復雜場況塔機起重臂分段拆卸施工技術

鄭 利，索志剛，朱正遠

（中建二局第二建筑工程有限公司，廣東 深圳 518000）

1 工程概況

1.1 項目基本情況

鄭州市瀚海美尚中心項目是集購物、餐飲、娛樂、文化為一體的大型商業綜合體建筑，總建筑面積28.01萬m2，由北塔樓（18F）、東塔樓（19F）、西塔樓（26F）及集中商業（6F）、街區商業（4F）、地下車庫組成，塔樓為框架—核心筒結構，地下室及商業為框架結構。墻柱混凝土強度等級從C30～C50，梁板混凝土強度等級從C30～C40。

1.2 塔機基本情況

需拆卸塔機型號為QTZ80（6513），為徐州建機生產，安裝于西塔商業東側集中商業附屬裙房內，塔機基礎布置于基礎筏板內（圖1），共計穿過2層地下室樓板及5層商業裙房樓板；塔機起重臂方向為南北向，塔機起重臂長65m，6道附著，拆卸高度為125m；其中最前端的20m在集中商業E區6層頂板（31.45m）范圍內，樓板設計厚度為120mm，內配雙層雙向鋼筋C10@150mm，剩余45m在集中商業5層頂板（27.95m）范圍內，樓板設計厚度為130mm，內配鋼筋雙層雙向C10@150mm。

圖1 塔機安裝位置示意圖

2 起重機拆卸技術分析

2.1 塔機高空自身解體拆卸技術

塔機高空自身解體拆卸，充分利用了塔機起重臂、平衡臂及配重的杠桿平衡原理，可滿足常規塔機配重、起重臂及標準節的拆卸工作，但是由于本工程塔機布置于集中商業裙房內，共計穿過地下室及商業7層頂板；若采用此種拆卸方法，可將欲拆卸塔機配重、起重臂、商業裙房以上標準節進行拆卸，但是商業裙房內塔機標準節拆卸時塔身高度已經不滿足采用平衡臂拆卸商業裙房內標準節的吊卸高度要求，無法滿足商業裙房內標準節及平衡臂的拆卸要求；若要滿足剩余部件的吊裝工作，仍需在西塔商業增設輔助吊裝機構進行商業裙房內標準節、平衡臂的拆卸，亦可用汽車起重機直接吊卸，但是由于塔機安裝位置距離商業邊距離較遠（約40m），吊裝距離過長，需選擇大型汽車起重機才可滿足要求。

2.2 安裝小塔機拆卸大型塔機技術

此種安裝小塔機拆卸大型塔機，需在建筑物頂部安裝小塔機，拆卸大塔機，再安裝更小的塔機拆卸前面專門安裝的小塔機，最后用非標準起重機（如桅桿起重機）拆卸更小的塔機。此種塔機拆卸方法需要另外兩臺屋面吊方可滿足塔機的拆卸工作，屋面吊的安裝需在商業屋面設置塔機鋼結構基礎，同時仍需在屋面吊鋼結構基礎范圍的商業頂層搭設支撐架進行回頂加固，但是本工程商業頂層安裝管線已基本安裝完成，若搭設架體回頂加固，不僅增加了工序的復雜性，而且增長了拆卸周期、增加了成本投入，同時給商業屋面結構安全帶來隱患。

2.3 非標準起重機（如扒桿起重機等）拆卸

結合本項目實際情況，選用QTZ6513型號塔機，起重臂的重量為7.689t，這就對扒桿起重機的吊裝能力提出要求，而且扒桿起重機的安全系數不高，存在較大的安全隱患；同時，由于扒桿起重機的安裝，需在商業屋面設置鋼結構基礎，同時仍需在鋼結構基礎范圍的商業頂層搭設支撐架進行回頂加固，但是本工程商業頂層安裝管線已基本安裝完成，若搭設架體回頂加固，不僅增加了工序的復雜性，而且增長了拆卸周期、增加了成本投入，同時給商業屋面結構安全帶來隱患、影響商業屋面的施工進度。

2.4 采用汽車起重機拆卸塔機

該拆卸技術使用前提條件是塔機安裝位置無障礙物影響塔機降節，可保證塔機自設降標準節至安裝高度；同時，現場可提供汽車起重機行駛至塔機安裝位置附近的條件，汽車起重機可直接進行塔機起重臂、平衡臂等構配件的吊卸。結合本項目實際情況，由于本項目塔機安裝與集中商業裙房內，而且塔機安裝位置距離建筑結構邊線約40m，若采用汽車起重機直接進行拆卸，需選用大型汽車起重機進行拆卸，并需要在汽車起重機行走路線、站位位置進行大范圍的搭設支撐架、設置鋼柱進行回頂加固；當塔機具備拆卸條件時，地下室作為一個單獨系統安裝管線已完成，搭設回頂加固架體、設置鋼柱需大范圍拆卸安裝管線，不僅加長了施工周期，而且大幅度增加了施工成本，同時給地下室結構頂板結構安全性帶來極大隱患。

從安全、進度、成本方面進行分析，上述4種塔機拆卸方案均不適用于本項目塔機拆卸工作。

3 解決方案

3.1 方案總體思路

通過采用由卷揚機、導向輪、F0/23B塔機起重臂組合的吊裝機構配合6倍滑輪組組成的拆卸系統進行拆卸，在拆卸過程中需由可承重、防滑落、可行走且轉向的搬運坦克車及液壓叉車配合將拆卸下的構配件外運。由于場地條件的限制無法滿足大型汽車起重機進入施工現場，需設置輔助吊裝機構進行塔機起重臂的拆除。本工程吊裝機構采用F0/23B塔機起重臂、導向輪、卷揚機及滑輪組組成（圖2、圖3）。

圖2 復雜場況塔機拆除原理示意圖

圖3 吊裝機構安裝剖面示意圖

3.2 方案實施流程

吊裝機構的安裝與固定→拆下平衡臂配重（留2塊2.7t的配重）→起重臂的拆卸→拆卸2塊2.7t的配重→平衡臂的拆卸→拆卸司機室（亦可待至與回轉總成一起拆卸）→拆卸塔帽及回轉總成→拆卸爬升架及塔身→構配件外運。

3.2.1 吊裝機構的安裝

依據塔機安裝位置，為保證塔機起重臂、平衡臂、標準節及配重等構配件能順利通過吊裝機構全部拆卸至商業屋面，要求所有構配件上方必須設置有吊裝機構。現場在西塔商業13層東立面設置4臺吊裝機構可滿足塔機各構配件的拆卸要求，其中1#吊裝機構負責拆卸配重，2#吊裝機構負責拆卸標準節、司機室、塔帽、回轉總成等部件，3#、4#負責配合拆卸塔機起重臂，3#起重臂同時負責拆卸平衡臂。

由于現場條件的限制卷揚機及導向輪只能布置于商業裙房屋面上，采用穿樓板螺栓配合鋼板的方式進行固定（圖4）。

圖4 卷揚機、導向輪固定示意圖

3.2.2 拆卸配重

將載重小車固定在起重臂根部，使用1#吊裝機構拆卸平衡重，放置在商業裙房屋面上；按裝配重的相反順序，將各塊配重依次卸下，僅留下2塊2.7t的平衡重塊，配重堆放如圖5所示。總計需臨時存放19.4t配重，商業頂板設計堆放荷載不大于10kN/m2，滿足要求。

圖5 配重堆放示意圖

3.2.3 拆卸起重臂

放下吊鉤至地面，拆開起重鋼絲繩與起重臂前端上的防扭裝置的連接，啟動起升機構，回收鋼絲繩，并固定在起重臂拉桿的固定端上；用4#吊裝機依次拆卸第一節、第二節、第三節標準節，塔機起重臂第一段拆卸完成。然后用 3#吊裝機構將起重臂靠近塔身這一段輕輕吊起放下，起重臂第二段拆卸完成，拆卸過程如圖6所示。

圖6 起重臂拆除示意圖

3.2.4 拆卸平衡臂

用1#吊裝機構將剩余配重全部吊下，然后使用平衡臂將裙房屋面（標高31.15m）上所有配重全面轉移至6層（標高27.95m）上。然后把平衡臂轉至原先起重臂朝向，通過3#吊裝機構將平衡臂上的4個拆卸吊耳吊起平衡臂，使平衡臂拉桿處于放松狀態，拆下拉桿連接銷軸。然后拆掉平衡臂與上支座的連接銷，將平衡臂平穩放置地面上（圖7）。

圖7 平衡臂拆除示意圖

3.2.5 拆卸剩余構件

用2#吊裝機構拆卸司機室及塔帽和回轉總成，待起重臂所有構配件拆卸完成后，再依次拆卸樓層內剩余塔機標準節。

4 結語

本工程塔機安裝位置環境復雜，而且施工條件受到制約，導致塔機拆卸環境異常復雜，施工現場經過反復論證及研究，通過采用自制吊裝機構及輔助拆卸系統組合應用的復雜場況塔機起重臂分段拆卸方案，有效地解決了復雜場況條件下塔機起重臂的分段拆卸施工難題，同時確保了施工安全，取得了良好的社會和經濟效益。