A 博物館項目鋼結構起重機械的選擇與布置研究

尤鵬

(上海市建設機械檢測中心有限公司，上海 浦東新區 200137)

一、工程背景

A 博物館新建工程項目，總建筑面積104997 m2，地上部分建筑面積為81297 m2,地下部分面積為23700 m2。地上六層，建筑高度45 米。地下二層，埋深-14.2 米。其中地上部分為全鋼結構。主體結構為框架體系；為滿足博物館建筑局部大跨度大空間的需求，在主體結構各層不規則地分布著多處大跨度桁架結構；此外，地上主體還零星分布著多處鋼框架與屈曲約束支撐、屈曲約束阻尼墻組成的核心筒。

博物館建筑作為一種大型公共建筑，在具有實用性的基礎上，往往需要兼備藝術性、美觀性等特殊屬性，也因此導致該項目鋼結構工程不同于普通的鋼框架結構，重型構件、異形構件四散在主體結構各層、各處，沒有規律可循，給鋼結構起重機械選擇與布置帶來更大的難度。

本文將基于這一不同于常規鋼框架結構的博物館項目，對鋼結構起重機械的選擇和布置進行研究。

二、起重機械數量選擇

在進行施工總平面布置前，應先對擬采用的起重機械數量進行選擇。選擇時，應根據該項目鋼結構構件重量及其分布情況、構件數量，綜合工程工期、勞動力投入等因素進行判斷。

根據前期施工圖，統計出該項目鋼構件數量如表2-1 所示：

表2-1 鋼構件數量統計

由此計算出該項目鋼梁共5860 根，鋼柱共802 根，綜合該項目工期以及該項目施工勞動力將會基本平均地投入的實際情況，可計算出平均每日吊裝工作量。

表2-2 起重機械工作量計算

根據以往經驗，對于此類樓層較低、同時存在較多重型構件和異形構件的建筑，一臺動臂塔吊平均每日可吊鋼梁10～15 根，鋼柱5～10 根。由此可推算出，該項目采用5～6 臺起重機械較為合適。

三、起重機械型號選擇與布置

（一）前期階段選擇與布置

由于該項目位于市中心繁華地段，施工用地極度狹小，施工道路狹窄且無法環通，又由于博物館大型公建的特殊屬性，結構變化多端，且存在兩塊大面積下沉式廣場，施工布置異常困難。在前期策劃階段，采用了如圖3-1 所示的施工平面布置方式，采用5 臺1200t.m 級自立式動臂塔吊進行主體結構的吊裝，最大吊裝半徑55m，遠端起重性能14.9t。

塔吊安拆方面，設置一輛300t 履帶吊停機在施工道路上進行1#、4#、5#塔吊的安裝，完成后1#塔吊安裝2#塔吊，4#塔吊安裝3#塔吊。塔吊安裝完成后，300t 履帶吊停機在主體結構西南角，配合1#、5#塔吊進行鋼結構吊裝作業。拆除時，與安裝階段相反。

（圖中淺色陰影道路為前期與總包單位協商拓寬的施工道路，深色為總包單位原計劃施工道路）

（二）優化階段選擇與布置

隨著項目推進，施工平面布置進行了多次調整優化，如圖3-2 所示。其中1#、3#、4#塔吊為1200t.m 級自立式動臂塔吊，最大吊裝半徑55m，遠端起重性能14.9t；2#、5#塔吊為1000 t.m 級自立式動臂塔吊，最大吊裝半徑50m，遠端起重性能14.4t。

與土建單位協調后，1#、3#、4#塔吊可在基坑支撐棧橋上使用200t汽車吊安裝，隨后完成自升。之后，3#塔吊安裝2#塔吊，4#塔吊安裝5#塔吊。拆除階段，3#塔吊拆除2#塔吊，4#塔吊拆除5#塔吊，之后在屋面上另外安裝屋面吊，依次拆除4#、3#和1#塔吊。

小結

此次針對A 博物館鋼結構起重機械選擇與布置的研究，針對結構特點、施工環境實際情況，依次確定起重機械的數量、型號、布置，又經過數次優化，保證施工過程的安全性、合理性、可行性、經濟性，為類似工程提供了借鑒意義。