淺談裝配式建筑下的塔吊布置原則

衛(wèi)世全 耿洪振 張安明

中國建筑第五工程局有限公司，湖南長沙 410004

合肥濱湖新區(qū)濱湖沁園便民及服務(wù)中心項(xiàng)目工程是2016年新開工的全國最大產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目，總建筑面積約96萬平方米。住宅部分結(jié)構(gòu)體系采用裝配式整體剪力墻[1]結(jié)構(gòu)體系，即把傳統(tǒng)的鋼筋混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)通過科學(xué)的拆分，變?yōu)橐粔K塊大小不一的預(yù)制構(gòu)件，通過工廠生產(chǎn)，工地安裝實(shí)現(xiàn)綠色建造。裝配式建筑的每一塊預(yù)制構(gòu)件都必須通過垂直運(yùn)輸工具（主要是塔吊）實(shí)現(xiàn)吊裝。裝配式整體剪力墻結(jié)構(gòu)體系，預(yù)制構(gòu)件多、重量大，因此，其對塔吊[2]的要求較高。

1 塔吊的選型

1.1 塔吊的主要參數(shù)應(yīng)滿足施工需要

塔吊必須滿足相應(yīng)工作面的材料、構(gòu)配件垂直運(yùn)輸需求，因此，塔吊布置要做到覆蓋面廣；塔吊的布置首先考慮覆蓋主樓，其次是盡可能的多覆蓋主樓附近地庫；總的來說，群體性建筑塔吊布置要平衡費(fèi)用投入和現(xiàn)場有效使用，滿足要求的情況下盡量降低成本投入。既達(dá)到減少塔吊數(shù)量或降低塔吊級別，同時要滿足現(xiàn)場使用，避免產(chǎn)生盲區(qū)或少盲區(qū)的要求。

對于傳統(tǒng)建筑，因吊裝頻率不高，有時只要覆蓋面滿足要求，多棟建筑可以共用1臺塔吊，覆蓋面積在800～1000m2比較合適。傳統(tǒng)建筑也不強(qiáng)制要求完全覆蓋工作面，只要覆蓋建筑物的大部分工作面即可。但是裝配式結(jié)構(gòu)施工，塔吊除承擔(dān)建筑材料、構(gòu)配件、施工機(jī)具的運(yùn)輸，還要負(fù)責(zé)每一塊預(yù)制構(gòu)件的吊裝、安裝，預(yù)制構(gòu)件吊裝、安裝占用時間較長，因此必須每棟樓單獨(dú)設(shè)置塔吊，不得和其他樓棟共用，同時因裝配式建筑施工特殊性，塔吊必須覆蓋建筑物的全部工作面，不得有盲區(qū)產(chǎn)生。

裝配式建筑塔吊使用可以分基礎(chǔ)階段和主體階段?；A(chǔ)階段塔吊不需要吊運(yùn)預(yù)制構(gòu)件，對吊力要求不高，可加長臂長，盡可能滿足地下車庫的覆蓋要求；主體階段，吊裝預(yù)制構(gòu)件是主要工作，此時塔吊需滿足預(yù)制構(gòu)件吊裝要求，臂長除覆蓋鋼筋加工棚、材料堆場、預(yù)制構(gòu)件堆場外，只需覆蓋主體即可。綜合考慮基礎(chǔ)階段和主體階段需求，裝配式建筑塔吊臂長可階段變化。

塔吊吊力跟吊點(diǎn)距離成反比，吊點(diǎn)越遠(yuǎn)，吊重越小。裝配式建筑中塔吊布置定位要精確計(jì)算每一塊預(yù)制構(gòu)件的重量，復(fù)核塔吊在預(yù)制構(gòu)件安裝位置的起重能力是否滿足要求。如有構(gòu)件重量大于塔吊對應(yīng)位置的吊力，則需要重新對塔吊進(jìn)行定位或者對預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行重新拆分、減小重量，或者增大塔吊型號。

根據(jù)常見的戶型的開間、進(jìn)深尺寸，裝配式建筑的構(gòu)件拆分單件重量局部能達(dá)到6t。因此，塔吊的主要性能參數(shù)，起重量要至少達(dá)到6t以上。同時考慮到預(yù)制構(gòu)件吊裝要使用特制的鋼梁作為吊裝轉(zhuǎn)換工具，鋼梁重約1t，因此塔吊起重量要達(dá)到7t以上。

目前裝配式建筑常用的重型塔吊有兩種：TC6517和TC7525（塔吊主要參數(shù)見表1、表2）。TC6517，最大起重量10t，公稱起重力矩為1600kN；最大臂長65m時，末端能起吊1.7t。TC7525，最大起重量16t，公稱起重力矩為2500kN；最大臂長75m時，末端能起吊2.5t。

一般情況下，TC6517適用于單單元建筑，TC7525適用于雙單元建筑。因預(yù)制構(gòu)件重量一般在4～6t，TC6517常用4倍率工況，TC7525常用2倍率工況。

表1 TC6517塔吊參數(shù)表

表2 TC7525塔吊參數(shù)表

1.2 板塊拆分，綜合考慮

塔吊起重量和構(gòu)件離標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的距離成反比例關(guān)系，離標(biāo)準(zhǔn)節(jié)遠(yuǎn)則起重量小。同時結(jié)合塔吊居中布置的原則，一般把離塔吊標(biāo)準(zhǔn)節(jié)遠(yuǎn)的地方，拆成板塊小的、重量輕的構(gòu)件。

圖1 預(yù)制構(gòu)件重量與塔吊（35m臂長）吊力范圍

2 塔吊的錨固

2.1 塔吊的錨固區(qū)域

裝配式塔吊的附墻錨固區(qū)域必須設(shè)置在現(xiàn)澆部位。同時對現(xiàn)澆部位上下層部位進(jìn)行補(bǔ)筋加強(qiáng)，并且驗(yàn)算。

2.2 塔吊的錨固角度 （見圖2）

圖2 塔吊錨固角度

塔吊的錨固角度一般為45～60°

2.3 塔吊的安裝高度

塔吊首次安裝，一般可以安裝到最大自由高度，相鄰塔吊要進(jìn)行防碰撞分析，高低錯開，具體要根據(jù)塔吊型號、塔吊臂長、塔吊相對位置綜合確定。超過自由高度，塔吊加節(jié)必須要對下部要進(jìn)行附墻加固。加節(jié)后的起重高度H要滿足圖3要求。

圖3 塔吊立面圖

3 塔吊的布置

3.1 滿足塔吊覆蓋面和供應(yīng)面的要求

裝配式建筑塔吊布置必須完全覆蓋工作面，并且要對預(yù)制構(gòu)件重量和外掛架重量進(jìn)行復(fù)核，如不滿足要求及時調(diào)整。塔吊宜布置在長邊中點(diǎn)附近，以較小的臂長即可滿足覆蓋主體和各種堆場的要求。

3.2 塔吊附墻要求

裝配式建筑附墻位置必須設(shè)置在現(xiàn)澆部位，且附墻所在位置上下一層要對鋼筋加強(qiáng)復(fù)核。

3.3 滿足塔吊基礎(chǔ)設(shè)置的要求

裝配式建筑塔吊基礎(chǔ)一般要采用樁基礎(chǔ)，且基礎(chǔ)盡量和工程實(shí)體斷開，避免頻繁吊裝對工程實(shí)體產(chǎn)生擾動。

3.4 滿足塔吊易于拆除要求

塔吊布置前，充分考慮塔吊拆除時工況，避免拆除時出現(xiàn)大臂和建筑主體、外掛架等相碰撞情況發(fā)生。

4 結(jié)語

塔吊是在整個裝配式建筑工程施工中對施工效率影響比較大的大型設(shè)備，塔吊選型、布置是否得當(dāng)，將直接關(guān)系到整個工程的施工進(jìn)度、質(zhì)量、安全。

塔吊布置沒有對錯之分，只有合理與否，可以編制多方案進(jìn)行比較，從技術(shù)方面和經(jīng)濟(jì)方面選擇最優(yōu)方案。

[1] 張守峰.設(shè)計(jì)施工一體化是裝配式建筑發(fā)展的必然趨勢[J].施工技術(shù)，2016，45（16）：1-5.

[2] 汪洋，楊深強(qiáng).某超高層建筑塔吊選型探討[J].河南建材，2010（3）：26-27.