塔吊定位原則
    序號
    項目
    塔吊定位原則
    塔吊覆蓋吊裝范圍
    滿足塔吊工作覆蓋面和材料供應面的吊裝要求
    塔吊與外腳手架的距離
    單排架需保證≥0.6m,雙排架需保證≥0.8m,并考慮其他不利因素
    群塔施工安全距離
    相鄰塔吊上下錯開(平臂塔吊一般錯開一個標準節,帶塔帽塔吊錯開兩個標準節),相鄰塔吊大臂與塔身需避開2m以上。
    施工完成后塔吊拆除
    塔吊大臂拆除必須沿著安裝時的方向,故塔吊定位安裝時,大臂方向應考慮后續結構施工完成后的情況,避免后期結構阻礙塔吊自降。
    與周邊障礙物關系
    塔吊定位需考慮與周邊已建的、待建的各類結構、確保塔吊在自降過程中,大臂、駕駛室、休息平臺等不會與已有建筑物沖突碰撞。
    與輸電線安全距離
    塔吊覆蓋范圍內如有輸電線,應與輸電線保證足夠的安全距離,詳細要求可查相關規范。當輸電線電壓≥10KV時,對塔吊覆蓋范圍內高壓線均需搭設絕緣防護措施。
    塔吊附著
    考慮
    塔吊超過一定高度時,需進行附著。塔吊布置時需考慮塔吊附著的位置和尺寸要求,應合理選擇附著距離,避免附著過近或過遠。(過近可能影響現場施工,過遠則需重新設計制作附墻件或造成無法附著)
    塔吊基礎設置考慮
    塔吊基礎多設置在基坑內,塔吊布置時需避免塔吊基礎基坑影響到周邊結構基礎的施工。塔吊基礎位置應具有良好的排水系統,避免雨水累積銹蝕塔吊底座。
    塔身穿樓板問題
    部分工程塔吊需設置在結構內,存在塔身穿樓板問題。塔吊布置時,應盡量選擇塔身穿樓板較少的位置布置塔吊,同時塔吊應盡量設置在后澆帶位置,降低影響。
    10
    其他
    ……
    04 塔吊基礎形式介紹及類型
    塔吊基礎主要是用來支撐塔吊作業、固定塔吊穩定作業、滿足塔吊施工安全作業的構件,其設置方法、材料使用、設計尺寸等等都對塔吊的施工起著非常重要的影響。
    04 .1 塔機的板式基礎
    04 .2 塔機的十字形基礎
    04 .3 型鋼平臺組合式基礎
    04 .4 無平臺組合式基礎:
    05 塔吊附墻介紹及類型
    塔吊附墻指當塔吊高度達到一定高度時,為保證塔吊作業過程中不出現傾覆倒塌情況,而在塔吊塔身受力集中處進行附墻構件設置將其與建筑主體連接固定,保證塔吊安全施工。或者是對于超高層建筑施工用塔吊,直接將塔吊固定于主體上的塔吊支撐構件系統,
    05 .1普通塔吊附墻構件
    05 .2動臂塔吊附墻支撐系統
    動臂塔吊的支撐系統分為:內掛支撐系統與外掛支撐系統。

    ◆ 塔吊BIM技術應用篇 ◆
    通過以上給大家介紹了塔吊的相關知識,下面正式給大家帶來BIM技術在塔吊施工方案編制、塔吊施工管理中的應用介紹。
    01 塔吊BIM三維設計
    應用BIM技術進行與實際相符的塔吊參數化BIM模型創建,添加參數信息、型號信息、功能信息,方便于塔吊調節使用,用于塔吊三維設計、布置、施工作業模擬使用。

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    02 塔吊定位布置與選型
    塔吊是高層和超高層建筑施工的首選起重運輸設備,塔機在工程施工中合理的布置與定位對工期及生產效率至關重要,是施工部署階段的核心內容之一。應用BIM進行輔助塔吊定位布置與選型主要體現在,BIM模型還原施工場景,反映塔吊作業空間關系,以此直觀來進行塔吊作業分析,決策塔吊定位、決策塔吊大臂長短等。并且進行調運分析模擬,進行塔吊型號確定。
    塔吊施工與BIM應用

    03 基于BIM塔吊復雜節點深化設計
    基于BIM技術進行塔吊基礎節點、附墻加固節點進行深化設計,進行各專業模型碰撞檢測,提前進行技術問題把關,保證塔吊的正常安裝與施工。
    04 塔吊BIM施工模擬
    塔吊BIM施工模擬主要體現在,應用BIM技術模擬塔吊安裝過程、吊裝作業過程、群體塔吊作業過程等。通過BIM模擬的目的是分析塔吊施工作業可行性、塔吊施工安全技術交底。提高塔吊各施工環節施工質量水平、管理水平等。
    05 基于BIM群塔作業施工管理
    基于BIM技術進行施工現場塔吊作業管理,通過提前模擬群塔作業施工情況,編制群塔作業管理方案,塔吊作業前交底,施工過程中進行指導,避免塔吊安全事故發生、通過施工吊裝效率,促進塔吊施工管理。
    由于施工場地非常有限、體量太大,現場群塔作業繁忙,為了避免出現施工安全事故,建立BIM信息模型,對群塔之間高低差、覆蓋范圍進行直觀、預先模擬運行分析,從而更加合理布置,安全有效運行。
    06 基于 BIM塔吊安全作業管理
    隨著建筑業的蓬勃發展,建筑結構形式及施工工序日益復雜,施工現場塔吊安全事故頻發,為工地現場的安全管理帶來了愈加復雜的安全風險和隱患。如何解決塔吊安全作業問題也成為了建筑領域非常關注的一個問題。那么,隨著BIM技術的融入,BIM技術在塔吊安全作業方面通過大量的實踐與積累,逐漸帶來了不少幫助。
    05.1工況模擬有限元分析:基于塔吊相關BIM進行有限元分析模擬,模擬塔吊附著、支撐受力情況,讓塔吊的支撐、固定更加合理有依據。
    05.2 建立塔吊施工涉及相關安全防護、安全通道等BIM模型,進行塔吊安全文明標識,方便于塔吊安全施工管理。
    05.3 基于BIM模型與安全監控平臺結合進行塔吊安全施工監控,實時監控現場塔吊施工作業狀態,及時進行危險施工預警。
    結 語

    BIM技術在塔吊施工中的應用已經很多,其無論是在定位布置、塔吊選型還是在群塔作業管理、塔吊安全施工管理與監控中都得以落地性應用。一項技術的興起必定為我們的工作帶來不同方向的改變,BIM技術作為一項新興的技術,隨著信息技術的深入發和不斷實踐,為智慧建造和建筑的可持續發展提供強有力的技術支撐。今天給大家帶來的BIM技術與塔吊施工應用經驗分享就到此。

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