多塔機(jī)協(xié)同作業(yè)技術(shù)在杭州銀泰城綜合體建筑施工中的應(yīng)用

五洋建設(shè)集團(tuán)股份有限公司 杭州 310009

1 工程概況

杭州銀泰城由A樓（17層，建筑高度76.55 m）、B樓（18層，建筑高度79.95 m）、C樓（22層，建筑高度92.20 m）、D樓（21層，建筑高度93.55 m）、E樓（14層，建筑高度65.25 m）、F樓（21層，建筑高度94.30 m）6棟塔樓及4～6層商業(yè)裙房組成，且各塔樓和商業(yè)裙房共用1個(gè)3層地下室大底盤(pán)。

2 工程特點(diǎn)、難點(diǎn)

1）基坑屬特大超深基坑，基礎(chǔ)階段工程量大。主要包括約1×106m3土方挖運(yùn)、2×104m3的2道水平支撐混凝土澆筑量以及約1.50×105m2地下室鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，水平與垂直運(yùn)輸任務(wù)繁重。

2）建設(shè)用地大，可用場(chǎng)地小。地下室及裙樓主體面積均較大，商業(yè)裙房幾乎滿(mǎn)布于除塔樓外的所有場(chǎng)地，給塔吊的選型與布置帶來(lái)較大的困難。

3）結(jié)構(gòu)復(fù)雜，地上主體結(jié)構(gòu)大范圍應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)，涵蓋高位懸挑鋼桁架、轉(zhuǎn)換鋼桁架、勁性鋼構(gòu)件、鋼管柱等，分布分散，且鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件跨度大、數(shù)量多、自重較大，對(duì)鋼構(gòu)件吊裝機(jī)械選擇及布置有相當(dāng)高的要求。

4）業(yè)主提出商業(yè)裙房需提前交付營(yíng)業(yè)的要求，塔吊布置務(wù)必滿(mǎn)足施工工期需求[1-2]。

3 塔吊選型與吊裝工況分析

3.1 塔吊選型

本項(xiàng)目主體結(jié)構(gòu)大范圍應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)，主要分布在A、B、C、D、F塔樓的鋼桁架、框架梁柱上及商業(yè)裙房東區(qū)的鋼桁架、勁性結(jié)構(gòu)上，鑒于鋼構(gòu)件單位質(zhì)量大、數(shù)量多、分布分散且吊裝作業(yè)半徑大，綜合考慮鋼構(gòu)件質(zhì)量、吊裝量、工期、安全、成本等多種因素，上述部位鋼結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料選用TC7035B（QTZ250）型塔吊直接吊裝就位，該塔吊吊臂長(zhǎng)70 m，最遠(yuǎn)點(diǎn)額定起重質(zhì)量為3.50 t，最大起重質(zhì)量為16 t，安裝自由高度61.50 m，最大安裝高度241.50 m。商業(yè)裙房中區(qū)、西區(qū)及E樓等普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)區(qū)域則選用ZJ5710（QTZ80）型塔吊即可滿(mǎn)足吊裝需求，該塔吊吊臂長(zhǎng)57 m，最遠(yuǎn)點(diǎn)額定起重質(zhì)量為1 t，最大起重質(zhì)量為6 t，安裝自由高度40.50 m，最大安裝高度160.50 m。

3.2 鋼結(jié)構(gòu)吊裝工況分析

鋼結(jié)構(gòu)工程主要包含鋼柱、鋼梁及鋼桁架等構(gòu)件的吊裝，考慮到現(xiàn)場(chǎng)的場(chǎng)地條件、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、吊裝方案、工期要求等因素，根據(jù)塔吊起吊能力和作業(yè)半徑，需對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的分段以尋求最經(jīng)濟(jì)、最有效的方案進(jìn)行安裝。其中鋼柱的質(zhì)量對(duì)吊裝設(shè)備的選擇起決定作用，鋼柱按每2層為1節(jié)的原則進(jìn)行分段，局部超重樓層柱子采用1層為1節(jié)的原則進(jìn)行分段，分段處設(shè)在樓層梁頂標(biāo)高往上1.30 m。根據(jù)鋼柱的分布，取分段質(zhì)量最大的鋼柱進(jìn)行吊裝工況的分析，分段后的質(zhì)量都在塔吊的工作能力范圍內(nèi)。各棟樓的鋼桁架經(jīng)過(guò)較為合理的拆分，分成若干單元后經(jīng)吊裝工況分析，其質(zhì)量均在塔吊允許的最大起吊質(zhì)量的范圍內(nèi)。

4 塔吊布置

4.1 平面布置原則

1）塔吊平面布置需遵循以下原則。

（1）合理安排各臺(tái)塔吊之間的位置關(guān)系，保證塔吊之間的安全距離。

（2）盡可能滿(mǎn)足覆蓋工作面的原則，減少工作盲區(qū)。（3）便于安拆及附著的要求。

（4）重型塔吊選擇以滿(mǎn)足鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件吊裝為原則，同時(shí)滿(mǎn)足鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工的垂直運(yùn)輸。

（5）在主要覆蓋地上主體結(jié)構(gòu)兼顧覆蓋地下室的原則下，盡可能減少塔吊拆換作業(yè)。

2）結(jié)合本項(xiàng)目特點(diǎn)，塔吊布置時(shí)需考慮2個(gè)有利因素。

（1）利用商業(yè)裙房中區(qū)、西區(qū)中庭部位對(duì)結(jié)構(gòu)施工影響少且附著方便的有利條件，作為內(nèi)置式塔吊布置點(diǎn)，同時(shí)達(dá)到優(yōu)化塔吊布置數(shù)量及位置的作用。

（2）利用市政道路環(huán)繞場(chǎng)地周邊的優(yōu)勢(shì)，將部分塔吊布置于場(chǎng)地邊緣，進(jìn)場(chǎng)材料特別是鋼構(gòu)件可通過(guò)塔吊直接從場(chǎng)外市政道路倒運(yùn)至場(chǎng)內(nèi)，從而達(dá)到克服場(chǎng)地狹小并減少二次搬運(yùn)的效果。

4.2 塔吊平面布置

充分考慮以上要求，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際、施工需要、塔吊的起重性能等因素，經(jīng)過(guò)反復(fù)比較和篩選，最終確定了采用4臺(tái)TC7035B型塔吊和4臺(tái)ZJ5710型塔吊配合作業(yè)，可基本覆蓋整個(gè)施工作業(yè)面。為便于區(qū)分和管理，對(duì)塔吊進(jìn)行統(tǒng)一編號(hào)，其中4臺(tái)TC7035B型塔吊分別編號(hào)為1#、2#、3#、4#， 4臺(tái)ZJ5710型塔吊分別編號(hào)為5#、6#、7#、8#。其中1#、2#塔吊分別負(fù)責(zé)A、B樓和C、D樓的施工，3#、4#塔吊分別負(fù)責(zé)F樓和商業(yè)裙房東區(qū)的施工，E樓及商業(yè)裙房西區(qū)、中區(qū)等普通鋼筋混凝土區(qū)域則由5#～8#塔吊負(fù)責(zé)施工（圖1）。

圖1 塔吊平面布置

1#、2#、3#、4#、6#等5臺(tái)塔吊均為結(jié)構(gòu)外置式塔吊，均布置在建筑物邊并鄰近場(chǎng)地邊緣，便于將各塔樓的鋼構(gòu)件及相應(yīng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料直接從場(chǎng)外倒運(yùn)至場(chǎng)內(nèi)施工樓面，同時(shí)便于附墻提升。考慮塔吊有效使用范圍的覆蓋效果，減少結(jié)構(gòu)施工塔吊的臺(tái)數(shù)并提高塔吊利用率，結(jié)合塔吊的工作性能、吊裝量、場(chǎng)地條件，將5#、7#、8#塔吊設(shè)置為結(jié)構(gòu)內(nèi)置式塔吊，其中5#、8#分別布置在商業(yè)裙房中區(qū)、西區(qū)中庭內(nèi)，7#塔吊則布置于裙房中區(qū)屋面。

5 塔吊拆除

1#、2#、3#、4#、6#塔吊為結(jié)構(gòu)外置式塔吊，可按常規(guī)方法將塔吊降節(jié)至地面后利用汽車(chē)吊直接進(jìn)行拆除，而5#、7#、8#塔吊為結(jié)構(gòu)內(nèi)置式塔吊，無(wú)法按常規(guī)方法將塔吊降至地面后采用汽車(chē)吊進(jìn)行拆除，需進(jìn)行拆除方案專(zhuān)項(xiàng)設(shè)計(jì)。經(jīng)分析對(duì)比、測(cè)算，確定采用1臺(tái)5 000 kN汽車(chē)吊并配備1臺(tái)250 kN汽車(chē)吊配合進(jìn)行5#、8#2臺(tái)塔吊拆卸的方案。拆除時(shí)，根據(jù)塔吊中心與汽車(chē)吊站位距離，結(jié)合塔臂離地高度（5#塔吊離地高度30 m，8#塔吊離地高度32 m），并考慮到汽車(chē)吊主臂傾斜離裙房建筑物保持一定的安全距離，分別采用1臺(tái)停放在裙房外側(cè)的5 000 kN汽車(chē)吊進(jìn)行2臺(tái)塔吊的高位拆卸并吊裝至地面，后由1臺(tái)250 kN汽車(chē)吊吊裝外運(yùn)。7#塔吊拆除時(shí)，先將塔吊降節(jié)至商業(yè)裙房中區(qū)屋面，然后采用1臺(tái)QW6型屋面吊配合2#塔吊在商業(yè)裙房中區(qū)屋面進(jìn)行拆除[3-4]。

6 結(jié)語(yǔ)

1）本項(xiàng)目布置塔吊數(shù)量較多，群塔施工作業(yè)難度大、要求高。需結(jié)合項(xiàng)目自身特點(diǎn)對(duì)塔吊的選型、布局、數(shù)量進(jìn)行合理的安排，方能有效發(fā)揮群塔協(xié)同作業(yè)的優(yōu)勢(shì)，從而實(shí)現(xiàn)工程進(jìn)度和施工成本的有效結(jié)合。

2）對(duì)于大型綜合體建筑，結(jié)合建筑特點(diǎn)選擇采用內(nèi)置式塔吊的布置方式，在型號(hào)、臂長(zhǎng)相同的情況下，具有單塔有效作用面積較外置式塔吊大幅度增加、塔吊間協(xié)作能力強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)效益高等顯著優(yōu)勢(shì)。

3）項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，加強(qiáng)群塔作業(yè)管理、調(diào)控，遵循群塔作業(yè)運(yùn)行規(guī)則，保證群塔作業(yè)安全，顯得尤為重要。