塔式起重機(jī)超長(zhǎng)附臂交替附著技術(shù)要點(diǎn)分析

周成乙 劉晗

[摘 ? ?要] 在建筑工程施工中，塔式起重機(jī)是十分重要的一類機(jī)械設(shè)備，可以有效提升施工效率，因此需要相關(guān)施工企業(yè)在超高層建筑施工中，認(rèn)真選型和布置塔式起重機(jī)，以此來全面保證工程施工環(huán)節(jié)的有效開展。對(duì)此，對(duì)塔式起重機(jī)超長(zhǎng)附臂交替附著技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行分析，并參考具體的工程案例，對(duì)塔式起重機(jī)平面布置和附臂方案設(shè)計(jì)進(jìn)行探討，合理應(yīng)用超長(zhǎng)附臂交替附著技術(shù)，明確現(xiàn)場(chǎng)施工要點(diǎn)，從而促進(jìn)我國(guó)建筑工程行業(yè)的健康發(fā)展。

[關(guān)鍵詞]塔式起重機(jī);超長(zhǎng)附臂;交替附著技術(shù);應(yīng)用要點(diǎn)

[中圖分類號(hào)]TP39 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2021）08–00–02

[Abstract]With the rapid development of China's economy， the construction industry has entered a new period of development， the number of high-rise buildings and super high-rise buildings is increasing， the scale is also further expanding， at the same time， the quality of engineering construction also put forward new requirements. In the construction of building engineering， tower crane is a very important kind of mechanical equipment， which can effectively improve the construction efficiency. Therefore， relevant construction enterprises need to carefully select and arrange tower crane in the construction of super high-rise buildings， so as to comprehensively ensure the effective development of engineering construction. In this paper， the key points of alternate attachment of super long attached arm of tower crane should be analyzed， and the plane layout and arm attachment scheme design of tower crane were discussed with reference to specific engineering cases. The alternate attachment technology of super long attached arm should be applied reasonably to clarify the key points of site construction so as to promote the healthy development of construction industry in China.

[Keywords]tower crane; super long appendage; alternative adhesion technology; application points

對(duì)于超高層建筑而言，其在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面主要采用鋼筋混凝土核心筒和外框鋼結(jié)構(gòu)的形式，在施工順序上首先需要對(duì)核心筒結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工，然后開展外框結(jié)構(gòu)施工，所以在超高層建筑工程施工中，相關(guān)施工企業(yè)需要對(duì)外掛附臂塔式起重機(jī)進(jìn)行使用。當(dāng)相關(guān)超高層建筑的高度小于塔式起重機(jī)自身頂升高度時(shí)，施工體量相對(duì)較小，在此情況下，由于租賃和安拆塔式起重機(jī)的費(fèi)用相對(duì)較高，因此會(huì)導(dǎo)致工程項(xiàng)目成本有所加大。對(duì)于常規(guī)外附塔式起重機(jī)而言，其和核心筒結(jié)構(gòu)之間具有較遠(yuǎn)的附著距離，因此無法使用普通類型的附著動(dòng)臂。對(duì)此，需要相關(guān)施工企業(yè)結(jié)合工程類型和實(shí)際施工情況，對(duì)塔式起重機(jī)類型進(jìn)行合理選擇，確保能夠滿足相關(guān)施工條件，使塔式起重機(jī)的附著距離限制得到有效突破，提升工程項(xiàng)目取得的經(jīng)濟(jì)效益。

1 工程概況

本文主要以某超高層建筑為例進(jìn)行分析，該工程項(xiàng)目為某大型城市建筑綜合體，集商業(yè)零售、五星級(jí)酒店、辦公以及休閑娛樂等功能，工程建筑面積約為58萬m2，用地面積達(dá)到59 397.8 m2，而其中一號(hào)塔樓的建筑高度為185.8 m，其中地上為42層，地下則為3層，建筑面積達(dá)到88 577.89 m2。在塔樓七層以下主要采取的結(jié)構(gòu)形式為核心筒和外框鋼筋混凝土，而七層以上則采取核心筒和外框鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式。

2 塔式起重機(jī)平面布置

一號(hào)塔樓的鋼結(jié)構(gòu)具有較大體量，因此吊重重量較大。在實(shí)際施工過程中，由于施工場(chǎng)地相對(duì)比較有限，一旦對(duì)動(dòng)臂塔式起重機(jī)進(jìn)行使用，吊裝半徑將無法對(duì)塔樓以及周圍裙房范圍完全覆蓋，因此需要在核心筒對(duì)兩臺(tái)動(dòng)臂塔式起重機(jī)進(jìn)行布置，并需要在裙房另外布置相應(yīng)的塔式起重機(jī)。結(jié)合工程特點(diǎn)和項(xiàng)目前期策劃進(jìn)行分析，需要對(duì)兩臺(tái)外附著形式塔式起重機(jī)進(jìn)行采用，其中一號(hào)塔式起重機(jī)的型號(hào)為MC480，規(guī)格為70 m臂/25 t，二號(hào)塔式起重機(jī)的型號(hào)為S560K25，規(guī)格為55 m臂/25 t。在布置塔式起重機(jī)之前，需要結(jié)合塔樓各層的具體工程量和計(jì)劃工期，綜合分析塔式起重機(jī)的吊裝次數(shù)和時(shí)間，與此同時(shí)還需要分析吊裝材料和具體構(gòu)件，具體需要涉及到機(jī)電、土建以及鋼結(jié)構(gòu)等工程施工中使用的設(shè)備和材料等。建筑工程效果如圖1所示。

3 塔式起重機(jī)附臂方案設(shè)計(jì)

3.1 塔式起重機(jī)附臂形式

在塔樓施工過程中，首先需要對(duì)核心筒結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工，并要采取錯(cuò)層5～7層。所以，對(duì)于兩臺(tái)外附塔式起重機(jī)而言，在塔樓七層以下結(jié)構(gòu)施工過程中，一般需要對(duì)超長(zhǎng)拉桿和核心筒外墻附著的方式進(jìn)行采用。

3.2 塔式起重機(jī)超長(zhǎng)附著拉桿設(shè)計(jì)及制作

針對(duì)兩臺(tái)塔式起重機(jī)平面布置進(jìn)行分析，首先一號(hào)塔式起重機(jī)和核心筒之間的直線距離為18.270 m，而二號(hào)塔式起重機(jī)則為17.021 m，為了對(duì)附著拉桿夾角進(jìn)行保證，需要確保墻體附著點(diǎn)能夠和核心筒外墻勁型鋼柱有效避開，對(duì)此塔式起重機(jī)的附著拉桿長(zhǎng)度需要達(dá)到20 m以上。針對(duì)塔式起重機(jī)超長(zhǎng)附著拉桿的制作工藝進(jìn)行分析，其具體如下。

（1）格構(gòu)柱形式。當(dāng)塔式起重機(jī)附著拉桿采用此形式時(shí)，其截面面積主要為700 mm×700 mm。對(duì)于格構(gòu)柱界面而言，其主要采用四肢類型，各分肢材料需要對(duì)L100×10進(jìn)行選用，而綴條材料則需要對(duì)L63×6角鋼進(jìn)行選用，其材料主要為Q345B，對(duì)綴條間距進(jìn)行合理控制，采取垂直加斜腹支撐的方式排布綴條。

（2）分段拼裝。當(dāng)超長(zhǎng)拉桿采用焊接工藝時(shí)，在實(shí)際焊接前需要對(duì)鋼材表面進(jìn)行清潔，如油漬等。而針對(duì)焊條的電焊需要采取一類焊接方法，并要確保焊縫高度能夠滿足相關(guān)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，確保焊縫內(nèi)無夾渣、裂紋以及氣泡等缺陷問題。

（3）施工人員需要對(duì)焊接拉桿的整體水平度進(jìn)行控制，確保其小于1/1 000，在焊接結(jié)束后需要在其表面噴刷防銹漆。對(duì)于核心筒外墻的附著連接形式而言，需要在將50 mm的穿墻螺栓孔在外墻附著點(diǎn)位置進(jìn)行預(yù)留，并使用M30螺栓對(duì)耳板進(jìn)行固定，同時(shí)還需要在螺桿內(nèi)外兩側(cè)使用雙螺母。而耳板鋼板的厚度為25 mm，材料需要采用Q345C。

4 超長(zhǎng)附臂交替附著應(yīng)用

結(jié)合塔式起重機(jī)性能和工程施工進(jìn)度進(jìn)行分析，其中一號(hào)塔式起重機(jī)的附著為7道，而二號(hào)塔式起重機(jī)的附著自為6道。除此之外，還需要結(jié)合群塔作業(yè)進(jìn)行分析，從而使兩臺(tái)塔式起重機(jī)能夠保持高度錯(cuò)開，并要在二號(hào)塔式起重機(jī)頂升之前，對(duì)一號(hào)塔式起重機(jī)增加臨時(shí)附著，具體需要臨時(shí)增加5道附著，一號(hào)塔式起重機(jī)的附著一共為12道。針對(duì)具體項(xiàng)目進(jìn)行分析，核心筒結(jié)構(gòu)需要提前對(duì)5～7層樓層進(jìn)行施工，而塔樓的外框結(jié)構(gòu)施工則需要延長(zhǎng)到拉桿位置之后，并采用常規(guī)附著拉桿的抱柱附著進(jìn)行代替，對(duì)相應(yīng)位置的超長(zhǎng)拉桿進(jìn)行拆除，使其能夠向上周轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)交替使用。①一號(hào)塔式起重機(jī)的附著性能具體如下，首次附著的最高位置需要達(dá)到塔身56 m，而最上一道附著以上最多只可以達(dá)到9節(jié)高度，兩道附著之間的間隔最多為9節(jié)高度。②二號(hào)塔式起重機(jī)的附著性能如下，其首次附著的最高位置應(yīng)該達(dá)到57 m，最上一道附著以上最多可以達(dá)到8節(jié)高度，而兩道附著間隔最多可以達(dá)到9節(jié)高度。

5 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施注意要點(diǎn)

5.1 塔式起重機(jī)超長(zhǎng)拉桿附著安裝

塔式起重機(jī)的附著頂升阻件具體包括連接件、拉桿組件以及標(biāo)準(zhǔn)節(jié)等，需要確保此類組件的提前進(jìn)場(chǎng)。相關(guān)施工人員需要和塔式起重機(jī)司機(jī)之間加強(qiáng)配合，根據(jù)附著平面圖在拉桿尺寸方面的要求，在地面組裝拉桿，并將其向相應(yīng)的安裝位置進(jìn)行吊裝，并對(duì)塔式起重機(jī)進(jìn)行使用，使附著拉桿得到有效吊裝，并與相應(yīng)的附著框和附著耳板相連接。

5.2 塔式起重機(jī)超長(zhǎng)附著拉桿拆卸

在交替周轉(zhuǎn)拆除超長(zhǎng)拉桿前，需要確保在拆除超長(zhǎng)拉桿時(shí)的位置，將常規(guī)抱柱附著拉桿進(jìn)行重新安裝，并安裝完成上一道超長(zhǎng)拉桿附著，在對(duì)超長(zhǎng)拉桿拆卸后，需要確保最上兩道附著距離與塔機(jī)附著的高度符合相關(guān)塔機(jī)說明書的相關(guān)規(guī)定。

6 經(jīng)濟(jì)效益分析

（1）從塔式起重機(jī)的選型和布置效益進(jìn)行分析，T1塔樓主要采用MC480和S560K25兩臺(tái)外附著塔式起重機(jī)，如果使用動(dòng)臂塔式起重機(jī)，那么T1塔樓則需要使用兩臺(tái)ZSL750，由于臂長(zhǎng)受到限制，因此需要在裙房位置布置1臺(tái)QTZ100塔式起重機(jī)，從而確保裙房主體結(jié)構(gòu)能夠得到正常施工。根據(jù)塔式起重機(jī)的租賃費(fèi)用以及施工進(jìn)度進(jìn)行分析，使用這種方式可以節(jié)省634.2萬元。

（2）從超長(zhǎng)拉桿制作以及安拆費(fèi)用方面進(jìn)行分析，塔式起重機(jī)一般在正常租賃費(fèi)中包含安拆費(fèi)用，需要單獨(dú)計(jì)算超長(zhǎng)拉桿制作和安拆費(fèi)用。兩臺(tái)塔式起重機(jī)需要分別對(duì)2組超長(zhǎng)拉桿進(jìn)行設(shè)置，一共4組，每一組超長(zhǎng)拉桿的加工費(fèi)用為5萬元，共計(jì)為20萬元。之后根據(jù)拆裝次數(shù)和單次安拆費(fèi)用，可以得到超長(zhǎng)拉桿安拆的總費(fèi)用為7萬元。所以，在應(yīng)用塔式起重機(jī)超長(zhǎng)附臂交替附著技術(shù)后，節(jié)省費(fèi)用共計(jì)為607.2萬元。因此，通過采取此種施工方法，可以取得顯著經(jīng)濟(jì)效益。

7 結(jié)束語

綜上所述，本文主要以核心筒和外框架結(jié)構(gòu)類型的超高層建筑工程項(xiàng)目為例進(jìn)行分析，當(dāng)建筑高度與塔式起重機(jī)頂升高度相符合時(shí)，需要對(duì)外附塔式起重機(jī)超長(zhǎng)附臂交替附著技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用，并要合理選型和布置塔式起重機(jī)，深入分析其受力形式，采用超長(zhǎng)附臂交替附著形式，從而實(shí)現(xiàn)工程的交替附著施工目標(biāo)，提升建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，使工程項(xiàng)目的整體經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益得到有效提高，促進(jìn)我國(guó)建筑工程行業(yè)的快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊皓東，吳哲.塔吊附臂附著力應(yīng)用計(jì)算的研究[J].工程與建設(shè)，2020，34（5）：964-966.

[2] 李建峰.塔式起重機(jī)超長(zhǎng)附臂交替附著技術(shù)應(yīng)用[J].施工技術(shù)，2019，48（S1）：1435-1441.

[3] 劉紅麗.塔式起重機(jī)附墻的施工技術(shù)[J].建筑工人，2017，38（12）：36-37.

[4] 楊科，杜鳴曲.水中獨(dú)立式梅花形塔式起重機(jī)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)研究[J].中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化，2017，14（4）：251-252.

[5] 陳建榮，姚清濤，鄭先河.圓弧形鋼斜塔施工塔式起重機(jī)附墻方案設(shè)計(jì)研究[J].施工技術(shù)，2016，45（3）：111-114.

[6] 惠文軍，楊菊，曾坤，等.馬蹄蓮花形仿生建筑塔式起重機(jī)高空多點(diǎn)超長(zhǎng)附墻設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].施工技術(shù)，2016，44（S2）：778-780.

[7] 劉金，黃國(guó)健，盧立東，等.塔式起重機(jī)附墻后塔身受力分析[J].陜西科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2016，33（5）：157-162.