超高層建筑施工中塔吊的選型分析

高 賓

天津市建工工程總承包有限公司

超高層建筑施工中塔吊的選型分析

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天津市建工工程總承包有限公司

當(dāng)前，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，超高層建筑的建設(shè)越來越多。對于超高層建筑施工而言，垂直運(yùn)輸設(shè)備塔吊的選型是一項(xiàng)至關(guān)重要的工作。超高層建筑施工塔吊選型除了考慮工作幅度、自由高度、作業(yè)半徑、起重量等參數(shù)，還需要對平面定位、吊頻吊次、安裝等方面因素進(jìn)行綜合評價(jià)。基于此，文章就超高層建筑施工中塔吊的選型進(jìn)行簡要的分析，希望可以提供一個(gè)有效的借鑒，從而更好的促進(jìn)超高層建筑的發(fā)展。

超高層建筑；塔吊；選型

1.工程概況

某工程位于某市新區(qū)CBD核心區(qū)，主樓地上60層，地下4層，建筑總高280m，總建筑面積約18萬m2。主樓采用外框內(nèi)筒結(jié)構(gòu)體系，核心筒平面呈八邊形，為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，內(nèi)插鋼骨柱；外框?yàn)槭呅?，外框柱為型鋼混凝土柱，外框樓板為鋼梁、壓型鋼板與現(xiàn)澆鋼筋混凝土的組合樓板。

2.塔吊選型

主樓在選擇塔吊時(shí)，考慮了以下3個(gè)因素：①根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)安裝方案，外框勁性鋼柱3層一節(jié)，單根構(gòu)件最大重量為8.2t，選用塔吊必須滿足安裝需要。②根據(jù)總工期要求，主樓標(biāo)準(zhǔn)層工期應(yīng)控制在每3層15d以內(nèi)，鋼構(gòu)件數(shù)量約320件，以及鋼筋混凝土施工要求；綜合考慮起吊量、塔吊的起吊時(shí)間和自然因素等，經(jīng)計(jì)算，至少要配置2臺塔吊方能滿足安裝吊次的需要。③由于建筑物總高度為280m，若采用著地附著式塔吊，無論從塔吊的購置費(fèi)、受力狀況、對結(jié)構(gòu)施工的影響來看，代價(jià)都是巨大的。綜合上述原因，因此采用內(nèi)爬式塔吊。

主樓選用塔吊如下：①1臺D260內(nèi)爬式塔吊，倍率a=2時(shí)，最大回轉(zhuǎn)半徑60m時(shí)起重量為2.9t；最大起重量為8t時(shí)回轉(zhuǎn)半徑為30m，該臺塔吊主要用于土建施工。②1臺D480內(nèi)爬式塔吊，倍率a=2時(shí)，最大回轉(zhuǎn)半徑50m時(shí)起重量為6.6t；最大起重量為16t時(shí)回轉(zhuǎn)半徑為25m，該臺塔吊主要用于鋼構(gòu)件吊裝施工。

3.塔吊平面布置

塔吊布置遵循如下原則：①滿足自身爬升和支附需要；②兩臺塔吊回轉(zhuǎn)平臺之間應(yīng)有一定的安全距離，且盡量避免存在起吊盲區(qū)；③吊裝覆蓋面應(yīng)能滿足最重鋼構(gòu)件的吊裝要求，塔吊應(yīng)盡量靠近鋼構(gòu)件堆料場地；④綜合考慮后期塔吊的拆除。

根據(jù)上述原則，確定塔吊平面布置圖如圖1。

圖1 塔吊平面布置圖

按照塔吊平面位置可知，外框鋼柱回轉(zhuǎn)半徑最大值為38.9m，D480塔吊40m回轉(zhuǎn)半徑內(nèi)有效吊重9.5t，滿足構(gòu)件吊裝需要。

4.塔吊安裝

4.1 塔吊安裝流程

塔吊安裝要求方便，塔吊安裝后不影響其他工程作業(yè)和ZSL750安裝后滿足ZSL3200塔吊安裝要求等原則。結(jié)合現(xiàn)場情況，大塔最重構(gòu)件約為30t，若將小塔直接安裝至預(yù)定位置，兩塔吊中心距約25m，小塔吊重約為27t，無法滿足ZSL3200塔吊構(gòu)件卸車、倒運(yùn)及安裝要求，且會影響到CC2及CC1-CC2軸側(cè)鋼構(gòu)件吊裝及履帶吊行走線路。所以塔吊安裝流程為：

1)塔樓底板施工過程中將ZSL750型塔吊基礎(chǔ)預(yù)埋件預(yù)埋于基礎(chǔ)底板中。2)使用150T履帶吊安裝ZSL750型塔吊。3)待核心筒施工至地上4層時(shí)用ZSL750型塔吊安裝ZSL3200塔吊。4)使用ZSL3200 將ZSL750型塔吊安裝至預(yù)定位置。

4.2 塔吊安裝注意事項(xiàng)

1)外框鋼結(jié)構(gòu)安裝時(shí)需為履帶吊預(yù)留行走線路，故CC5-CC1立面部分構(gòu)件暫不安裝，具體見圖5。2)塔吊安裝時(shí)選用81.2m臂長履帶吊安裝鋼構(gòu)件，由于此時(shí)臂長不滿足較高構(gòu)件安裝，需采用主臂接長的方式安裝塔吊。3)750首次安裝位置無法覆蓋CC2，此部位采用現(xiàn)場70/30塔吊配合土建施工。

5.塔吊定位

5.1 盡量覆蓋建筑物和作業(yè)現(xiàn)場

塔吊定位時(shí)應(yīng)覆蓋建筑物和作業(yè)現(xiàn)場，避免出現(xiàn)盲區(qū)，盡量將塔吊置于建筑物內(nèi)部，施工面為整圈，而塔吊附著在建筑物外部，施工面僅為半圓，且定位在內(nèi)部可以運(yùn)用小型號的內(nèi)爬塔吊代替大型號的附著塔吊。

該主樓核心筒單層面積較大，如果置于核心筒內(nèi)部，兩臺塔吊尾部會碰撞。從主樓整體施工流程考慮，外框鋼構(gòu)件安裝滯后核心筒結(jié)構(gòu)施工8層～12層(32m～48m)，塔吊自由高度有限(54m)，核心筒結(jié)構(gòu)施工前必須先進(jìn)行鋼骨柱的吊裝(構(gòu)件長度約10m～16m)，塔吊的自由高度不能滿足鋼骨柱的吊裝要求，且外框鋼構(gòu)件的進(jìn)度一旦滯后，塔吊附著不上去，將嚴(yán)重制約著核心筒的施工，故該主樓考慮將塔吊外掛在核心筒墻體外。

5.2 減少障礙物，保證與障礙物的安全距離

塔吊的工作半徑內(nèi)應(yīng)避免建筑物，架空高壓線、其他塔吊等障礙物，防止吊臂、吊繩、吊鉤可能對其造成的碰撞。另外，當(dāng)現(xiàn)場施工面積大，采用分區(qū)施工，群塔作業(yè)時(shí)，也要同時(shí)考慮與其他區(qū)域結(jié)構(gòu)和塔吊的安全距離。在進(jìn)行豎向爬升附著定位時(shí)，應(yīng)充分考慮施工流程和施工方法。該工程主樓周邊無高聳建筑物，兩臺動臂式塔吊只需避開尾部碰撞。液壓爬模架體覆蓋3層半層高，鋼骨柱吊裝提前核心筒施工3層～4層，故必須確保爬模架體下掛架不遮擋塔吊上道附著架體，爬模架體頂部和核心筒吊裝的鋼骨柱頂與塔吊配重保持安全距離。

5.3 保證與建筑物的最佳距離

在定位塔吊與建筑物的最佳距離時(shí)，要避免塔吊與建筑物過近，與外架碰撞，塔吊與建筑物過遠(yuǎn)，附著長且起重性能不高，另外還要確定塔吊可吊裝的最小半徑為多少，避免塔吊周邊鋼柱吊裝出現(xiàn)盲區(qū)。該主樓核心筒采用液壓爬模系統(tǒng)，操作平臺最寬尺寸為2.25m，與爬模設(shè)計(jì)單位溝通，對塔吊標(biāo)準(zhǔn)節(jié)處架體做特殊處理，并考慮塔吊工作狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)擺動幅度的安全距離。其中ZSL1000最小吊裝半徑為6m，ZSL750最小吊裝半徑為4.5m，要保證塔吊周邊的外框柱和鋼骨柱可以吊裝。

[1]汪洋，楊深強(qiáng).某超高層建筑塔吊選型探討[J].河南建材，2010，03：26-27.

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[3]李昕，崔嘉，鄧征池.淺析時(shí)代廣場塔吊選型[J].安徽建筑，2014，02：33-35.