裝配式結構中塔式起重機附著問題的分析

許曉彬/XU Xiao-bin

（上海建工七建集團有限公司，上海 200232)

隨著我國城鎮化進程的推進，能源和環境問題日益突出，裝配式建筑被國家和政府大力推行，進入了快速發展階段。尤其是上海市“十三五”期間目標全市裝配式建筑的單品預制率達到40%以上或裝配率達到60% 以上。用于施工現場起重吊裝的塔式起重機的起重等級要求更高，附著位置選擇受限更多。本文針對目前裝配式PC 結構中塔機附著出現的較多問題，提出合理的優化方式。

1 裝配式結構的塔機選擇及附著

塔機選擇主要根據建筑的裝配率、部件重量、塔機定位、施工進度等因素選擇。塔機的附著處受力各不相同，但同等級的塔機附著方案相同時，附著處的受力相差不大。

1.1 裝配式結構的塔機選擇

在裝配式建筑推行初期，僅在一、二線城市出現，預制率在20%～30%左右，較重構件為陽臺、飄窗、樓梯；選擇塔機的大小在125～250tm 范圍內。

在國家大力推行的裝配式建筑的情形下，目前上海的裝配式結構的單品預制率均達到40%及以上，較重的部件為主梁、柱子、陽臺等結構；選擇塔機的大小在250～500tm 范圍內。

1.2 塔式起重機附著點受力分析

根據GB/T13752-2017《塔式起重機設計規范》，考慮各工況下最不利載荷組合計算附著支反力，塔身上部最高附著點的支撐反力最大，取其作為附著裝置及建筑物支撐裝置的計算荷載。經過查詢部分廠家的說明書，結合標準附著形式（圖1)，附著點受力統計如表1。

圖1 塔機的標準附著示意圖

表1 部分塔機附著點受力

受塔機大小、結構形式、附著形式、附著懸臂高度等因素限制，無法對上述數據做對比分析。但是無論什么附著形式，附著點處垂直墻體方向的受力約為200kN，平行墻體方向的受力約為300kN。對于目前我國裝配式建筑結構強度來說，一旦附著位置選擇不當，塔機附著受力對裝配式結構將造成較大影響。

2 裝配式結構塔機附著常見的問題

結合塔機特點和裝配式建筑結構的特點，在實際施工生產過程中，常見問題如下。

1)由于塔機定位問題，塔機無合適的附著位置，導致附著角度偏大或偏小，或附著撐桿過長；有時需要增加構造結構來滿足附著條件，如圖2 所示。

圖2 附著桿過長、附著處結構較小的情況

2)塔機附著一般需要利用標準節中部水平腹桿固定內支撐裝置，受標準節結構限制，若建筑結構能夠附著的位置不在標準節中間位置，附著框處塔身內部無水平內支撐裝置，附著位置選擇困難。

3)對于目前常用的塔機片式標準節而言，受力最優且最宜附著的位置為標準節中間的位置，如附著位置處于兩個樓層中間位置的墻體上，可能對整體結構造成較大的影響，經常會造成附著處開裂，如圖3 所示。

圖3 附著處墻體開裂圖示

4)根據《預埋件設計手冊》[3]，常規預埋件無法滿足200mm 厚的墻體的預埋要求；特殊設計的附著預埋件太大，導致保護層變薄，在使用過程中墻體慢慢開裂。

以上問題均為工程實際遇到的，并且是亟待解決的問題，塔機附著位置的不牢固，會給塔機使用造成較大的安全隱患。

3 提高裝配式結構塔機附著安全性的方法

1)前期策劃時，使用單位需提前考慮附著位置、附著高度，附著高度應盡量符合說明書要求。

2)塔機附著位置盡量選在建筑物的框架梁、框架柱、鋼結構柱等承載力相對較高的建筑結構上，禁止安裝在構造柱、連系梁及填充墻體上。

3)附著支座如果安裝在剪力墻上，盡量選擇剪力墻寬度超過500mm 的位置，如果配筋和墻體結構不能滿足受力要求，需增加構造鋼筋對墻體加強。

4)附著角度應在說明書要求的最優角度范圍，附著受力較好。

5)若塔機附著標高不在標準節中心，可以通過在結構上增加輔助結構的方式解決。

6)塔機附著支座與主體結構的連接形式宜考慮穿墻式，螺栓或螺桿等級不得低于8·8 級，螺母需要有可靠的防松措施；需要注意后置孔形式的附著，孔的位置不得距離墻體邊緣太近，并且為了使附著力有效分散、傳遞，防止點接觸受力，支座背板的大小宜保證至少兩根螺栓同時作用，擴大附著力的作用面積。

7)考慮到墻體施工的不平整度，為了減少附著面板與墻體的摩擦，增大受力面積，可將橡膠等材料墊在面板與墻體之間。

4 總結

本文針對裝配式PC 結構中塔式起重機的附

著存在的安全隱患、常見問題，提出一些合理的、可實施的方法。但根據項目特點、結構多樣性、塔機大小的變化等因素，施工過程中仍然會有新的問題和更優的方法，需要在工程實際中不斷總結提煉。