改變塔式起重機(jī)常規(guī)方式適應(yīng)工程需要的探討

趙忠華，劉雙飛

（中建一局集團(tuán)第三建筑有限公司，北京 100161）

改變塔式起重機(jī)常規(guī)方式適應(yīng)工程需要的探討

趙忠華，劉雙飛

（中建一局集團(tuán)第三建筑有限公司，北京 100161）

在建筑施工過程中，復(fù)雜的現(xiàn)場情況對于塔式起重機(jī)的使用提出了新的要求，原有的一些依據(jù)設(shè)備說明書進(jìn)行的常規(guī)方式，已不能適應(yīng)施工現(xiàn)場變化，本文就塔式起重機(jī)基礎(chǔ)形式、附著方式、平面布置等三方面介紹改變塔式起重機(jī)常規(guī)方式以適應(yīng)工程需要進(jìn)行探討。

塔式起重機(jī)；基礎(chǔ)形式；附著方式；平面布置；非常規(guī)

近幾年隨著國家建設(shè)步伐的加快，各地區(qū)建筑項(xiàng)目大量開發(fā)，項(xiàng)目數(shù)量增長之快，新的設(shè)計(jì)理念，建筑材料應(yīng)用之多，工程建設(shè)結(jié)構(gòu)及功能之繁雜。繁華之下或多或少的顯露出一些問題，對我們的實(shí)際施工生產(chǎn)提出了新的挑戰(zhàn)：如眾多工程常常處于三邊狀態(tài)，工程設(shè)計(jì)有時會發(fā)生較大的變化；有時工程分項(xiàng)設(shè)計(jì)滯后，施工銜接不完善；有時同一工程由于多方原因停置一段時間后又復(fù)工等等，這些變化都會給工程施工使用的主要起重機(jī)械——塔式起重機(jī)的安拆及使用帶來一定的影響，主要表現(xiàn)為無法滿足施工需要；存在安全生產(chǎn)隱患；設(shè)備工作量不飽滿造成資源浪費(fèi)等。起重機(jī)械在工程中使用的基本原則是：在確保安全生產(chǎn)的前提下，合理布局，均衡考慮工期工序與設(shè)備的載荷性能和吊次，體現(xiàn)出一定的經(jīng)濟(jì)性和科學(xué)性。根據(jù)近幾年的工程施工應(yīng)用，總結(jié)我單位的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，下面僅針對塔式起重機(jī)，從基礎(chǔ)、附著及位置變更等方面的非常規(guī)設(shè)計(jì)，簡單探討如下。

1 塔機(jī)基礎(chǔ)的幾種方式

1.1 綜合考慮塔機(jī)應(yīng)用情況，做好基礎(chǔ)布局

有些工程項(xiàng)目采用分項(xiàng)施工，如塘沽某工程，地下部分同一基坑，分為6個地塊，地下14.5m，先期基坑施工為整體施工，中間采用混凝土支撐梁。后期由6家施工單位施工，每個地塊都有主樓及裙樓。從工程的整體考慮，初期基坑施工時塔機(jī)的布局不能僅從整個基坑的施工單方面考慮，而是要全面考慮整體基坑施工后各個地塊的施工需要，所以初期的塔機(jī)布局不能從常規(guī)方式考慮出發(fā)，即覆蓋全部面積就可以的出發(fā)點(diǎn)，而是要按照地塊設(shè)置，同時一定要考慮到為后期施工安裝的塔機(jī)型號提前設(shè)置好相應(yīng)的基礎(chǔ)樁。這樣雖然前期設(shè)計(jì)時塔機(jī)設(shè)置的數(shù)量多了一些，似乎增加了部分成本，但這樣的設(shè)置一方面增加了起重機(jī)械的吊次，有利于基坑施工進(jìn)度；另一方面是基坑施工結(jié)束后，現(xiàn)場的所有塔機(jī)馬上可以投入到相應(yīng)地塊的前期施工，完成了良好的銜接。

1.2 塔機(jī)基礎(chǔ)兩用

同樣是由于某些分項(xiàng)施工工程，不同的施工期間需使用不同工作幅度和起重量的塔機(jī)。受施工現(xiàn)場條件及成本的限制，我們可以將兩種型號的塔機(jī)的基礎(chǔ)參數(shù)綜合考慮，重新設(shè)計(jì)塔機(jī)基礎(chǔ)使其同時能夠滿足兩種塔型的施工需要。具體做法是最好選用塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)截面和連接方式相同的兩種型號的塔機(jī)。如果塔身截面與連接方式不同時，可采用如下兩種方式。

方式一：在基礎(chǔ)施工時同時預(yù)埋兩種塔機(jī)的基礎(chǔ)埋件，前一項(xiàng)施工完畢后拆除第一種塔機(jī)，再安裝第二種塔機(jī)用于后期施工，如圖1所示。

圖1 同時預(yù)埋兩種塔機(jī)的埋件便于后期的安裝

方式二：制作可以連接不同截面的基礎(chǔ)過渡節(jié)（比較適用于小截面標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的塔機(jī)替換大截面標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的塔機(jī)）如圖2所示。

圖2 使用過渡節(jié)連接大截面預(yù)埋件與小截面標(biāo)準(zhǔn)節(jié)塔機(jī)

1.3 多方考慮，充分利用現(xiàn)有條件

某工程地下3層，地上10層，施工至地上2層后停置，后經(jīng)更換施工單位復(fù)工。先期安裝的塔機(jī)由前施工單位撤場時拆除，基礎(chǔ)埋件遭到破壞不能使用，地下室周邊已經(jīng)回填，由于現(xiàn)場條件限制不能重新制作塔機(jī)基礎(chǔ)，若重新制作成本過高，得不償失。這種情況下可以考慮選用原基礎(chǔ)適用型號的塔機(jī)，在原基礎(chǔ)上相應(yīng)位置進(jìn)行鉆孔作業(yè)，再植入符合塔機(jī)載荷要求的相應(yīng)規(guī)格的預(yù)埋螺栓來達(dá)到重新利用原基礎(chǔ)的目的如圖3所示。通常的做法是在塔機(jī)基礎(chǔ)節(jié)的4個角點(diǎn)位置，每個點(diǎn)預(yù)埋5根螺栓，中心一根用于做抗拔試驗(yàn)，其余四根可根據(jù)需要安裝的塔型連接一塊壓板或基礎(chǔ)節(jié)。這樣就可以達(dá)到利用現(xiàn)場原有條件進(jìn)行改造，節(jié)約資金的目的。

圖3 植入預(yù)埋螺栓重新利用原有基礎(chǔ)機(jī)

2 采用非常規(guī)附著方法滿足施工需要

常規(guī)的塔機(jī)附著如圖4所示。由于有些工程工期緊，施工初期并沒有結(jié)構(gòu)圖紙，塔機(jī)的布局只能憑借以往的經(jīng)驗(yàn)，或者是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)發(fā)生了重大的變更導(dǎo)致施工進(jìn)入地上結(jié)構(gòu)時，主體結(jié)構(gòu)不利于塔機(jī)進(jìn)行附著。主要有以下二種情況：一是塔機(jī)與建筑物結(jié)構(gòu)距離遠(yuǎn)，無法使用常規(guī)附著裝置；二是塔機(jī)與建筑物結(jié)構(gòu)的相對位置不利于制作附著（通常塔機(jī)與建筑物的附著點(diǎn)為2個，每根附著撐桿的夾角為45°～60°），有時只能提供一個附著點(diǎn)。

圖4 常規(guī)的附著示意圖

解決的辦法通常主要是2種方式，方式一：經(jīng)過計(jì)算，加大附著撐桿截面，增加附著撐桿的長度來滿足附著需求。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是對主體結(jié)構(gòu)施工輔助性要求不高，安裝方便；缺點(diǎn)一是附著撐桿過長，需要的建筑物支持面較大，否則角度過小影響撐桿受力，二是撐桿截面增大，重量增加，重力引起撐桿產(chǎn)生的撓度增大，由此產(chǎn)生的偏心距會大大地影響撐桿的受力。實(shí)踐中可以通過安裝鋼絲繩拉索的辦法削減撐桿撓度，如圖5所示。這種方法比較適用于加長撐桿附著道數(shù)較多的情況。如果條件允許，在撐桿下方支設(shè)支撐架效果更好一些，如圖6所示。

圖5 鋼絲繩拉索降低撐桿撓度

圖6 搭設(shè)支撐架降低撐桿撓度

方式二：制作鋼結(jié)構(gòu)完成建筑物和常規(guī)的附著撐桿的連接，如圖7所示。優(yōu)點(diǎn)是制作的鋼結(jié)構(gòu)與建筑物固定連接并外延，一是鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠；二是不需要較大的建筑物支撐面即可滿足附著角度，撐桿受力合理。缺點(diǎn)是對鋼結(jié)構(gòu)要求較高，附著安裝拆除的工序較復(fù)雜。

3 改變塔機(jī)的常規(guī)安裝方式

圖7 鋼結(jié)構(gòu)提供支點(diǎn)連接建筑物與常規(guī)的附著撐桿

隨著現(xiàn)有塔式起重機(jī)類型的不斷豐富，我國的高大建筑中常使用內(nèi)爬式塔機(jī)，在某工程中由于設(shè)計(jì)變更，原核心筒內(nèi)爬方式無法滿足最終高度和覆蓋面積的需要，最終通過在接近300m高度處加固建筑結(jié)構(gòu)，安裝屋面吊將該內(nèi)爬式塔機(jī)外移變?yōu)楦街絹頋M足施工的需要。有些工程在施工初期由于群塔施工的影響，一些塔機(jī)不得不安裝較短的起重臂，而隨著工程的推進(jìn)，一些塔機(jī)提前拆除，就需要加長現(xiàn)有塔機(jī)的起重臂。這種情況比較常見，根據(jù)實(shí)踐，在初期安裝塔機(jī)時，考慮后期有需要加長起重臂的可能性，建議工程使用平頭塔機(jī)，這種類型的塔機(jī)接長或截短起重臂時不需要將整個起重臂拆除，安拆工序簡單，使用較小噸位的汽車起重機(jī)即可完成。

4 結(jié) 語

由于目前建筑結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜、多變，對起重設(shè)備適應(yīng)工程施工的要求會越來越高，所以關(guān)于改變起重設(shè)備的一些常規(guī)做法的探討是具有一定的現(xiàn)實(shí)意義，也是我們必須面對的挑戰(zhàn)。

[1] JGJ/T 187-2009，塔式起重機(jī)混凝土基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)程[S].

[2] 李 玨．建筑施工安全[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2009.

[3] JGJ 59-1999，建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)[S].

（編輯 賈澤輝）

Discussion on changing the conventional way of tower crane to engineering needs

ZHAO Zhong-hua, LIU Shuang-fei

TH212；TH213.3

B

1001-1366(2015)11-0056-03

2015-09-01