超高層動臂塔機拆除施工技術應用

程相偉，李學丁

（山東中誠機械租賃有限公司，山東 濟南 250110）

濟南漢峪金融商務中心A5-3#樓及附屬設施工程施工總承包工程由地下車庫、1 棟主樓和1 棟附樓組成，總建筑面積253 854.32m2，建筑高度約339m。該工程共安裝2 臺ZSL750 動臂塔機，安裝形式為內爬式。塔機拆除前的最終高度為355m。本文主要研究、總結該超高層建筑動臂塔機的拆除施工技術。

圖1 2臺動臂塔機位置圖

1 動臂塔機拆除策劃

動臂塔機屋面吊位置如圖2 所示。拆除順序為：①1#ZSL750 塔機拆除2#ZSL750 塔機；②使用1#ZSL750 塔機在R6 層安裝1 臺ZSL380屋面吊；③使用ZSL380 將1#ZSL750 塔機全部拆除并從西北側送至地面；④ZSL380 在R6 層安裝1 臺ZSL120 屋面吊；⑤ZSL120 拆除ZSL380全部拆除并從北側送至地面；⑥ZSL120 自身解體后下進施工升降機運至地面。

圖2 動臂塔機及屋面吊位置

2 ZSL380與ZSL120基礎布置及受力校核

2.1 ZSL380基礎布置

ZSL380 屋面吊安裝塔樓屋面鋼梁層北側位置外框結構鋼梁上（標高約+339m），采用4m×4m十字梁（截面H407×428×20×35）作為基礎，塔機8m 標準節與十字梁采用螺栓連接，十字梁底部4 個柱腳分別外框連梁作為支撐，載荷如圖3 所示。

2.2 ZSL380載荷分析

ZSL380 屋面吊采用8m 塔身，通過4m 十字梁將標準節與外框梁連接，十字梁4 個柱腳與支撐鋼梁節點分別為圖中A、B、C、D 四點，其工況如圖4 所示，各工況節點最不利載荷如表1 所示。

圖3 ZSL380塔機載荷示意圖

圖4 ZSL380塔機工況圖

表1 ZSL380各工況節點最不利載荷表（單位:t)

十字梁底部通過馬墩與結構鋼梁馬鐙進行等強度焊接連接，馬墩采用250×250×10mm 方管，高度為300mm，材質為Q345B，焊縫強度采用與母材等強度，二級焊縫，三級驗收。同理，馬墩與鋼梁可知焊縫長度相同，因此滿足受力要求，不再計算。

2.3 ZSL120基礎布置

ZSL120 屋面吊安裝在頂層頂部東北角，以配套3.6m×3.6m 十字梁作為基礎底座安裝，采用無塔身安裝，支座放在屋面結構梁上.

十字梁底部通過馬墩與結構鋼梁進行焊接連接，馬墩采用200mm×10mm 方管，高度為300mm，材質為Q345B，焊縫強度采用與母材等焊接，二級焊縫，三級驗收。

同理馬墩與鋼梁可知焊縫長度相同，因此滿足受力要求，不再計算。

2.4 ZSL120載荷分析

ZSL120 屋面吊載荷分析如圖5 所示。

圖5 ZSL120屋面吊載荷示意圖

ZSL120 屋面吊安裝是采用十字梁連接，十字梁上部與回轉下座銷軸連接，一端與外框梁連接，一端放置與擦窗機鋼梁連接，十字梁底部與鋼梁節點分別為圖中A、B、C、D 四點，如圖6所示，從而可以計算出類似表1 的最不利載荷。

2.5 鋼結構分析

根據ZSL380 及ZSL120 屋面吊各工況節點最不利載荷表，對結構上部的鋼結構進行分析（圖7）。

圖6 ZSL120工況圖

圖7 屋面層港機構應力比簡圖

鋼梁正應力強度與抗拉抗壓強度設計的比值、鋼梁整體穩定應力與抗拉、抗壓強度設計的比值、鋼梁剪應力與抗拉、抗壓強度設計的比值均小于1，最大值為0.85。故鋼梁受力能夠滿足要求。

屋面層鋼梁加荷載各工況下梁的相對彈性撓度，后附簡圖，最大為11.41mm，鋼梁長11 385.5mm 變形量為1‰小于1/800。

鋼結構能夠滿足屋面吊荷載對變形量及相關參數的要求。

3 塔機拆除策劃起重量的校核及工藝

塔機兩道鋼梁夾持位置分別為67 層（標高為+297.8m）和RF01 層(標高為+321.8m)，塔機最大高度約為+355m。2#塔機及1#塔機位置立面圖及平面圖如圖8 所示。

圖8 2#塔機及1#塔機位置立面圖及平面圖

3.1 1#ZSL750塔機拆除2#ZSL750塔機工藝流程

收主吊和變幅鋼絲繩→拆除2 塊配重塊→拆除整體吊臂逐節下放→拆除A 塔→拆除剩余3 塊配重塊→拆除起升機構和變幅機構→拆除司機室→拆除平衡臂→拆除回轉下座→拆除全部56m 塔身→拆除兩道支撐鋼梁。

3.2 1#塔機拆除2#塔機性能復核

1#塔機與2#塔機之間中心距的直線距離約為24m，ZSL750 在24m 半徑單繩吊重為25t。

1）起升高度復核 1#、2#塔機高度均為355m，因為動臂塔機，24m 半徑幅度吊裝時，吊鉤高度可達到382m，所以滿足拆除的高度要求。

2）吊重復核 1#塔機和2#塔機之間中心距的直線距離約為24m，1#塔機在24m 半徑吊重為25t，扣除400m 鋼絲繩重量和吊索具重量計為4t，則凈吊重為21t，大于2#塔機最大構件重量，且在25m 吊裝半徑時，構件與樓外邊界有10m 左右的安全距離，滿足吊重和下放構件的安全要求。

3.3 ZSL380屋面吊拆除1#ZSL750塔機過程

ZSL380 屋面吊拆除1#ZSL750塔機及ZS380 塔機的拆除工藝流程與1#ZSL750 塔機拆除2#ZSL750塔機工藝流程相同，在此不再贅述。

3.4 ZSL120塔機自拆

拆除ZSL120 時首先將ZSL120 塔機吊臂趴到所在一側的鋼梁上，吊臂與鋼梁接觸位置部位采用枕木或木方鋪墊，當完全放置受力后，先采用4 個3t 手拉葫蘆將在吊臂中部固定在擦窗機軌道鋼梁上，以防止在分節拆除中出現錯動或滑動等情況出現，然后再通過人工解體，電梯后期可到頂部，構件可直接轉運至施工升降機內送至地面。其余較重部件可借助ZSL120 自帶拆除把桿ZSL20 放置樓面板上，再人工搬運通過施工升降機送至地面。

4 結語

超高層塔機拆除是塔機在施工后期危險性較大的一項作業，本文對塔機拆除策劃流程、屋面吊基礎布置及受力校核、塔機拆除起重量及起升高度的校核進行論述，保證了塔機拆除的作業安全。