塔機(jī)結(jié)合移動吊籠的垂直運輸方式在超高層的應(yīng)用

李建兵/LI Jianbing

(中建七局第六建筑有限公司，廣東 深圳 518101)

隨著城市人口的不斷增加和城市建筑用地不斷減少，推動著建筑物往更高的空間發(fā)展，在有限的土地上建造更大的建筑面積。超高層建筑是指40 層以上（或者建筑高度100m 以上）的建筑物或構(gòu)筑物。人們也更加注重超高層建筑施工中材料設(shè)備運輸?shù)姆绞椒椒ㄅc其可靠性。

1 垂直運輸方式分類

1）施工升降機(jī)直接運輸 垂直運輸材料設(shè)備，僅適用于設(shè)備外形尺寸小于施工升降機(jī)轎廂尺寸，且設(shè)備的重量小于施工升降機(jī)的額定載荷。如小型風(fēng)機(jī)、便攜式施工機(jī)具、水泵等。

2）塔機(jī)直接吊運 直接吊運材料設(shè)備，需要在相應(yīng)的樓層設(shè)置卸料平臺，吊裝過程中易出現(xiàn)設(shè)備構(gòu)件失穩(wěn)，需要仔細(xì)計算吊裝設(shè)備的受力點，對于薄壁設(shè)備需要進(jìn)行局部加固、加強(qiáng)等措施。

3）塔機(jī)結(jié)合移動吊籠運輸方式 適用于外形尺寸過大、重量重且不便于拆卸的設(shè)備（如干式變壓器、板式換熱器、空調(diào)柜機(jī)等）。彌補(bǔ)了直接采用塔機(jī)進(jìn)行運輸?shù)娜毕荩刹辉O(shè)置卸料平臺，材料設(shè)備置于吊籠內(nèi)，可有效避免直接吊裝產(chǎn)生的作用力對設(shè)備造成的影響，提高垂直運輸?shù)陌踩阅堋?/p>

2 塔機(jī)結(jié)合移動吊籠運輸方式

對于設(shè)備外形尺寸超過施工升降機(jī)尺寸、荷載超過電梯荷載且不便于拆卸的設(shè)備，可考慮采用塔機(jī)+吊籠的方式進(jìn)行垂直吊運，運至安裝樓層后再進(jìn)行水平運輸就位。此法必須考慮土建結(jié)構(gòu)施工進(jìn)度和幕墻施工進(jìn)度，與總包、幕墻施工單位密切配合協(xié)調(diào)，及時落實設(shè)備進(jìn)場時間，在結(jié)構(gòu)完成后和幕墻封閉前完成吊裝任務(wù)。為避免在吊裝時塔機(jī)主鋼絲繩與爬架產(chǎn)生觸碰、擠壓的現(xiàn)象，在吊籠的一端加長了0.7m 的導(dǎo)軌空間以確保吊籠一端能穩(wěn)固地搭在樓板上且不與爬架沖突（圖1）。

圖1 吊籠與塔機(jī)位置關(guān)系

以板式換熱器的吊裝為例進(jìn)行概述。

1）將到場的設(shè)備拆封后利用塔機(jī)將設(shè)備吊運至吊籠內(nèi)地坦克，將設(shè)備與吊籠固定相對靜止。

2）使用施工現(xiàn)場已有的動臂塔機(jī)將吊籠及所裝載設(shè)備整體提升到需要安裝樓層邊緣，將吊籠一側(cè)工字鋼底座落到樓板邊緣的承重梁上，將吊籠底座及與樓板邊緣的掛鉤臨時固定，防止吊籠向外側(cè)滑移。

3）打開吊籠門，采用5t 電動葫蘆牽引（或小型卷揚機(jī)），使放置于地坦克上的設(shè)備通過提前安裝好的牽引葫蘆進(jìn)行設(shè)備與吊籠的分離。

4）板式換熱器設(shè)備隨地坦克一起從吊籠進(jìn)入樓層內(nèi)，特制吊籠仍由塔機(jī)送回地面。

特制吊籠從起吊到結(jié)束吊裝工作回到地面分開之前，始終由塔機(jī)吊鉤保持吊起。

3 移動吊籠的制作

移動吊籠應(yīng)根據(jù)項目所需吊裝設(shè)備的最大尺寸制作，根據(jù)設(shè)備自帶基礎(chǔ)尺寸修改軌道尺寸即可。移動吊籠的承受重量應(yīng)為地上部分重量最大的設(shè)備的重量與吊籠重量之和，并根據(jù)經(jīng)驗考慮3.0 倍安全系數(shù)。

3.1 吊籠尺寸確定

以筍崗梅園項目為例，地上設(shè)備最大尺寸為新風(fēng)機(jī)組（設(shè)備尺寸為3 740mm×2 520mm×2 080mm），移動式吊籠制作參考尺寸為4 000mm×3 000mm×2 500mm（圖2）。

圖2 吊籠示意圖

吊籠細(xì)部做法：①吊籠的各連接點位均采用雙面滿焊連接，鋼導(dǎo)軌兩側(cè)視情況可用角鋼焊接一道軌道護(hù)欄；②在吊籠底距端部0.8m 位置焊接擋板，以防止在拖拽管道時吊籠被拽向樓內(nèi)；③端頭位置設(shè)置斜撐用來綁纜風(fēng)繩，在吊裝過程中將纜風(fēng)繩固定在樓面，用纜風(fēng)繩和擋板的組合保證拉動管道時吊籠穩(wěn)定。

3.2 吊籠受力計算

以筍崗梅園項目為例，地上設(shè)備重量最大為干式變壓器，設(shè)備重量約3.5t。同時考慮吊籠重量，并考慮3.0 倍安全系數(shù)。

3.2.1 吊籠的焊接耳板及吊耳荷載受力分析計算

經(jīng)計算吊籠的自重不超過2t，裝入設(shè)備后重量約5.5t。吊籠采用15mm 厚鋼板作為吊耳，每個吊籠有4 個吊耳受力。吊籠上臨時焊接吊耳的選擇，參見圖3。

圖3 吊耳厚度曲線圖

由圖可知，采用厚度為15mm 的吊耳板，吊耳開孔大小考慮穿鋼絲繩吊鉤需要，取d=40mm，可得允許負(fù)荷為6t，安全系數(shù)取3，吊裝傾角經(jīng)幾何計算約為72°。總允許負(fù)荷為6×4×sin(72°)=22.8 ＞16.5t，滿足要求。

3.2.2 吊帶選擇計算

為保證設(shè)備在運輸過程中的平穩(wěn)，采用4 根8m 長，額定載荷10t 的吊帶。以所吊材料及吊籠自重總和最大重量5.5t 考慮，吊帶傾角約為72°，每根吊帶承受拉力F=5.5/(4×sin72°)=1.45t。

吊帶安全系數(shù)取6，F(xiàn)0/6=10/6=1.67 ＞1.45，吊帶荷載滿足要求。

4 結(jié)語

超高層項目建筑規(guī)模龐大，機(jī)電系統(tǒng)復(fù)雜，將所需材料設(shè)備運送至相應(yīng)位置是一項關(guān)鍵工作任務(wù)。按物料數(shù)量及自身屬性、吊運設(shè)備運輸能力、吊運路線和需到位時間，需進(jìn)行合理、細(xì)化、統(tǒng)籌地編排高效的吊運安排計劃，確保項目順利進(jìn)行。