建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)置塔吊的施工及整體拆除技術(shù)

陳華榮

(山西四建集團(tuán)有限公司，山西太原 030012)

1 工程概況

太原市尖草坪區(qū)文化活動(dòng)中心，位于太原市尖草坪區(qū)昌盛西街南側(cè)，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，地上5層，地下1層。總建筑面積為8 631.27 m2，總高度為22.450 m。抗震設(shè)防烈度為8度;場(chǎng)地土為濕陷性黃土，地基處理采用換填1.0 m厚三七灰土的方法，地耐力不小于200 MPa，壓實(shí)系數(shù)不小于0.96。基礎(chǔ)為鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，局部采用混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)。

2 塔吊布置

本工程由于現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地條件的制約，東面與柴村廣場(chǎng)接壤，南部距招待所僅有6.0 m，西側(cè)距小區(qū)道路只有4.0 m，北面距昌盛西街主要道路僅有5.0 m，建筑物縱向長(zhǎng)度為84.5 m，橫向長(zhǎng)度為35.85 m。周邊設(shè)置一臺(tái)臂長(zhǎng)50 m～55 m塔吊時(shí)因覆蓋范圍不足滿足不了施工需要，而周邊市政各類管網(wǎng)密集，設(shè)置兩臺(tái)塔吊時(shí)又沒(méi)有可以開(kāi)挖的塔基位置，經(jīng)多次對(duì)比論證，確定在建筑物內(nèi)中部設(shè)置一臺(tái)QTZ5013B塔吊。

根據(jù)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)平面布置圖，結(jié)合工程實(shí)際情況，塔吊基礎(chǔ)平面布置于?～?，③～④間中央，見(jiàn)圖1。

圖1 塔吊平面布置圖

3 塔吊基礎(chǔ)施工

3.1 設(shè)備供應(yīng)廠家的技術(shù)要求

尖草坪區(qū)文體活動(dòng)中心工程使用的QTZ5013B塔式起重機(jī)由山西建筑機(jī)械制造廠生產(chǎn)，塔吊基礎(chǔ)采用預(yù)埋螺栓固定式底座，基礎(chǔ)技術(shù)數(shù)據(jù)主要參照制造廠家設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)施工圖。基礎(chǔ)鋼筋根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)格選用φ22，間距不變。基礎(chǔ)尺寸及配筋圖由廠家提供。混凝土強(qiáng)度等級(jí)不低于C30，鋼筋基礎(chǔ)總重量不小于78 t，預(yù)埋螺栓為M36螺栓，強(qiáng)度級(jí)別不小于8.8級(jí)，其預(yù)緊力矩必須達(dá)到1.8 kN·m，接地電阻不大于4 Ω。

3.2 地基要求和地質(zhì)勘察情況

根據(jù)山西春暉巖土工程科技有限公司對(duì)尖草坪區(qū)文體活動(dòng)中心詳勘的《巖土工程勘察報(bào)告》可知:場(chǎng)內(nèi)建筑場(chǎng)地土層如下:

第①1層:雜填土(1.5 m ～2.0 m);

第①2層:素填土(0.9 m ～3.8 m);

第②層:卵石(3.0 m ～6.9 m);

第③層:濕陷性黃土(7.0 m ～12.0 m);

第④層:粉質(zhì)粘土(未揭露)。

場(chǎng)地土屬于Ⅱ自重濕陷性場(chǎng)地，無(wú)液化。

勘察過(guò)程中未見(jiàn)地下水。

考慮到塔吊拆除后基礎(chǔ)不影響地下室的使用，且無(wú)需爆破拆除混凝土塔基，故將塔吊基礎(chǔ)設(shè)置在工程的墊層以下，因此塔吊基礎(chǔ)的受力層位于第②層:卵石(3.0 m～6.9 m)上，與工程地基處于同一受力層。查QTZ5013B塔式起重機(jī)基礎(chǔ)的技術(shù)性能指標(biāo)，要求地耐力不小于200 MPa，與工程地基設(shè)計(jì)要求一致，故不再進(jìn)行地基設(shè)計(jì)，塔吊地基做法為3∶7灰土墊層，技術(shù)指標(biāo)為地耐力不小于200 MPa，壓實(shí)系數(shù)不小于0.96。

3.3 基礎(chǔ)施工要點(diǎn)

基礎(chǔ)混凝土采用預(yù)拌商品C30混凝土，下設(shè)1.5 m厚3∶7灰土，100 mm厚C15混凝土墊層，周圈用M7.5水泥砂漿砌370 mm厚擋土墻，底標(biāo)高為－4.570 m，頂標(biāo)高與地梁頂平。在安裝預(yù)埋件時(shí)，先將四個(gè)地腳預(yù)埋螺栓焊接成一個(gè)整體，再將所有預(yù)埋件焊接成一個(gè)大整體，各預(yù)埋件焊接成型后進(jìn)行預(yù)埋，注意控制地腳螺栓的外露長(zhǎng)度110 mm。整體預(yù)埋件埋置于基礎(chǔ)中央，即基礎(chǔ)外邊到預(yù)埋件外邊的垂直距離四邊均要求一致。預(yù)埋件頂端平面水平度控制在1/1 000內(nèi)，為防止振動(dòng)混凝土?xí)r，預(yù)埋件有所傾斜，在澆搗時(shí)，將水準(zhǔn)儀立在附近，每10 min檢查一次，在最后振搗完畢時(shí)，再?gòu)?fù)查一次，若預(yù)埋件上部平面傾斜，再用振動(dòng)棒調(diào)整到水平高度直至滿足要求為止。

4 5013內(nèi)置式塔吊快速拆除方案

4.1 拆除工期要求

由于施工場(chǎng)地的制約，使施工進(jìn)度不能正常組織，在整個(gè)施工期間，對(duì)施工工期影響較大。按照業(yè)主的整體規(guī)劃，為保證舞臺(tái)內(nèi)天橋、馬道、舞臺(tái)機(jī)械等施工，要求在10月5日前必須拆除完畢，為下道工序創(chuàng)造施工條件。

4.2 拆除方案的優(yōu)化確定

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，塔吊距昌盛西街馬路35 m，起重高度為40 m，結(jié)合拆除對(duì)象的情況，經(jīng)計(jì)算，汽車吊車必須采用臂長(zhǎng)大于75 m，特重級(jí)塔吊進(jìn)行拆除，并必須配備一輛25 t汽車吊車配合拆除，拆除后使用大型平板車直接運(yùn)出現(xiàn)場(chǎng)，這樣，拆除費(fèi)用增大了，但不影響交通道路的暢通。

4.2.1 拆除順序

準(zhǔn)備工作→起重機(jī)械及運(yùn)輸設(shè)備的確定→拆除順序(標(biāo)準(zhǔn)節(jié)降節(jié)→大臂→平衡臂→塔尖→駕駛室→套架→上旋轉(zhuǎn)→標(biāo)準(zhǔn)節(jié)→壓重→底座)。

4.2.2 起重機(jī)械的選擇

根據(jù)吊裝工程的起重重量、起重半徑、起重高度三個(gè)參數(shù)的優(yōu)化組合，對(duì)90 t，120 t，160 t汽車起重吊的各項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo)進(jìn)行了比較，本工程塔吊距金盛西街馬路35 m，起重高度為40 m，最大起重量為6 t。在考慮安全的情況下，可臨時(shí)采取其他相應(yīng)的拆卸措施，租用大噸位的汽車吊來(lái)拆卸。選用120 t汽車起重機(jī)或其他吊裝設(shè)備的起升高度應(yīng)不低于40 m，相應(yīng)起吊能力不小于6 t，滿足幅度和高度要求，更是安全的保證。

4.2.3 拆除前的準(zhǔn)備工作

1)聘請(qǐng)專業(yè)拆除技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)查看地形，了解施工現(xiàn)場(chǎng)的布局，規(guī)劃拆除路線。

2)清理現(xiàn)場(chǎng)障礙物，拆除四排外架(結(jié)構(gòu)用架)，將馬路上的材料清理倒運(yùn)，留出拆除場(chǎng)地。

3)準(zhǔn)備輔助吊具，索具和繩扣等常用起吊用具。

4)聯(lián)系120 t汽車吊，使其滿足拆除的需要。

5)選擇有資質(zhì)，且有豐富施工經(jīng)驗(yàn)的施工隊(duì)伍進(jìn)行拆除。

4.3 拆除注意事項(xiàng)

1)塔式起重機(jī)在拆卸時(shí)必須按操作程序和要求進(jìn)行。

2)正式拆除前必須進(jìn)行安全技術(shù)交底。

3)本塔機(jī)各部件之間的連續(xù)軸銷、螺栓、螺母、軸端卡板和開(kāi)口銷等必須使用生產(chǎn)廠家隨機(jī)提供的專用件，不得隨意自行代用。操作人員要小心拆卸，輕吊輕放，防止零部件扭曲和彎曲。

4)牽引小車吊籃內(nèi)每次限載一人。

5)本機(jī)在中性線直接地的電網(wǎng)系統(tǒng)中使用。

6)塔機(jī)回轉(zhuǎn)半徑以外的5 m～10 m不應(yīng)有高低壓電線。

4.4 拆卸步驟和方法

1)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)降節(jié):

a.嚴(yán)格按照操作程序進(jìn)行。

b.將電源接通，對(duì)各連接螺栓進(jìn)行檢查。

c.降節(jié)開(kāi)始，將車旋轉(zhuǎn)至頂升方向的位置，并將旋轉(zhuǎn)上銷拆除。開(kāi)動(dòng)頂升油缸電機(jī)，操作手動(dòng)換向閥，將套架降下，擰開(kāi)兩節(jié)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的連接螺栓，將標(biāo)準(zhǔn)節(jié)推出套架，將油缸慢慢放下，以此類推，直至頂升到大臂下平面低于主樓10 m高為止。

2)大臂、平衡臂、塔尖、駕駛室、套架、上旋轉(zhuǎn)、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)、壓重、底座的拆除。

a.將配重只剩下一塊，將起重機(jī)鉤繩，主鉤繩拆除。

b.將大臂拆除。

c.拆除外套頂升平臺(tái)。

d.把上旋轉(zhuǎn)、駕駛室、塔尖安裝拆除。

3)拆除過(guò)程中，為及時(shí)將拆除現(xiàn)場(chǎng)騰開(kāi)，采用25 t的一臺(tái)汽車吊將拆除下的塔架解體，并直接裝上20 t的平板車運(yùn)走。

4.5 操作人員安全注意事項(xiàng)

1)進(jìn)場(chǎng)后要對(duì)拆除人員的持證上崗情況進(jìn)行檢查，做到參與拆卸的指揮員、技術(shù)人員、司機(jī)、起重工等，必須經(jīng)過(guò)培訓(xùn)并持證上崗。

2)作業(yè)人員在拆卸時(shí)應(yīng)戴安全帽，佩帶安全帶，穿工作鞋。

3)拆卸塔機(jī)時(shí)，必須按照技術(shù)要求和標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格執(zhí)行，不得隨意互換和偷工減料。

4)降節(jié)時(shí)，上部必須保持平衡，有故障時(shí)，先排除后再進(jìn)行降節(jié)和拆卸。

5)登高人員必須佩帶安全帶，工具袋，工具和螺栓要裝于工具袋中，不允許隨便拋擲，地面作業(yè)人員要戴安全帽。

6)登高人員必須經(jīng)過(guò)體檢，身體合格方可高空作業(yè)。

7)全體人員要聽(tīng)從統(tǒng)一指揮，統(tǒng)一思想，統(tǒng)一行動(dòng)，看明信號(hào)后，再進(jìn)行操作。

8)遇大雷雨、暴風(fēng)、濃霧等惡劣氣候，一律停止作業(yè)。

9)所有人員絕不允許在拆卸塔機(jī)前喝酒，要有足夠的睡眠。保持清醒的頭腦，精力充沛，完成拆卸任務(wù)。

10)拆除前，拆除方技術(shù)負(fù)責(zé)人要對(duì)拆除人員進(jìn)行書(shū)面技術(shù)交底，確保參與拆除人員理解并掌握拆除方法和注意事項(xiàng)。

11)拆除前設(shè)置警戒線，非拆除人員不得入內(nèi)，以免發(fā)生意外事故。拆除結(jié)束解除警戒線。

5 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)文體中心塔吊在建筑物結(jié)構(gòu)內(nèi)布置所帶來(lái)的塔基施工和塔吊拆除的技術(shù)難題，經(jīng)過(guò)多方對(duì)比、核算、測(cè)量、論證，最終成功的安裝和拆除，包括在塔吊的運(yùn)行與維護(hù)階段的全過(guò)程，特別是大噸位汽車吊最后配合拆除中，自始至終保持了安全生產(chǎn)的良好局面，積累了塔吊內(nèi)置建筑物時(shí)的施工經(jīng)驗(yàn)，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

［1］JGJ 33-2012，建筑機(jī)械使用安全技術(shù)規(guī)程［S］.

［2］侯 明.高層建筑塔吊拆裝方案編制及安全技術(shù)管理［J］.科技經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)，2006(12)：37-39.

［3］陳忠建.高層建筑獨(dú)立內(nèi)置式塔機(jī)拆除工藝［J］.建筑技術(shù)開(kāi)發(fā)，2007(2)：60-62.