在裙樓屋面解體塔式起重機(jī)的施工案例解析

王俊國(guó) 孟小建 李建華 陳向平 黎念柔

中國(guó)建筑第二工程局有限公司深圳分公司 廣東 深圳 518005

1 工程概況與塔吊參數(shù)

1.1 工程概況

深圳灣科技生態(tài)園工程位于深圳市南山區(qū)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)南區(qū)T205-0030地塊，項(xiàng)目占地面積約60 000 m2，總建筑面積870 000 m2，由6棟建筑高度63～273 m的塔樓及裙房組成，是集研發(fā)、商業(yè)、寫字樓等眾多功能為一體的群體性建筑。

該工程三區(qū)10棟B座辦公樓，地下4層，塔樓地上38層，高169.4 m，裙樓10層，高45 m。在該塔樓西北側(cè)安裝1臺(tái)QTZ250（7030）塔吊，塔吊最終安裝高度200.8 m，起重臂長(zhǎng)65 m，共設(shè)有7道附墻。考慮到加工場(chǎng)的位置及建筑物垂直運(yùn)輸?shù)男枰醪贾迷谠撍俏鞅眰?cè)，塔吊基礎(chǔ)位于地下室底板內(nèi)，塔身下部位于裙樓內(nèi)部（圖1）。該塔吊布置方案最大限度地為工程施工提供了便利，卻為塔吊拆除帶來(lái)了困難，該塔吊拆除時(shí)只能降塔至裙樓屋面，并且現(xiàn)場(chǎng)建筑物密集，無(wú)法為中小型汽車吊提供合適的站位，需采用非常規(guī)塔機(jī)拆除方案。

圖1 塔吊拆卸位置示意

1.2 塔吊主要參數(shù)

該QTZ250塔機(jī)吊臂最大幅度為70 m，最大起重質(zhì)量為12 t，獨(dú)立起升高度為51.7 m，現(xiàn)場(chǎng)塔機(jī)安裝高度為200.80 m，其主要組件質(zhì)量見表1。

表1 QTZ250主要組件質(zhì)量

2 拆除方案對(duì)比分析

將塔吊正常降塔至10層裙樓屋面是拆除該塔吊的第一步，此時(shí)，裙樓屋面標(biāo)高為＋45.0 m，塔吊最大組件為65 m起重臂，其理論高度59.162 m，質(zhì)量為16.29 t；塔吊最高組件為塔頭，其理論高度67.049 m，質(zhì)量為2.248 t。接下來(lái)，采用何種方式對(duì)塔吊進(jìn)行解體是考慮的重點(diǎn)，為此，我們選擇了4種方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)對(duì)比分析。

1）方案1。選用1臺(tái)ZSL120屋面吊和1臺(tái)QAY1200汽車吊作為拆卸QTZ250塔吊的吊裝設(shè)備。QAY1200汽車吊用于拆除起重臂和平衡臂，ZSL120屋面吊用于拆除所有塔心構(gòu)件。此方案安全風(fēng)險(xiǎn)為汽車吊自重和壓重大，施工道路承載力和寬度均不足；汽車吊需要停在圍墻外的通道上，對(duì)起重臂整體吊裝，汽車吊起重臂與結(jié)構(gòu)距離較近，安全風(fēng)險(xiǎn)偏高。方案實(shí)施前，需要拆除圍墻，辦理占道申請(qǐng)，施工現(xiàn)場(chǎng)外道路上安全警戒，疏導(dǎo)交通，汽車吊需要提前簽約預(yù)定，準(zhǔn)備工作較繁瑣。采用此方案降塔需8 d，拆卸需6 d。此方案拆卸費(fèi)用包括1 200 t汽車吊進(jìn)、退場(chǎng)費(fèi)和租賃臺(tái)班費(fèi)，合計(jì)約30萬(wàn)元，以及ZSL120進(jìn)、退場(chǎng)費(fèi)和租賃費(fèi)，合計(jì)約7.25萬(wàn)元。

2）方案2。選用1臺(tái)ZSL120屋面吊和1臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)原有STT293塔吊作為拆卸QTZ250塔吊的吊裝設(shè)備，在吊裝起重臂時(shí)，ZSL120屋面吊和STT293塔吊進(jìn)行雙機(jī)抬吊拆除，即用STT293吊住臂尖、ZSL120吊住臂根進(jìn)行拆卸；除起重臂外的其他構(gòu)件用ZSL120屋面吊拆除。此方案在拆除起重臂時(shí)選用雙機(jī)抬吊，需2臺(tái)塔吊協(xié)同作業(yè)，雙機(jī)抬吊作業(yè)對(duì)塔吊司機(jī)及指揮的技能水平要求高，實(shí)施難度較大；并且2臺(tái)塔吊均滿負(fù)荷作業(yè)，吊裝及下放動(dòng)作安全風(fēng)險(xiǎn)高。采用此方案降塔需8 d，拆卸需5 d。拆卸費(fèi)用包括ZSL120進(jìn)、退場(chǎng)費(fèi)和租賃費(fèi)，合計(jì)約7.25萬(wàn)元。

3）方案3。選用1臺(tái)ZSL120屋面吊和1臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)原有的STT293塔吊作為拆卸QTZ250塔吊的吊裝設(shè)備，其中起重臂采用空中分段解體，先用STT293塔吊吊起臂尖向上提，拆除起重臂長(zhǎng)短拉桿，并用φ50 mm鋼絲繩代替起重臂長(zhǎng)短拉桿；之后用STT293塔吊拆除起重臂前3節(jié)，剩余臂節(jié)用ZSL120屋面吊拆卸；起重臂拆除后，其余構(gòu)件均用ZSL120屋面吊輔助拆除。此方案用鋼絲繩代替起重臂拉桿分段拆卸，用STT293塔吊吊起臂尖時(shí)起重滿負(fù)荷，拉桿拆除及鋼絲繩安裝均在空中作業(yè)，風(fēng)險(xiǎn)較大。此方案只能通過(guò)ZSL120屋面吊拆除拉桿，難度較大，并且鋼絲繩質(zhì)量大，安裝困難，實(shí)施難度高。采用此方案降塔8 d，拆拉桿及安裝拉臂繩2 d，拆卸7 d。此拆卸方案費(fèi)用包括ZSL120進(jìn)、退場(chǎng)費(fèi)和租賃費(fèi)約7.25萬(wàn)元，鋼絲繩采購(gòu)費(fèi)用約1萬(wàn)元，合計(jì)約8.25萬(wàn)元。

4）方案4。選用1臺(tái)ZSL120屋面吊和1臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)原有的STT293塔吊作為拆卸QTZ250塔吊的吊裝設(shè)備，其中起重臂采用空中分段解體，先在起重臂正下方安裝一標(biāo)準(zhǔn)節(jié)支架，使塔吊降塔完成后起重臂剛好落在支架上，用STT293塔吊和ZSL120屋面吊輔助拆除起重臂拉桿，之后用STT293塔吊分別拆除起重臂前3節(jié)，剩余臂節(jié)用ZSL120屋面吊拆卸，起重臂分段解體完成后，用ZSL120屋面吊拆除其余構(gòu)件。此方案中起重臂落在標(biāo)準(zhǔn)節(jié)支架上，用倒鏈固定，起重臂拉桿和各臂節(jié)可用STT293塔吊和ZSL120屋面吊配合拆卸，臂根端可用ZSL120屋面吊輔助拆卸，安全風(fēng)險(xiǎn)較低，操作方便，實(shí)施難度小。采用此方案降塔需8 d，搭設(shè)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)支架需1 d，拆卸需6 d。拆卸費(fèi)用包括ZSL120進(jìn)、退場(chǎng)費(fèi)和租賃費(fèi)約7.25萬(wàn)元，搭設(shè)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)支架費(fèi)用約3 000元。

通過(guò)對(duì)4個(gè)拆卸方案的分析比較可知，方案4在拆卸過(guò)程中安全風(fēng)險(xiǎn)小，實(shí)施難度小，措施費(fèi)用較低，工期滿足項(xiàng)目施工要求，因此，我們最終選用了方案4。

3 塔吊拆除前的準(zhǔn)備

3.1 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)支架搭設(shè)

在裙樓邊緣、起重臂正下方的樓板鉆孔，孔位與塔吊預(yù)埋基腳上的孔位對(duì)應(yīng)，安裝4個(gè)塔吊預(yù)埋基腳，基腳通過(guò)螺桿與樓板連接；基腳安裝完畢，在基腳上安裝1節(jié)基礎(chǔ)節(jié)和2節(jié)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，并在最上一節(jié)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)上用角鋼和槽鋼加高30 cm，使塔吊降塔完成后起重臂剛好落在支架上（圖2）。

3.2 ZSL120屋面吊定位及安裝

ZSL120屋面吊位置距離塔心16.153 m，提前在指定位置安裝工具梁，工具梁通過(guò)螺桿和夾板固定在結(jié)構(gòu)梁上，屋面吊的十字梁與工具梁焊接連接（圖3）。

4 塔機(jī)拆卸工藝

1）降塔。嚴(yán)格按照塔機(jī)使用說(shuō)明書和拆卸方案要求的工序降塔，直至降至方案要求高度。

2）拆卸起升和變幅鋼絲繩。將吊鉤滑輪組降至裙樓，將變幅小車向前開動(dòng)到起重臂尖處，拆除鋼絲繩楔套。將小車移至臂根，并固定在臂架上，卸下前后鋼絲繩。

3）安裝標(biāo)準(zhǔn)節(jié)支架。根據(jù)設(shè)計(jì)的定位，在裙樓樓板上的指定位置鉆孔；鉆孔完畢后，將塔機(jī)預(yù)埋基腳通過(guò)高強(qiáng)螺栓固定在樓板上，然后再安裝1節(jié)基礎(chǔ)節(jié)和2節(jié)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，并在標(biāo)準(zhǔn)節(jié)上安裝加高支架，使得支架頂住起重臂（圖4）。

4）拆除配重。按安裝平衡重的相反步驟拆卸配重，利用塔吊自帶的配重自拆裝置和主鋼絲繩拆卸5塊F型配重，并保留1塊J型配重（圖5）。

圖2 起重臂落在支架上

圖3 ZSL120屋面吊定位示意

圖4 安裝標(biāo)準(zhǔn)節(jié)支架

圖5 拆卸配重

5）分段拆卸起重臂1。臂架質(zhì)量為16.29 t，臂架中心位置距臂根為26.09 m。利用預(yù)先架設(shè)好的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)支架支承起重臂，拆除平衡臂拉桿間的連接銷軸，起重臂略向前滑動(dòng)，塔頭前傾，起重臂拉桿放松，用主卷?yè)P(yáng)鋼絲繩穿繞塔頭拉桿和拉板組滑輪，輕輕將拉桿提起，打掉拉板與拉桿的連接銷軸后，利用主卷?yè)P(yáng)輕輕地將拉桿組放置到大臂上。

6）分段拆卸起重臂2。用STT293塔吊分段拆除起重臂臂尖3節(jié)（圖6），在起重臂尖3節(jié)拆除完畢后，用ZSL120屋面吊空中解體拆除起重臂長(zhǎng)拉桿（圖7）。

圖6 起重臂臂尖節(jié)拆卸

圖7 起重臂拉桿拆卸

7）分段拆卸起重臂3。起重臂長(zhǎng)拉桿拆除完成后，用ZSL120屋面吊分段解體拆除起重臂第3～5節(jié)。

8）分段拆卸起重臂4。當(dāng)起重臂僅剩余第1、2節(jié)臂節(jié)時(shí)，用ZSL120屋面吊將起重臂第1、2臂節(jié)吊起，打掉起重臂第1節(jié)與塔身的連接銷軸，然后將起重臂第1、2臂節(jié)一起拆除（圖8）。

9）分單元拆卸平衡臂。平衡臂總成質(zhì)量為12.491 t，用ZSL120屋面吊輔助，將平衡臂分為配重架、主卷?yè)P(yáng)、端部節(jié)、根部節(jié)等單元進(jìn)行拆卸，拆下后放至西側(cè)2層裙樓上（圖9）。

圖8 起重臂臂根2節(jié)拆卸

圖9 分單元拆卸平衡臂

10）繼續(xù)用ZSL120屋面吊拆卸回轉(zhuǎn)支承組件、套架組件和其余塔身。

5 結(jié)語(yǔ)

該塔吊拆卸方案是將起重臂落在提前做好的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)支架上并用倒鏈固定，起重臂各臂節(jié)用現(xiàn)場(chǎng)原有塔吊STT293和新安裝的ZSL120屋面吊共同拆卸，安全風(fēng)險(xiǎn)較低，操作方便，實(shí)施難度小。該方案于2016年12月順利實(shí)施完畢，施工所需費(fèi)用約為7.55萬(wàn)元，施工成本較低，作業(yè)時(shí)間共計(jì)15 d，工期符合項(xiàng)目要求。

該工程塔吊拆卸技術(shù)是在群體建筑施工中，塔吊起重臂受周邊建筑物阻擋，只能將塔吊降至裙樓頂面進(jìn)行非常規(guī)拆卸時(shí)的一次嘗試和實(shí)踐，可為類似工程提供借鑒。