裝配式混凝土結(jié)構(gòu)塔式起重機(jī)施工技術(shù)研究

楊棟梁

（廣州特種機(jī)電設(shè)備檢測研究院，廣東 廣州 510180）

1 裝配式混凝土結(jié)構(gòu)塔式起重機(jī)預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)

第一，模具的制作和安裝。結(jié)合不同構(gòu)件的形狀，將模具具體劃分為底膜、內(nèi)外側(cè)模、吊模四個(gè)部分，這些部分在使用時(shí)可以進(jìn)行移動和拆解。在具體操作的時(shí)候模板的組裝要定位準(zhǔn)確和操作方便。第二，保溫板的制作。保溫板的制作要將XPS 板和硅鈣板結(jié)合在一起，并對XPS 板進(jìn)行打孔處理，在上面安裝錨固圓盤。另外，為了能夠?qū)崿F(xiàn)HR 保溫裝置板和混凝土土層機(jī)械的有效銜接，在系統(tǒng)運(yùn)行中要應(yīng)用特殊制作的錨固件進(jìn)行連接。第三，塑鋼窗的固定和安裝。應(yīng)用預(yù)制外墻時(shí)要預(yù)埋門窗的外框，對鋼膜進(jìn)行固定安裝。在窗外框和鋼模組裝的時(shí)候?yàn)榱朔乐雇饪蛟诨炷翂毫ψ饔孟鲁霈F(xiàn)變形，則是需要將制作好的護(hù)框鋼支撐在鋼膜板上。

2 裝配式混凝土結(jié)構(gòu)塔式起重機(jī)的選型

（1）結(jié)合施工規(guī)模進(jìn)行選型。裝配式混凝土結(jié)構(gòu)塔式起重機(jī)的選型需要充分參考整個(gè)工程的施工規(guī)模。由于預(yù)制構(gòu)件體積龐大、人工難以順利完成施工，此時(shí)，需要大型起重機(jī)械吊裝方可順利完成，而塔式起重機(jī)是現(xiàn)在施工最為常見的一種起重機(jī)械?？紤]到工程的施工規(guī)模龐大、施工復(fù)雜，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，一般需要在對不同形式塔式起重機(jī)差價(jià)、經(jīng)濟(jì)效果綜合比較的基礎(chǔ)上選擇適合的塔式起重機(jī)，起重量和起重力矩選小將會影響吊裝安全、致使塔機(jī)無法將結(jié)構(gòu)件輸送至目的地，將會浪費(fèi)設(shè)備租金或購買成本等。

圖1 塔式起重機(jī)布置圖

（2）結(jié)合平面設(shè)置要求進(jìn)行選型。裝配式混凝土結(jié)構(gòu)塔式起重機(jī)的選型要能夠充分滿足平面布置的要求，結(jié)合平面布置圖來選擇適合吊裝半徑的塔式起重機(jī)，并在具體吊裝操作時(shí)，要確保施工安裝場地沒有盲區(qū)。同時(shí)，施工人員還需要按照國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格檢驗(yàn)構(gòu)件的堆放區(qū)是否在吊裝半徑內(nèi)部，確保吊裝操作位置的準(zhǔn)確。

（3）結(jié)合工程項(xiàng)目預(yù)制構(gòu)件最大重量要求進(jìn)行選型。裝配式混凝土結(jié)構(gòu)塔式起重機(jī)的選型還需要充分考慮項(xiàng)目施工過程中，最遠(yuǎn)位置上預(yù)制構(gòu)件最重預(yù)制構(gòu)件對塔式起重機(jī)吊裝能力的要求，并結(jié)合實(shí)際根據(jù)其存放位置、吊運(yùn)部位來確定塔式起重機(jī)是否具備相應(yīng)的承重能力。

（4）結(jié)合變幅形式進(jìn)行選型。在應(yīng)用塔式起重機(jī)時(shí)，為了能夠結(jié)合施工實(shí)際情況選擇應(yīng)用哪種塔式塔吊方式。目前最為常見塔式起重機(jī)有動臂變幅和小車，從實(shí)際操作情況來看，動臂變幅的優(yōu)點(diǎn)適用于建筑物較為密集或群塔作業(yè)的場地，適用于超大型構(gòu)件；缺點(diǎn)造價(jià)成本較高，變幅速度較慢，多數(shù)拆卸時(shí)略微煩瑣、需要安裝屋面吊配合拆卸；小車變幅的優(yōu)點(diǎn)造價(jià)成本略低，變幅速度快；缺點(diǎn)對于建筑物較為密集或群塔作業(yè)的場地，應(yīng)考慮與建筑物、兩臺塔機(jī)之間的安全距離。

基于施工的安全、效率、成本等，施工人員應(yīng)結(jié)合工程實(shí)際情況，在工程施工前選擇塔式起重機(jī)的變幅形式。

3 裝配式混凝土結(jié)構(gòu)塔式起重機(jī)布置

裝配式混凝土結(jié)構(gòu)塔式起重機(jī)的應(yīng)用需要充分考慮施工工作環(huán)境和技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件，在一般情況下，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)塔式起重機(jī)的布置需要遵循以下幾個(gè)方面的原則：第一，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)塔式起重機(jī)的布置要滿足自身所能夠承載的爬升和附著需要。第二，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)塔式起重機(jī)不能在吊裝盲區(qū)使用。第三，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)塔式起重機(jī)的吊裝覆蓋面積需要能夠充分滿足預(yù)制構(gòu)架、施工材料的吊裝要求，且需要盡可能靠近預(yù)制構(gòu)件的材料堆放場地。第四，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)塔式起重機(jī)的使用要綜合考慮塔式起重機(jī)的施工過程，具體需要滿足以下幾個(gè)方面的要求：（1）應(yīng)考慮塔式起重機(jī)在使用過程加高需要安裝附著裝置，在塔式起重機(jī)基礎(chǔ)選址前應(yīng)確認(rèn)是否有符合附著裝置角度的附著點(diǎn)，附著點(diǎn)必須是建筑物的結(jié)構(gòu)梁、柱、剪力墻。（2）結(jié)合施工平面圖紙來確定塔式起重機(jī)的半徑。（3）預(yù)制構(gòu)件的預(yù)制構(gòu)件的堆放場地要方便起吊，滿足最遠(yuǎn)、最重構(gòu)件的吊裝要求和最高層構(gòu)件的吊裝高度。同時(shí)，起重臂的回轉(zhuǎn)半徑能覆蓋整個(gè)建筑物。（4）在具體施工操作的時(shí)候需要充分考慮道路的位置，為構(gòu)件的裝卸車提供重要支持。（5）結(jié)構(gòu)柱和剪力墻對整個(gè)裝配式混凝土工程結(jié)構(gòu)施工有著十分重要的影響，因此，各層柱的截面應(yīng)盡量保持不變，以便于預(yù)制和吊裝。柱的長度一般以1～2 層或者3～4 層樓高為一節(jié)。當(dāng)采用塔式起重機(jī)進(jìn)行吊裝時(shí)，柱長以1～2 層樓高為宜。柱與柱的接頭宜設(shè)在彎矩較小的地方或梁柱節(jié)點(diǎn)處，每層樓的柱接頭應(yīng)設(shè)在同一標(biāo)高上，以便統(tǒng)一構(gòu)件的規(guī)格，減少構(gòu)件型號。

4 裝配式混凝土結(jié)構(gòu)塔式起重機(jī)工作性能的要求

在裝配式混凝土結(jié)構(gòu)塔式起重機(jī)總起重力矩不發(fā)生變化的情況下，起重機(jī)的起重量和幅度呈現(xiàn)出一種反比的關(guān)系，但是在擁有一定功率支持的情況下，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)塔式起重機(jī)的力和速度呈現(xiàn)出一種反比的關(guān)系。裝配式混凝土結(jié)構(gòu)塔式起重機(jī)應(yīng)用過程中相關(guān)工作性能的要求具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，在裝配式混凝土結(jié)構(gòu)塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，為了能夠充分發(fā)揮出起重機(jī)結(jié)構(gòu)的使用性能，在電機(jī)總功率一定的情況下，起重機(jī)的速度和力要按照重載低速、輕載和高速度的原則進(jìn)行匹配，從而在最大限度上挖掘出塔式起重機(jī)電機(jī)的工作性能，有效提升塔式起重機(jī)的應(yīng)用效率。第二，在鋼絲繩長度一定的情況下，通過應(yīng)用小倍率的起升機(jī)構(gòu)能夠在最大限度上獲取起重機(jī)的其中重量。第三，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)塔式起重機(jī)的最大起重量如果應(yīng)用了較大的倍率，塔式起重機(jī)的起升速度將會降低。裝配式混凝土結(jié)構(gòu)塔式起重機(jī)應(yīng)用過程中的基本工作要求具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

（1）起升高度。為了工程施工安全，所吊結(jié)構(gòu)件不與建筑最高處互相碰撞，考慮到結(jié)構(gòu)件的高度、吊裝鋼絲繩的長度、高度限位的安全距離等，塔式起重機(jī)臂架鉸點(diǎn)至建筑物最高處兩者之間的高度必須大于上述高（長）度的總和。

（2）起重量和起重力矩。由于塔式起重機(jī)的起重量和幅度呈反比關(guān)系，應(yīng)結(jié)合工程實(shí)際情況來選擇塔式起重機(jī)的起重量和起重力矩，首先應(yīng)根據(jù)施工圖紙計(jì)算出最大混凝土結(jié)構(gòu)件的重量，計(jì)算塔式起重機(jī)基礎(chǔ)中心點(diǎn)至該結(jié)構(gòu)件的直線距離，然后查看所選塔式起重機(jī)力矩曲線圖標(biāo)，看是否可以將該結(jié)構(gòu)件輸送至目的；其次再計(jì)算離塔身中心點(diǎn)最遠(yuǎn)結(jié)構(gòu)件的重量，同樣用上述方法，選出適合該工程起重力矩的塔式起重機(jī)。

（3）速度要求。結(jié)合建筑裝配式施工速度快、作業(yè)頻率高的特點(diǎn)，需要施工人員能夠全面思考影響整個(gè)工程施工的速度參數(shù)。

6 裝配式混凝土結(jié)構(gòu)塔式起重機(jī)的運(yùn)行效率

在裝配式混凝土結(jié)構(gòu)塔式起重機(jī)施工操作的過程中，施工人員的工作行為、塔式起重機(jī) 司機(jī)、塔式起重機(jī)的司索指揮三者之間存在密切的關(guān)聯(lián)。在具體施工操作時(shí)，為了能夠確保裝配式混凝土結(jié)構(gòu)塔式起重機(jī)順利安裝施工，施工組織人員要優(yōu)化和合理分配好各項(xiàng)勞動工作，讓每名工作人員都能夠充分發(fā)揮出自身的職責(zé)作用。

在施工場地傳輸?shù)跹b指揮信號時(shí)，相關(guān)工作人員要嚴(yán)格遵循某一個(gè)指定的原則和制度，從而使整個(gè)裝配式混凝土結(jié)構(gòu)塔式起重機(jī)的吊裝工作有跡可循，提升整個(gè)工程的施工效率，確保吊裝操作和預(yù)制構(gòu)件的安裝操作流程順利進(jìn)行。

文章所研究的項(xiàng)目是剪力墻結(jié)構(gòu)，需要采用塔式起重機(jī)進(jìn)行安裝操作的預(yù)制構(gòu)件包含預(yù)制外墻、預(yù)制內(nèi)墻、預(yù)制PCF 板、預(yù)制疊合板等。標(biāo)準(zhǔn)樓層每層所需要的構(gòu)件吊裝數(shù)量是181，各種類型預(yù)制構(gòu)件占據(jù)比例和吊次情況如表1。

表1 預(yù)制構(gòu)件吊次統(tǒng)計(jì)分析

6 結(jié)語

綜上所述，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工中的塔式起重機(jī)深刻影響整個(gè)工程施工成效，具體突出表現(xiàn)為在裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工中各個(gè)構(gòu)件的安裝主要是依靠塔式起重機(jī)完成的，塔式起重機(jī)機(jī)械選型、布置、運(yùn)行效率等深刻影響工程施工。為此，在裝配式結(jié)構(gòu)施工中，相關(guān)人員要強(qiáng)化對塔式起重機(jī)應(yīng)用問題的關(guān)注。