【BIM交流】浅谈塔吊施工与BIM应用！

00 前言

塔吊是建筑工地上最常用的一种起重设备，也可以将其称之为起重机，用来吊施工用的钢筋、木材、脚手管等施工原材料的设备。是建筑施工一种必不可少的设备。

为满足塔吊安全施工，塔吊方案的编制、塔吊的定位布置、塔吊的基础附墙设计以及塔吊施工作业等都是一项非常严格而重要的工作。通过结合BIM相关技术实现工程施工阶段塔吊施工作业实时的跟踪以及指导，能够有效避免在施工过程中群塔作业的缺陷问题，进而加快了工程的施工进度，提高了施工企业的经济效益。

今天，由小编给大家带来BIM技术在塔吊施工中全阶段的应用经验分享。

◆ 塔吊认识篇 ◆

01 塔吊的类型

关于塔吊的类型，目前从各个行业的使用来看可以说是非常之多。那么今天给大家带来的塔吊类型介绍主要是以建筑工地施工领域常见的类型给大家带来介绍：

01 -（1）塔头式塔吊起重机

简介：目前最常见的塔吊起重机。

（塔头式起重机图片来源：网络）

01 -（2）平头式塔吊起重机

简介：与塔式塔吊一样，应用比较常见平臂塔吊一般用在建筑工地或桥梁工地。

（平头式起重机图片来源：网络）

01 -（3）屋面塔吊起重机

简介：社会的发展造就了高楼的不断涌现，建筑业对内爬塔机的吨位也在不断地加大，而对用于拆卸内爬塔机的屋面吊的数量及吨位也有了新的需求。该塔吊主要用于高层屋面作业辅助其他塔吊拆卸等。

（屋面起重机图片来源：网络）

01 -（4）楼层塔吊起重机

简介：根据国内外超高层建筑吊运幕墙的需要而设计安装于楼层内，与楼面固定也可用作其他设备或货物的吊运作业。

（楼层起重机图片来源：网络）

01 -（5）动臂塔吊起重机

简介：主要用于超高层施工作业，吊臂起伏角度大，尾部回转半径小，吊臂稳定性好，安装幅度范围大。目前多个超高层建筑都是应用动臂塔吊进行施工辅助。

（动臂式塔吊起重机图片来源：网络）

01 -（6）其他“组合型”塔吊起重机

简介：该塔吊是全球首例廻转塔基系统，是中建三局自主研发的塔吊系统把塔吊安装在像风车一样可旋转的廻转平台之上，震惊世界，凸显了中国建筑这家企业傲世全球的施工技术。

（“组合型”动臂式塔吊起重机图片来源：网络）

还有更多类型的塔吊，今天介绍主要以建筑施工常见的为主~

较全面的塔吊主要分类情况如下

02 塔吊选型原则

塔吊需根据工程项目结构特点，结合场地条件进行布置，核心为最大限度发挥设备的使用能力。

02.1塔吊主要性能参数应满足现场施工需求

工作幅度：塔吊应尽量覆盖现场整个施工范围，且塔吊在其覆盖范围内（包含堆场、卸车点等）吊装性能满足现场施工需求。

起重高度：塔吊起重高度应满足现场施工需求（分析现场最高位置构件吊装是否满足要求）。

起重量：起重量×工作幅度=起重力矩，一般控制额定起重力矩的75%以下。

塔吊数量：塔吊布置前需做好吊次分析工作，通过计算确定塔吊投入数量。

02.2综合考虑，优选优用

塔吊选用、布置过程中需综合考虑塔吊实用性、经济性、了解市面上是否可租赁、预判后续塔吊使用情况等，选择对现场最有利的塔吊布置方案。

03 塔吊定位原则

序号	项目	塔吊定位原则
1	塔吊覆盖吊装范围	满足塔吊工作覆盖面和材料供应面的吊装要求
2	塔吊与外脚手架的距离	单排架需保证≥0.6m，双排架需保证≥0.8m，并考虑其他不利因素
3	群塔施工安全距离	相邻塔吊上下错开（平臂塔吊一般错开一个标准节，带塔帽塔吊错开两个标准节），相邻塔吊大臂与塔身需避开2m以上。
4	施工完成后塔吊拆除	塔吊大臂拆除必须沿着安装时的方向，故塔吊定位安装时，大臂方向应考虑后续结构施工完成后的情况，避免后期结构阻碍塔吊自降。
5	与周边障碍物关系	塔吊定位需考虑与周边已建的、待建的各类结构、确保塔吊在自降过程中，大臂、驾驶室、休息平台等不会与已有建筑物冲突碰撞。
6	与输电线安全距离	塔吊覆盖范围内如有输电线，应与输电线保证足够的安全距离，详细要求可查相关规范。当输电线电压≥10KV时，对塔吊覆盖范围内高压线均需搭设绝缘防护措施。
7	塔吊附着考虑	塔吊超过一定高度时，需进行附着。塔吊布置时需考虑塔吊附着的位置和尺寸要求，应合理选择附着距离，避免附着过近或过远。（过近可能影响现场施工，过远则需重新设计制作附墙件或造成无法附着）
8	塔吊基础设置考虑	塔吊基础多设置在基坑内，塔吊布置时需避免塔吊基础基坑影响到周边结构基础的施工。塔吊基础位置应具有良好的排水系统，避免雨水累积锈蚀塔吊底座。
9	塔身穿楼板问题	部分工程塔吊需设置在结构内，存在塔身穿楼板问题。塔吊布置时，应尽量选择塔身穿楼板较少的位置布置塔吊，同时塔吊应尽量设置在后浇带位置，降低影响。
10	其他	……

04 塔吊基础形式介绍及类型

塔吊基础主要是用来支撑塔吊作业、固定塔吊稳定作业、满足塔吊施工安全作业的构件，其设置方法、材料使用、设计尺寸等等都对塔吊的施工起着非常重要的影响。

04 .1 塔机的板式基础

（塔机的板式基础图片来源：网络）

04 .2 塔机的十字形基础

（塔机的十字形基础 图片来源：网络）

04 .3 型钢平台组合式基础

（型钢平台组合式基础 图片来源：网络）

04 .4 无平台组合式基础:

（无平台组合式基础 图片来源：网络）

05 塔吊附墙介绍及类型

塔吊附墙指当塔吊高度达到一定高度时，为保证塔吊作业过程中不出现倾覆倒塌情况，而在塔吊塔身受力集中处进行附墙构件设置将其与建筑主体连接固定，保证塔吊安全施工。或者是对于超高层建筑施工用塔吊，直接将塔吊固定于主体上的塔吊支撑构件系统，

05 .1普通塔吊附墙构件

（ 图片来源：网络）

05 .2动臂塔吊附墙支撑系统

动臂塔吊的支撑系统分为：内挂支撑系统与外挂支撑系统。

（ 图片来源：网络）

◆ 塔吊BIM技术应用篇 ◆

通过以上给大家介绍了塔吊的相关知识，下面正式给大家带来BIM技术在塔吊施工方案编制、塔吊施工管理中的应用介绍。

01 塔吊BIM三维设计

应用BIM技术进行与实际相符的塔吊参数化BIM模型创建，添加参数信息、型号信息、功能信息，方便于塔吊调节使用，用于塔吊三维设计、布置、施工作业模拟使用。

（ 图片来源：作者原创）

02 塔吊定位布置与选型

塔吊是高层和超高层建筑施工的首选起重运输设备，塔机在工程施工中合理的布置与定位对工期及生产效率至关重要，是施工部署阶段的核心内容之一。应用BIM进行辅助塔吊定位布置与选型主要体现在，BIM模型还原施工场景，反映塔吊作业空间关系，以此直观来进行塔吊作业分析，决策塔吊定位、决策塔吊大臂长短等。并且进行调运分析模拟，进行塔吊型号确定。

（ 图片来源：作者原创）

03 基于BIM塔吊复杂节点深化设计

基于BIM技术进行塔吊基础节点、附墙加固节点进行深化设计，进行各专业模型碰撞检测，提前进行技术问题把关，保证塔吊的正常安装与施工。

（ 图片来源：作者原创）

04 塔吊BIM施工模拟

塔吊BIM施工模拟主要体现在，应用BIM技术模拟塔吊安装过程、吊装作业过程、群体塔吊作业过程等。通过BIM模拟的目的是分析塔吊施工作业可行性、塔吊施工安全技术交底。提高塔吊各施工环节施工质量水平、管理水平等。

（ 图片来源：作者原创）

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05 基于BIM群塔作业施工管理

基于BIM技术进行施工现场塔吊作业管理，通过提前模拟群塔作业施工情况，编制群塔作业管理方案，塔吊作业前交底，施工过程中进行指导，避免塔吊安全事故发生、通过施工吊装效率，促进塔吊施工管理。

由于施工场地非常有限、体量太大，现场群塔作业繁忙，为了避免出现施工安全事故，建立BIM信息模型，对群塔之间高低差、覆盖范围进行直观、预先模拟运行分析，从而更加合理布置，安全有效运行。

（ 图片来源：作者原创）

（ 图片来源：网络）

06 基于 BIM塔吊安全作业管理

随着建筑业的蓬勃发展，建筑结构形式及施工工序日益复杂，施工现场塔吊安全事故频发，为工地现场的安全管理带来了愈加复杂的安全风险和隐患。如何解决塔吊安全作业问题也成为了建筑领域非常关注的一个问题。那么，随着BIM技术的融入，BIM技术在塔吊安全作业方面通过大量的实践与积累，逐渐带来了不少帮助。

05.1工况模拟有限元分析：基于塔吊相关BIM进行有限元分析模拟，模拟塔吊附着、支撑受力情况，让塔吊的支撑、固定更加合理有依据。

05.2 建立塔吊施工涉及相关安全防护、安全通道等BIM模型，进行塔吊安全文明标识，方便于塔吊安全施工管理。

05.3 基于BIM模型与安全监控平台结合进行塔吊安全施工监控，实时监控现场塔吊施工作业状态，及时进行危险施工预警。

（ 图片来源：网络）

结语

BIM技术在塔吊施工中的应用已经很多，其无论是在定位布置、塔吊选型还是在群塔作业管理、塔吊安全施工管理与监控中都得以落地性应用。一项技术的兴起必定为我们的工作带来不同方向的改变，BIM技术作为一项新兴的技术，随着信息技术的深入发和不断实践，为智慧建造和建筑的可持续发展提供强有力的技术支撑。今天给大家带来的BIM技术与塔吊施工应用经验分享就到此。

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