重型塔式起重機附著于柔性鋼結構設計與施工分析

李娜

【摘要】伴隨著我國社會經濟發展水平的不斷進步，我國的建筑水平也在空前提高，尤其是超高層建筑一座座拔地而起，都離不開重型塔式起重機的運用。其中重型塔式起重機附著于柔性鋼結構的技術更加具有挑戰性，難度也非常之大。本文以珠海歌劇院作為案例進行分析，主要分析了重型塔式起重機的應用情況以及根據具體特點來進行的設計。

【關鍵詞】重型塔式起重機；柔性鋼結構；施工設計

珠海歌劇院在施工的過程中，通過采用兩臺起重機同時分段吊裝的施工工藝，結合了主結構與現場條件，利用重型塔式起重機附著于柔性鋼結構上，進而順利的完成了施工。并且根據相關經驗來進行判斷，通過重型塔式起重機對于柔性鋼結構附著點的協同可行性進行驗證，從而確保作業標準能夠與控制標準相協調。

1、工程概況

例如：珠海歌劇院工程位于珠海市野貍島填海內區域，因為在屬于海濱環境，所以必須應對各種突發的惡劣天氣，例如臺風。而且由于沒有辦法對這些惡劣天氣進行準確的預報，所以會對高空作業甙類較大難度。另一方面，珠海歌劇院外觀設計如同備課，所以貝殼形狀的鋼結構內部的剛度比較大，外部的剛度比較小，這樣就會使劇院內部的混凝土結構的高度呈現出下降的情況，造成鋼結構與混凝土之間的連接點變少，從而造成重型塔式起重機附著于柔性鋼結構的整體附著難度會不斷提升。

在施工的過程中，珠海歌劇院的主結構施工到三節柱的時候，重型塔式起重機就必須要與主結構進行附著，從而合為一體，但是施工到三節柱的時候整體的工程還沒有完全成型，從而導致重型塔式起重機作業對于主結構的施工精度與受力要求增大。根據這些工程狀況，重型塔式起重機附著于柔性鋼結構的設計是整個施工過程的關鍵所在，甚至會影響到整個施工工程的精度與質量，從而影響工程的受力性。

2、重型塔式起重機附著方案設計

2.1方案設計

由于重型塔式起重機的附著點在鋼結構智商，所以協同作用的情況非常復雜，通過對整體工程進行放樣分析之后，整體的工程結構初步定為D800重型塔式起重機在自由高度范圍內進行作業，自由高度以上的作業范圍則由D1100重型塔式起重機進行作業。通過這樣的方案設計，能夠保證D1100重型塔式起重機在適當的高度來設置附著點，從而保證與主結構連接成為一體。并且通過這樣的方案設計能夠降低重型塔式起重機的附著設計點，進一步減少重型塔式起重機作業對于主結構的影響情況。例如：珠海歌劇院的主結構呈現出典型的徑向桁架結構。在觀眾廳的自由高度內，如果選擇若干的平臺梁與鋼結構和混凝土之間的支撐點進行連接，就會導致徑向桁架方面的天窗桁架之上，這樣從兩側的徑向桁架能夠共同形成一個受力共同體，但是由于珠海歌劇院外部形狀宛如貝殼，這樣的結構造成外部剛度較小，而且如果重型塔式起重機對于附著點的要求比較高，這樣就會造成附著點的附近在天窗桁架與貝殼徑向結構相交點處成型。

2.2重型塔式起重機附著點結構加強設計方案

在實際的選擇過程中，重型塔式起重機的標準尺寸以及相關的結構未知在選擇的過程中最終會選定一處附著點，既在徑向桁架V22與V25的位置上，具體的附著點加強設計方案。可以得到徑向桁架V22處的重型塔式起重機附著點到桿件距離，由于要考慮結構構件的截面尺寸保持不變，構件壁厚加大的方法進行加強，從而保證附著點之間能夠穩定的連接，在平面的外方向，貝殼面的相鄰點之間設置一個斜撐杠桿，從而保證附著點的穩定性得到提升。同理，徑向桁架V25位置也應該位于附著點結構附近，從而將節點的上下兩根的結構支撐臂進行加厚處理，進一步保證節點位置局部的承載力得到加強。

3、重型塔式起重機附著于柔性鋼結構設計注意事項

因為重型塔式起重機與柔性鋼結構之間的附著點來說剛度變小，這樣在外部重力荷載的作用之下就會通過附著點來引起變形，從而對塔式去起重機造成不同程度的影響。這樣在施工的過程中一定要遵循專業的作業標準與作業規范，進一步保證重型塔式起重機在使用過程中不會發生安全事故，對于主結構的施工精度與施工質量做出保證。所以要注意一下幾個方面：

第一，要根據重型塔式起重機的基礎沉降與重型塔式起重機的塔身高度之間的作業范圍來進行判斷，如果出現了變形超出預警限制的情況時，就應該立即停止施工，并且要及時的采取相對應的措施進行風險排查，之后才能夠進行正常的作業。

第二，對于重型塔式起重機的相關操作人員一定要進行崗前培訓，并且要反復的實踐操作之后才能夠進行上機操作。

第三，對于重型塔式起重機的作業過程中需要停車的情況，必須根據高速-低速-停車的程序操作順序來進行，禁止急停現象的發生。在施工現場應該對風力進行實時監控，一旦風力超過允許作業的范圍之后應當立即停止作業。

結語：

本文通過對于珠海歌劇院貝殼狀的案例進行了全面的分析，總結出珠海歌劇院鋼架結構網面具有內面剛度較大，外面剛度較小的情況出現，重點分析了重型塔式起重機附著于柔性鋼結構的設計點的位置選擇，從而保證重型塔式起重機附著于柔性結構的安全性。

參考文獻：

[1]卜龍瑰，陳一，劉傳佳，等.珠海歌劇院屋蓋鋼結構設計[C].第十四屆空間結構學術會議論文集，2012.

[2]中國建筑科學研究院GB50009—2012建筑結構荷載規范[S].北京： 中國建筑工業出版社，2012.