大型塔機(jī)特殊轉(zhuǎn)換研究

（上海市第五建筑有限公司機(jī)械工程公司，上海 200333）

1 工程概況

蘭州榮光隴匯廣場二期工程（圖1）總建筑面積336 674.33m2，地上建筑面積242 776m2，地下建筑面積93 899m2，人防面積26 600m2，地上建筑塔樓A（45 層）高230.4m，最高點(diǎn)為248.2m，面積為66 760m2；塔樓B（54 層）高249.8m，最高點(diǎn)為277.8m，面積為106 816m2；塔樓C（38 層）高194.7m，最高點(diǎn)為212.5m，面積為57 067m2；4 棟商業(yè)裙房2～3 層高不小于24m，面積為12 133m2。3 棟塔樓均為型鋼混凝土框架—核心筒結(jié)構(gòu)，型鋼混凝土外框柱、核心筒、型鋼混凝土梁內(nèi)均配有鋼骨或剪力鋼板。7層以下階段鋼構(gòu)主要是型鋼柱與剪力鋼板，最大分段重量為20.21t；7層以上階段有伸臂桁架層，最大分段重量為28.8t。

圖1 蘭州榮光隴匯廣場二期工程效果圖

2 大型塔機(jī)布局

2.1 塔機(jī)選用

在地下室階段、塔機(jī)除了要負(fù)責(zé)主塔樓建筑材料的垂直水平運(yùn)輸，也要考慮周邊地下室結(jié)構(gòu)的使用?？紤]到動臂式塔機(jī)與平臂式塔機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)及塔樓的核心筒尺寸，3 幢塔樓的塔機(jī)選用方案如下。

A 塔樓北面是變電站，東面緊鄰一期高層住宅，西面是萬新北路，場地狹小且需吊裝量較大。地下室及地上7 層以下階段用1 臺ST8075平臂式塔機(jī)搭配1 臺STL720 動臂式塔機(jī)進(jìn)行A1樓及周邊地下室的起吊運(yùn)輸工作。C 塔樓選用1臺ST8075 平臂式塔機(jī)搭配1 臺ST6015 平臂式塔機(jī)。B 塔樓選用1 臺ST8075 平臂式塔機(jī)搭配1臺STT753 平臂式塔機(jī)。

7 層以上，塔樓型鋼吊裝量減小，把A 塔樓外側(cè)的1 臺STL720 動臂式塔機(jī)安裝至B 塔樓核心筒內(nèi)轉(zhuǎn)為內(nèi)爬式，再配置1 臺STL720 動臂式塔機(jī)布置在核心筒的兩個對角上，保持一定的距離，避免互相碰撞。B 塔樓外側(cè)的1 臺STT753平臂1 塔機(jī)安裝至A 塔樓核心筒內(nèi)轉(zhuǎn)為內(nèi)爬式。配置1 臺STT603 平頭式內(nèi)爬塔機(jī)安裝至C 塔樓核心筒內(nèi)。圖2 為A 塔樓STT753 塔機(jī)平面布置圖。

圖2 A塔樓STT753塔機(jī)平面布置圖

1）A 塔樓 在塔樓的核心筒內(nèi)部安裝1 臺STT753-32t 內(nèi)爬塔機(jī)，安裝臂長45m，安裝高度達(dá)到55.4m（相對基礎(chǔ)頂標(biāo)高，9 節(jié)H205A 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)），塔機(jī)最終安裝高度：266.35m（相對基礎(chǔ)頂標(biāo)高，共需爬升11 次）。

2）B 塔樓 在塔樓的核心筒內(nèi)部西側(cè)安裝1 臺STL720-32t 內(nèi)爬塔機(jī)，東側(cè)安裝1 臺STL720-32t 內(nèi)爬塔機(jī)，對稱布置在核心筒南北兩側(cè)吊臂尾部錯開，安裝臂長50m，安裝高度達(dá)到54.4m（相對基礎(chǔ)頂標(biāo)高，9 節(jié)H205A標(biāo)準(zhǔn)節(jié)），塔機(jī)最終安裝高度：287.6m（相對基礎(chǔ)頂標(biāo)高，共需爬升12 次）。圖3 為B 塔樓STL720 塔機(jī)平面布置圖。

圖3 B塔樓STL720塔機(jī)平面布置圖

3）C 塔樓 在塔樓的核心筒內(nèi)部安裝1 臺STT603-25 內(nèi)爬塔機(jī)（圖4），安裝臂長50m，安裝高度達(dá)到55.6m（相對基礎(chǔ)頂標(biāo)高，9 節(jié)H205B 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)），塔機(jī)最終安裝高度：219.85m（相對基礎(chǔ)頂標(biāo)高，共需爬升10 次）。

2.2 大型群塔施工防碰撞保障

圖4 C塔樓STT603塔機(jī)平面布置圖

從施工流水段上考慮兩塔作業(yè)時間盡量錯開，避免在同一時間、同一地點(diǎn)兩塔同時使用時發(fā)生碰撞。塔機(jī)同時作業(yè)必須照顧相鄰塔機(jī)作業(yè)情況，其吊運(yùn)方向、塔臂轉(zhuǎn)動位置、起吊高度、塔臂作業(yè)半徑內(nèi)的交叉作業(yè)，并由專業(yè)信號工設(shè)立限位哨，以控制塔臂的轉(zhuǎn)動位置及角度，同時控制器具的水平吊運(yùn)。2 臺塔機(jī)之間的最小架設(shè)距離應(yīng)保證處于低位塔機(jī)的起重臂端部與另一臺塔機(jī)的塔身之間至少有2m 的距離。處于高位塔機(jī)的最低位置的部件（吊鉤升至最高點(diǎn)或平衡重的最低部位）與低位塔機(jī)中處于最高位置部件之間的垂直距離不應(yīng)小于2m。塔機(jī)作業(yè)半徑內(nèi)應(yīng)盡量避開架空高壓線和已有建筑物、構(gòu)筑物，防止吊臂、吊繩、吊鉤可能對其造成的碰撞。每臺塔機(jī)的工作區(qū)進(jìn)行合理劃分，避免出現(xiàn)交叉工作區(qū)。

3 大型塔機(jī)特殊轉(zhuǎn)換

3.1 塔機(jī)轉(zhuǎn)換流程次序

1）A/B 塔塔機(jī)轉(zhuǎn)換（圖5）本工程A/B 塔樓塔機(jī)轉(zhuǎn)換存在嚴(yán)密的邏輯關(guān)系，相互制約、影響，因此須同步啟動。

圖5 A/B塔塔機(jī)轉(zhuǎn)換流程次序圖

2）C 塔塔機(jī)轉(zhuǎn)換（圖6）本工程C 塔樓塔機(jī)轉(zhuǎn)換和A、B 塔樓塔機(jī)轉(zhuǎn)換無嚴(yán)密邏輯關(guān)系，場地等因素制約小，可獨(dú)立啟動。

圖6 C塔塔機(jī)轉(zhuǎn)換流程次序圖

3.2 塔機(jī)轉(zhuǎn)換過程關(guān)鍵工序與重點(diǎn)難點(diǎn)控制

3.2.1 B塔關(guān)鍵工序與重點(diǎn)難點(diǎn)

本 次 B-1#STL720-32t 塔 機(jī) 和B-2#STL720-32t 塔機(jī)吊裝作業(yè)選用已經(jīng)安裝在西側(cè)距離B-1#STL720 塔機(jī)28m 的B-1#ST8075-50t 塔機(jī)進(jìn)行安裝（圖7），塔機(jī)零部件放置在B-1#ST8075 塔機(jī)西側(cè)的施工道路；B-1#ST8075 安裝高度為90m（相對基礎(chǔ)頂面標(biāo)高，1 節(jié)過渡節(jié)+13 節(jié)H427A 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)），安裝時必須先將第一道和第二道鋼梁安裝完畢，塔機(jī)直接安裝至鋼梁上，塔機(jī)安裝位于核心筒內(nèi)部，安裝時做好洞口安全防護(hù)工作，設(shè)置安全警戒線。且塔機(jī)安裝距離較遠(yuǎn)，安裝前，塔機(jī)指揮及司機(jī)做好安全交底，安裝時現(xiàn)場有B-2#STT753-32t塔機(jī)，STT753 塔機(jī)必須停止工作。

圖7 B-2#STL720-32t安裝轉(zhuǎn)換過程圖

本次B-2#STT753-32t 拆除（圖8）選用距塔機(jī)中心西側(cè)面28.891m 剛安裝好的B-2#STL720塔機(jī)行配合拆除。塔機(jī)拆除的部件放置在B 塔樓北側(cè)。拆除大臂時，起重臂不得轉(zhuǎn)向北側(cè)，起重臂綁扎必須牢固。

圖8 B-2#STT753-32t拆除及A-1#STT753-32t安裝轉(zhuǎn)換過程圖

南大門進(jìn)場1 臺B-2#STL720-32t 塔機(jī)，安裝于B 塔核心筒內(nèi)東側(cè)，該塔機(jī)通過B 塔B-1#ST8075-50t 塔機(jī)安裝。安裝及檢測完畢歷時5 天，節(jié)省400t 汽車起重機(jī)3 個臺班，費(fèi)用共12 萬元。

B-2#STT753-32t 塔機(jī)通過已安裝完成的B-2#STL720 塔機(jī)拆除，拆除后的構(gòu)件通過現(xiàn)場B-1#ST8075 和C-2#ST8075 塔機(jī)倒運(yùn)并同步開始A 塔A-1#STT753 塔機(jī)安裝。B 塔B-2#STT753 塔機(jī)拆除用時5 天，A 塔A-1#STT753 同步安裝及檢測完畢歷時7 天，節(jié)約省去400 t 汽車起重機(jī)6 個臺班，費(fèi)用共24萬元，運(yùn)輸費(fèi)用10 萬元。

3.2.2 A塔關(guān)鍵工序與重點(diǎn)難點(diǎn)

本次A-1#STT753-32t 吊裝作業(yè)選用現(xiàn)場已經(jīng)安裝在西側(cè)距其27.628m 的A-2#ST8075-50t 塔機(jī)進(jìn)行安裝，塔機(jī)零部件放置在A-2#ST8075 塔機(jī)西側(cè)的施工道路（圖9）；A-2#ST8075 安裝高度為90m（相對基礎(chǔ)頂面標(biāo)高，1 節(jié)過渡節(jié)+13 節(jié)H427A 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)），安裝時必須先將第一道和第二道鋼梁安裝完畢，塔機(jī)直接安裝至鋼梁上，并將A-2#ST8075 降節(jié)至1 節(jié)過渡節(jié)+4 節(jié)H427A 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，保證A-1#STT753能夠全回轉(zhuǎn)，塔機(jī)安裝位于核心筒內(nèi)部，安裝時做好洞口安全防護(hù)工作，設(shè)置安全警戒線。

圖9 A-1#STL720-32t拆除及B-1#STL720-32t安裝轉(zhuǎn)換

本次A-1#STL720-32t 拆除選用距塔機(jī)中心西側(cè)面32.983m 剛安裝好的A-1#STT753 塔機(jī)行配合拆除。塔機(jī)拆除的部件放置在A 塔樓南側(cè)。塔機(jī)拆除作業(yè)前，A-1#STL720 平衡臂需保證能回轉(zhuǎn)至結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)，A 塔樓東側(cè)鋼柱安裝至7層底，不超過STL720 塔機(jī)平衡臂底部。

A-1#STL720-32t 塔機(jī)通過已安裝完成的A-1#STT753-32t 塔機(jī)拆除，拆除后的構(gòu)件通過現(xiàn)場C-2#ST8075 塔機(jī)倒運(yùn)并同步開始B 塔B-1#STL720 塔機(jī)安裝。A 塔A-1#STL720 塔機(jī)拆除用時5 天，B 塔B-1#STL720 同步安裝及檢測完畢歷時7 天，節(jié)約省去400 t 汽車起重機(jī)6 個臺班，費(fèi)用共24 萬元，運(yùn)輸費(fèi)用10 萬元。

3.2.3 C塔關(guān)鍵工序與重點(diǎn)難點(diǎn)

本次C-1#STT603-25t 吊裝作業(yè)選用現(xiàn)場已經(jīng)安裝在東南側(cè)距離C-1#STT603 塔機(jī)25.187m 的C-2#ST8075-50t 永茂塔機(jī)進(jìn)行安裝，塔機(jī)零部件放置在C-2#ST8075 塔機(jī)東側(cè)的施工道路；C-2#ST8075 安裝高度為78m（相對基礎(chǔ)頂面標(biāo)高，1 節(jié)過渡節(jié)+11 節(jié)H427A 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)），安裝時必須先將第一道和第二道鋼梁安裝完畢，塔機(jī)直接安裝至鋼梁上，并將C-2#ST8075降節(jié)至1 節(jié)過渡節(jié)+4 節(jié)H427A 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，保證C-1#STT603 能夠全回轉(zhuǎn)，塔機(jī)安裝位于核心筒內(nèi)部，安裝時做好洞口安全防護(hù)工作，設(shè)置安全警戒線。

南大門進(jìn)場1 臺C-1#STT603-25t 塔機(jī)，安裝于C 塔核心筒內(nèi)，該塔機(jī)通過C-2#ST8075-50t 塔機(jī)安裝。安裝及檢測完畢歷時5 天，節(jié)約省去400t 汽車起重機(jī)3 個臺班，費(fèi)用共12 萬元。

4 結(jié)語

1）本工程制定了地下室結(jié)構(gòu)施工階段重型落地塔機(jī)全面覆蓋，待塔樓及地下車庫等關(guān)鍵部位出零后全面轉(zhuǎn)內(nèi)爬的施工方案。解決了3 棟超高層勁性塔樓及地下車庫，面臨同時施工、工期緊、體量大、鋼結(jié)構(gòu)吊裝量大，且場地狹小的困難?，F(xiàn)3 幢塔樓已順利完成轉(zhuǎn)換成內(nèi)爬施工，為后期施工吊裝做好了充分保障。

2）通過采用動臂與平臂結(jié)合，最大程度發(fā)揮動臂式塔機(jī)尾部回轉(zhuǎn)半徑小、吊臂可起伏、能夠有效避開周圍障礙物特點(diǎn)和平臂式塔機(jī)吊重量大、覆蓋范圍廣的優(yōu)點(diǎn)，解決場地狹小的困難。塔機(jī)在不同階段進(jìn)行場內(nèi)位置與立塔形式轉(zhuǎn)換減少了因塔機(jī)運(yùn)輸及進(jìn)場對工程工期、成本的影響。

3）通過本次大型塔機(jī)轉(zhuǎn)換的施工，考驗(yàn)了工地上各個部門的協(xié)調(diào)能力。同時為以后類似超高層塔樓施工、大型群塔施工、大型塔機(jī)轉(zhuǎn)換，提供了重要的施工實(shí)踐依據(jù)。為施工設(shè)備選擇及實(shí)施也有很好的指導(dǎo)作用。

4）通過本次大型塔機(jī)轉(zhuǎn)換的施工，大概節(jié)約費(fèi)用92 萬元。