多塔機協同作業技術在杭州銀泰城綜合體建筑施工中的應用

五洋建設集團股份有限公司 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層商業裙房組成，且各塔樓和商業裙房共用1個3層地下室大底盤。

2 工程特點、難點

1）基坑屬特大超深基坑，基礎階段工程量大。主要包括約1×106m3土方挖運、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構，水平與垂直運輸任務繁重。

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

3）結構復雜，地上主體結構大范圍應用鋼結構技術，涵蓋高位懸挑鋼桁架、轉換鋼桁架、勁性鋼構件、鋼管柱等，分布分散，且鋼結構構件跨度大、數量多、自重較大，對鋼構件吊裝機械選擇及布置有相當高的要求。

4）業主提出商業裙房需提前交付營業的要求，塔吊布置務必滿足施工工期需求[1-2]。

3 塔吊選型與吊裝工況分析

3.1 塔吊選型

本項目主體結構大范圍應用鋼結構技術，主要分布在A、B、C、D、F塔樓的鋼桁架、框架梁柱上及商業裙房東區的鋼桁架、勁性結構上，鑒于鋼構件單位質量大、數量多、分布分散且吊裝作業半徑大，綜合考慮鋼構件質量、吊裝量、工期、安全、成本等多種因素，上述部位鋼結構及相應的鋼筋混凝土結構材料選用TC7035B（QTZ250）型塔吊直接吊裝就位，該塔吊吊臂長70 m，最遠點額定起重質量為3.50 t，最大起重質量為16 t，安裝自由高度61.50 m，最大安裝高度241.50 m。商業裙房中區、西區及E樓等普通鋼筋混凝土結構區域則選用ZJ5710（QTZ80）型塔吊即可滿足吊裝需求，該塔吊吊臂長57 m，最遠點額定起重質量為1 t，最大起重質量為6 t，安裝自由高度40.50 m，最大安裝高度160.50 m。

3.2 鋼結構吊裝工況分析

鋼結構工程主要包含鋼柱、鋼梁及鋼桁架等構件的吊裝，考慮到現場的場地條件、結構設計、吊裝方案、工期要求等因素，根據塔吊起吊能力和作業半徑，需對鋼結構進行合理的分段以尋求最經濟、最有效的方案進行安裝。其中鋼柱的質量對吊裝設備的選擇起決定作用，鋼柱按每2層為1節的原則進行分段，局部超重樓層柱子采用1層為1節的原則進行分段，分段處設在樓層梁頂標高往上1.30 m。根據鋼柱的分布，取分段質量最大的鋼柱進行吊裝工況的分析，分段后的質量都在塔吊的工作能力范圍內。各棟樓的鋼桁架經過較為合理的拆分，分成若干單元后經吊裝工況分析，其質量均在塔吊允許的最大起吊質量的范圍內。

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）合理安排各臺塔吊之間的位置關系，保證塔吊之間的安全距離。

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

（4）重型塔吊選擇以滿足鋼結構構件吊裝為原則，同時滿足鋼筋混凝土結構施工的垂直運輸。

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

2）結合本項目特點，塔吊布置時需考慮2個有利因素。

（1）利用商業裙房中區、西區中庭部位對結構施工影響少且附著方便的有利條件，作為內置式塔吊布置點，同時達到優化塔吊布置數量及位置的作用。

（2）利用市政道路環繞場地周邊的優勢，將部分塔吊布置于場地邊緣，進場材料特別是鋼構件可通過塔吊直接從場外市政道路倒運至場內，從而達到克服場地狹小并減少二次搬運的效果。

4.2 塔吊平面布置

充分考慮以上要求，根據現場實際、施工需要、塔吊的起重性能等因素，經過反復比較和篩選，最終確定了采用4臺TC7035B型塔吊和4臺ZJ5710型塔吊配合作業，可基本覆蓋整個施工作業面。為便于區分和管理，對塔吊進行統一編號，其中4臺TC7035B型塔吊分別編號為1#、2#、3#、4#， 4臺ZJ5710型塔吊分別編號為5#、6#、7#、8#。其中1#、2#塔吊分別負責A、B樓和C、D樓的施工，3#、4#塔吊分別負責F樓和商業裙房東區的施工，E樓及商業裙房西區、中區等普通鋼筋混凝土區域則由5#～8#塔吊負責施工（圖1）。

圖1 塔吊平面布置

1#、2#、3#、4#、6#等5臺塔吊均為結構外置式塔吊，均布置在建筑物邊并鄰近場地邊緣，便于將各塔樓的鋼構件及相應的鋼筋混凝土結構材料直接從場外倒運至場內施工樓面，同時便于附墻提升。考慮塔吊有效使用范圍的覆蓋效果，減少結構施工塔吊的臺數并提高塔吊利用率，結合塔吊的工作性能、吊裝量、場地條件，將5#、7#、8#塔吊設置為結構內置式塔吊，其中5#、8#分別布置在商業裙房中區、西區中庭內，7#塔吊則布置于裙房中區屋面。

5 塔吊拆除

1#、2#、3#、4#、6#塔吊為結構外置式塔吊，可按常規方法將塔吊降節至地面后利用汽車吊直接進行拆除，而5#、7#、8#塔吊為結構內置式塔吊，無法按常規方法將塔吊降至地面后采用汽車吊進行拆除，需進行拆除方案專項設計。經分析對比、測算，確定采用1臺5 000 kN汽車吊并配備1臺250 kN汽車吊配合進行5#、8#2臺塔吊拆卸的方案。拆除時，根據塔吊中心與汽車吊站位距離，結合塔臂離地高度（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臺停放在裙房外側的5 000 kN汽車吊進行2臺塔吊的高位拆卸并吊裝至地面，后由1臺250 kN汽車吊吊裝外運。7#塔吊拆除時，先將塔吊降節至商業裙房中區屋面，然后采用1臺QW6型屋面吊配合2#塔吊在商業裙房中區屋面進行拆除[3-4]。

6 結語

1）本項目布置塔吊數量較多，群塔施工作業難度大、要求高。需結合項目自身特點對塔吊的選型、布局、數量進行合理的安排，方能有效發揮群塔協同作業的優勢，從而實現工程進度和施工成本的有效結合。

2）對于大型綜合體建筑，結合建筑特點選擇采用內置式塔吊的布置方式，在型號、臂長相同的情況下，具有單塔有效作用面積較外置式塔吊大幅度增加、塔吊間協作能力強、經濟效益高等顯著優勢。

3）項目實施過程中，加強群塔作業管理、調控，遵循群塔作業運行規則，保證群塔作業安全，顯得尤為重要。