改變塔式起重機常規方式適應工程需要的探討

趙忠華，劉雙飛

（中建一局集團第三建筑有限公司，北京 100161）

改變塔式起重機常規方式適應工程需要的探討

趙忠華，劉雙飛

（中建一局集團第三建筑有限公司，北京 100161）

在建筑施工過程中，復雜的現場情況對于塔式起重機的使用提出了新的要求，原有的一些依據設備說明書進行的常規方式，已不能適應施工現場變化，本文就塔式起重機基礎形式、附著方式、平面布置等三方面介紹改變塔式起重機常規方式以適應工程需要進行探討。

塔式起重機；基礎形式；附著方式；平面布置；非常規

近幾年隨著國家建設步伐的加快，各地區建筑項目大量開發，項目數量增長之快，新的設計理念，建筑材料應用之多，工程建設結構及功能之繁雜。繁華之下或多或少的顯露出一些問題，對我們的實際施工生產提出了新的挑戰：如眾多工程常常處于三邊狀態，工程設計有時會發生較大的變化；有時工程分項設計滯后，施工銜接不完善；有時同一工程由于多方原因停置一段時間后又復工等等，這些變化都會給工程施工使用的主要起重機械——塔式起重機的安拆及使用帶來一定的影響，主要表現為無法滿足施工需要；存在安全生產隱患；設備工作量不飽滿造成資源浪費等。起重機械在工程中使用的基本原則是：在確保安全生產的前提下，合理布局，均衡考慮工期工序與設備的載荷性能和吊次，體現出一定的經濟性和科學性。根據近幾年的工程施工應用，總結我單位的實踐經驗，下面僅針對塔式起重機，從基礎、附著及位置變更等方面的非常規設計，簡單探討如下。

1 塔機基礎的幾種方式

1.1 綜合考慮塔機應用情況，做好基礎布局

有些工程項目采用分項施工，如塘沽某工程，地下部分同一基坑，分為6個地塊，地下14.5m，先期基坑施工為整體施工，中間采用混凝土支撐梁。后期由6家施工單位施工，每個地塊都有主樓及裙樓。從工程的整體考慮，初期基坑施工時塔機的布局不能僅從整個基坑的施工單方面考慮，而是要全面考慮整體基坑施工后各個地塊的施工需要，所以初期的塔機布局不能從常規方式考慮出發，即覆蓋全部面積就可以的出發點，而是要按照地塊設置，同時一定要考慮到為后期施工安裝的塔機型號提前設置好相應的基礎樁。這樣雖然前期設計時塔機設置的數量多了一些，似乎增加了部分成本，但這樣的設置一方面增加了起重機械的吊次，有利于基坑施工進度；另一方面是基坑施工結束后，現場的所有塔機馬上可以投入到相應地塊的前期施工，完成了良好的銜接。

1.2 塔機基礎兩用

同樣是由于某些分項施工工程，不同的施工期間需使用不同工作幅度和起重量的塔機。受施工現場條件及成本的限制，我們可以將兩種型號的塔機的基礎參數綜合考慮，重新設計塔機基礎使其同時能夠滿足兩種塔型的施工需要。具體做法是最好選用塔身標準節截面和連接方式相同的兩種型號的塔機。如果塔身截面與連接方式不同時，可采用如下兩種方式。

方式一：在基礎施工時同時預埋兩種塔機的基礎埋件，前一項施工完畢后拆除第一種塔機，再安裝第二種塔機用于后期施工，如圖1所示。

圖1 同時預埋兩種塔機的埋件便于后期的安裝

方式二：制作可以連接不同截面的基礎過渡節（比較適用于小截面標準節的塔機替換大截面標準節的塔機）如圖2所示。

圖2 使用過渡節連接大截面預埋件與小截面標準節塔機

1.3 多方考慮，充分利用現有條件

某工程地下3層，地上10層，施工至地上2層后停置，后經更換施工單位復工。先期安裝的塔機由前施工單位撤場時拆除，基礎埋件遭到破壞不能使用，地下室周邊已經回填，由于現場條件限制不能重新制作塔機基礎，若重新制作成本過高，得不償失。這種情況下可以考慮選用原基礎適用型號的塔機，在原基礎上相應位置進行鉆孔作業，再植入符合塔機載荷要求的相應規格的預埋螺栓來達到重新利用原基礎的目的如圖3所示。通常的做法是在塔機基礎節的4個角點位置，每個點預埋5根螺栓，中心一根用于做抗拔試驗，其余四根可根據需要安裝的塔型連接一塊壓板或基礎節。這樣就可以達到利用現場原有條件進行改造，節約資金的目的。

圖3 植入預埋螺栓重新利用原有基礎機

2 采用非常規附著方法滿足施工需要

常規的塔機附著如圖4所示。由于有些工程工期緊，施工初期并沒有結構圖紙，塔機的布局只能憑借以往的經驗，或者是結構設計發生了重大的變更導致施工進入地上結構時，主體結構不利于塔機進行附著。主要有以下二種情況：一是塔機與建筑物結構距離遠，無法使用常規附著裝置；二是塔機與建筑物結構的相對位置不利于制作附著（通常塔機與建筑物的附著點為2個，每根附著撐桿的夾角為45°～60°），有時只能提供一個附著點。

圖4 常規的附著示意圖

解決的辦法通常主要是2種方式，方式一：經過計算，加大附著撐桿截面，增加附著撐桿的長度來滿足附著需求。這種方式的優點是對主體結構施工輔助性要求不高，安裝方便；缺點一是附著撐桿過長，需要的建筑物支持面較大，否則角度過小影響撐桿受力，二是撐桿截面增大，重量增加，重力引起撐桿產生的撓度增大，由此產生的偏心距會大大地影響撐桿的受力。實踐中可以通過安裝鋼絲繩拉索的辦法削減撐桿撓度，如圖5所示。這種方法比較適用于加長撐桿附著道數較多的情況。如果條件允許，在撐桿下方支設支撐架效果更好一些，如圖6所示。

圖5 鋼絲繩拉索降低撐桿撓度

圖6 搭設支撐架降低撐桿撓度

方式二：制作鋼結構完成建筑物和常規的附著撐桿的連接，如圖7所示。優點是制作的鋼結構與建筑物固定連接并外延，一是鋼結構穩定可靠；二是不需要較大的建筑物支撐面即可滿足附著角度，撐桿受力合理。缺點是對鋼結構要求較高，附著安裝拆除的工序較復雜。

3 改變塔機的常規安裝方式

圖7 鋼結構提供支點連接建筑物與常規的附著撐桿

隨著現有塔式起重機類型的不斷豐富，我國的高大建筑中常使用內爬式塔機，在某工程中由于設計變更，原核心筒內爬方式無法滿足最終高度和覆蓋面積的需要，最終通過在接近300m高度處加固建筑結構，安裝屋面吊將該內爬式塔機外移變為附著式來滿足施工的需要。有些工程在施工初期由于群塔施工的影響，一些塔機不得不安裝較短的起重臂，而隨著工程的推進，一些塔機提前拆除，就需要加長現有塔機的起重臂。這種情況比較常見，根據實踐，在初期安裝塔機時，考慮后期有需要加長起重臂的可能性，建議工程使用平頭塔機，這種類型的塔機接長或截短起重臂時不需要將整個起重臂拆除，安拆工序簡單，使用較小噸位的汽車起重機即可完成。

4 結 語

由于目前建筑結構日趨復雜、多變，對起重設備適應工程施工的要求會越來越高，所以關于改變起重設備的一些常規做法的探討是具有一定的現實意義，也是我們必須面對的挑戰。

[1] JGJ/T 187-2009，塔式起重機混凝土基礎工程技術規程[S].

[2] 李 玨．建筑施工安全[M].北京：中國建筑工業出版社，2009.

[3] JGJ 59-1999，建筑施工安全檢查標準[S].

（編輯 賈澤輝）

Discussion on changing the conventional way of tower crane to engineering needs

ZHAO Zhong-hua, LIU Shuang-fei

TH212；TH213.3

B

1001-1366(2015)11-0056-03

2015-09-01