提高多臺(tái)塔吊在超高層建筑施工中使用效率的探索

中國建筑第八工程局有限公司西北分公司 西安 710075

1 工程概況

寧夏亙元萬豪大廈塔樓結(jié)構(gòu)為型鋼混凝土框架—鋼骨混凝土核心筒體系。建筑地上50 層，地下3 層，大廈塔樓高222 m，核心筒呈非對(duì)稱六邊形。標(biāo)準(zhǔn)層鋼柱81 根，主要為箱型柱、十字柱和工形柱，鋼梁138 榀，主要以箱型梁和工形梁為主，平面圖見圖1。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)層平面示意

根據(jù)本項(xiàng)目特點(diǎn)，主樓3 臺(tái)動(dòng)臂吊安裝高度234 m塔吊的定位與選型應(yīng)滿足：塔吊最大工作半徑應(yīng)覆蓋塔樓安裝區(qū)域；塔吊最大起重量250 kN，對(duì)應(yīng)的工作幅度25 m； 5#塔吊應(yīng)滿足裝、拆6#塔吊和7#塔吊的需要；塔吊具備吊裝條件的最大工作風(fēng)速應(yīng)至少為20 m/s時(shí)。根據(jù)上述要求，5#塔吊采用永茂建機(jī)的STL-720型塔吊，6#和 7#塔吊采用中昇建機(jī)的ZSL-750型塔吊，充分利用建筑物自身的高度向上爬升，見圖2和圖3。

圖2 吊裝示意

圖3 主樓塔吊布置定位

2 動(dòng)臂塔吊的使用管理[1,2]

由于超高層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，交叉工序多，專業(yè)隊(duì)伍數(shù)量眾多，現(xiàn)場經(jīng)常出現(xiàn)土建、鋼構(gòu)、幕墻、機(jī)電等專業(yè)單位搶用塔吊現(xiàn)象，造成塔吊有效利用率低。為解決這一現(xiàn)象，塔吊管理領(lǐng)導(dǎo)小組對(duì)現(xiàn)場吊裝情況進(jìn)行分析，對(duì)塔吊使用進(jìn)行合理安排，杜絕無計(jì)劃使用。

為了進(jìn)一步細(xì)化各工種塔吊使用量（時(shí)間），做到合理安排，避免塔吊使用分配不均而造成窩工和工序不銜接，需對(duì)各專業(yè)工種使用塔吊的時(shí)段進(jìn)行細(xì)化。對(duì)塔吊各專業(yè)使用時(shí)間進(jìn)行一周的抽樣調(diào)查。從調(diào)查表反映出，土建白天使用6#塔吊吊裝鋼筋、木方、模板等材料，使用時(shí)間段為06∶30～18∶30，鋼結(jié)構(gòu)吊裝利用時(shí)間少；鋼結(jié)構(gòu)全天使用5#和7#塔吊吊裝構(gòu)件，土建利用時(shí)間少；19∶00以后，若土建未使用塔吊澆筑混凝土，則全交由鋼結(jié)構(gòu)使用；白天鋼構(gòu)件卸車期間，使用5#塔吊或吊車吊裝。其他參建單位根據(jù)需要交叉使用，使用時(shí)間較少。得出結(jié)論：鋼構(gòu)專業(yè)的塔吊使用率最高，占60%～70%，土建專業(yè)使用約占20%，其他專業(yè)占用時(shí)間約為10%。

下面，我們對(duì)鋼構(gòu)專業(yè)的吊裝時(shí)間進(jìn)行進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)分析，見表1。

表1 主樓構(gòu)件吊裝數(shù)量及所需時(shí)間

吊裝工藝為：鋼柱采用平衡梁四點(diǎn)吊裝工藝，每次吊裝1 根；鋼梁采用串吊工藝，1 次吊裝3 根。每個(gè)梁上有2 個(gè)吊耳，綁扎上層鋼梁的鋼絲繩最長，中層梁的鋼絲繩次之，下層鋼梁的鋼絲繩最短。

工藝過程為：綁扎好上層鋼梁的鋼絲繩后塔吊緩緩起鉤一定高度，再綁扎中層鋼梁的鋼絲繩后，塔吊緩緩起鉤一定高度，最后綁扎下層鋼梁的鋼絲繩，塔吊緩緩起鉤一定高度，3 根梁在空中平穩(wěn)后，塔吊旋轉(zhuǎn)大臂，將串吊的鋼梁吊至指定位置。根據(jù)現(xiàn)場統(tǒng)計(jì)，鋼柱每吊次最大用時(shí)約1.5 h。

從分析可知，影響塔吊使用效率的專業(yè)是鋼構(gòu)吊裝，而吊裝作業(yè)中鋼柱的吊裝占用塔吊時(shí)間比例較大。

3 吊裝效率影響因素與改進(jìn)方法

3.1 影響因素

（a）信號(hào)工、吊裝工操作不熟練；

（b）塔吊頂升、錨固時(shí)間長，影響后續(xù)工序安排；

（c）場地狹小，5#塔吊吊裝構(gòu)件需二次倒運(yùn)，平面位置構(gòu)件的周轉(zhuǎn)次數(shù)過多；

（d）施工過程中土建材料吊運(yùn)與鋼構(gòu)件吊裝相互交叉、影響；

（e）材料吊裝交叉多，造成各工序施工不連續(xù)，出現(xiàn)窩工現(xiàn)象，影響施工進(jìn)度；

（f）群塔作業(yè)重合部位分工不明確；

（g）鋼構(gòu)件加工及供貨無法滿足現(xiàn)場施工要求；

（h）單根構(gòu)件吊裝、固定時(shí)間長；

（i）現(xiàn)場構(gòu)件表面清理時(shí)間過長及構(gòu)件配板不足導(dǎo)致需要進(jìn)行現(xiàn)場加工及焊接，耽誤塔吊吊裝效率。

3.2 提高吊裝效率的方法[3-7]

（a）考慮到6#塔吊白天土建吊裝鋼筋等材料，在分片劃分吊裝構(gòu)件數(shù)量時(shí)，減少6#塔吊的鋼構(gòu)件吊裝數(shù)量；

（b）考慮夜間吊裝安全問題，鋼結(jié)構(gòu)盡量提高白天使用效率，夜間土建提前備料，并提高6#塔吊白天使用效率；

（c）在平面位置減少構(gòu)件的周轉(zhuǎn)次數(shù)，避免5#塔吊與7#塔吊轉(zhuǎn)運(yùn)造成的降效，主樓南側(cè)除了必要的鋼筋堆放和加工場地保留外，場地其余部分清空作為構(gòu)件在現(xiàn)場的卸料點(diǎn)，保證一次從車上直接起吊，提高場地利用率；

（d）優(yōu)化施工安排，減少錨固、頂升對(duì)鋼結(jié)構(gòu)安裝的影響，提前做好組織安排；

（e）協(xié)調(diào)土建材料吊運(yùn)與鋼結(jié)構(gòu)吊裝時(shí)間，明確各工種塔吊使用時(shí)間，制定明確的塔吊使用時(shí)間表，塔吊如有特殊使用要求時(shí)，使用單位須在前一天17∶00前向塔吊使用管理小組書面上報(bào)第2天使用申請(qǐng)，經(jīng)合理安排后，方可使用；

（f）協(xié)調(diào)好加工廠的加工順序和發(fā)貨順序，柱、梁及配件成套發(fā)貨、成片到場，保證中轉(zhuǎn)場保留一柱節(jié)。

4 結(jié)語

通過對(duì)STL-720、ZSL-750型外附著式塔式起重機(jī)的吊裝時(shí)間進(jìn)行的抽樣分析，分析出了各工種使用塔吊的時(shí)間和特點(diǎn)，以及影響塔吊使用效率的因素。通過現(xiàn)場針對(duì)性的采取措施，加強(qiáng)了大型動(dòng)臂塔吊使用過程中的動(dòng)態(tài)管理，縮短了各專業(yè)交叉使用塔吊的間歇時(shí)間，使3 臺(tái)動(dòng)臂塔吊的有效利用率大大提高。寧夏亙元萬豪大廈在施工過程中，有效的提高了塔吊吊裝效率，避免因工序交叉造成的干擾，場地得到了有效的利用，縮短了工期，塔吊比計(jì)劃租賃時(shí)間減少20 d，直接降低塔吊租賃成本80 萬元，效果顯著。