裝配式混凝土結構用塔式起重機施工技術探討

蔡周平 王曉輝

摘 要：基于我國現代建筑工業化發展背景下，裝配式建筑數量持續增多。塔式起重機是裝配式混凝土結構施工的重要設備，本文首先簡要分析了裝配式混凝土結構建造模式及起重機的運用情況，其后分析了塔式起重機在裝配式混凝土結構中的運用優勢與布置要點，最后圍繞工程案例探討了裝配式混凝土結構用塔式起重機施工技術，以期可供參考。

關鍵詞：裝配式;建筑;塔式起重機;運用優勢;施工技術

1引言

裝配式建筑是我國現代建筑行業的重要發展方向之一，尤以裝配式混凝土結構的運用越加廣泛。裝配式混凝土建筑施工時，將混凝土構件制作轉移至工廠，現場只需將構件吊裝，采取合適的連接方式，形成完整的建筑結構，由此塔式起重機的使用十分重要。本文主要圍繞裝配式混凝土結構用塔式起重機施工技術的運用展開詳細分析。

2裝配式混凝土結構建造模式

近年來，裝配式建筑逐漸成為“十三五”期間我國建筑業轉型改革的方向。傳統的在施工現場現澆現鑄的建造模式，較多的時間用在構件制造上，塔機僅用來輔助搬運一些較重的組件，輕度使用，依賴性不高。

然而，裝配式混凝土結構建造模式下，各種構件在工廠中已預制完成，在施工現場主要是對構件的吊運組裝工作。此情況下，預制構件自重遠大于傳統建筑部件，由此對塔式起重機性能提出了更高的要求，尤其是中型、大型塔式起重機的需求量持續增加，甚至出現一機難求的情況，這在一定程度上給塔式起重機行業帶來了發展契機。

3塔式起重機在裝配式混凝土結構中的運用優勢與布置要點

3.1運用優勢

基于裝配式混凝土結構施工需求，起重機的運用越加廣泛，尤以塔式起重機為主，其主要優缺點可歸納如下：

（1）優勢：起升高度高;作業幅度大;生產效率高;可靠性、維修性較好;運行費用低。

（2）缺點：拆裝復雜;轉移費用高;使用時間較短時不經濟;安全要求高。

綜合分析，塔式起重機主要適用于高層、超高層裝配式混凝土建筑工程。結合實踐分析，與其他塔式起重機相比，平頭式塔式起重機的吊裝精度高、安全性好，值得推廣運用。

3.2布置要點

裝配式混凝土建筑施工時，需對場地實際情況、預制結構形式以及運輸路線進行綜合分析，具體布置要點可歸納如下：

（1）覆蓋全部施工區域，盡量靠近與起重量較大區域，確保完工后拆機方便;

（2）滿足塔式起重機自身爬升、附著等要求;

（3）嚴禁出現吊裝盲區。

為了保證混凝土構件準確、迅速吊裝到位，除了要合理選用塔式起重機，還要配備專業的塔式起重機操作人員、現場指揮人員，保證吊裝效率與安全性。

4裝配式混凝土結構用塔式起重機施工技術要點

4.1工程概況

本項目為住宅工程，占地面積2.71萬m2，總建筑面積11.72萬m2，地下1層（局部地下2層）。項目由8個單體建筑、1個地下車庫組成，1～6號樓為高層住宅樓及其商業配套裙房，地上24～32層，高度76.05～98.35m。

本項目裝配式建筑面積的比例為100%，建筑單體預制率40%。本工程±0.000對應絕對標高5.600，場地內自然地面標高為-0.500m（相對標高）。基坑形狀近似梯型，南北向寬約140m，東西向長約180m，基坑面積24200m2，地下室開挖深度為6.6m，集水井、電梯井等局部落深坑，落深1.5～2.8m。

4.2裝配式建筑塔式起重機選型

塔式起重機規劃考慮覆蓋范圍、吊裝能力、群塔防碰撞等，規劃裝配式建筑的塔式起重機規格型號時，應綜合考慮樓層預制構件的分布，統計分析各預制構件的重量，根據預制構件的重量分步情況初步確定塔式起重機大致平面布置位置。

本項目塔式起重機規劃在滿足結構預制構件吊裝及材料水平、垂直運輸要求前提下，綜合考慮地下結構施工、上部裝配式結構施工、安全、經濟、工期等諸多因素。經統計分析如表1所示，標準層預制構件數量、重量及分布情況。

以1號樓（32層）為例說明論證過程。1號樓地上32層，2層及以下為裙樓商業區，標準層預制構件數量為79件，塔式起重機擬布置在號樓的南側，最遠及最重構件分布在東西山墻的凸窗構件，R=29.5m，構件重約3.5t，考慮吊裝動載系數1.2，實際吊裝荷載4.2t。選定中聯重科股份有限公司生產的TC6513-8型塔式起重機，45m臂長4倍率性能曲線，吊裝能力表采用插入法計算R=29.5m時，吊重=4.35t，4.35t>4.2t，滿足要求。

其他號樓不再贅述。各號樓塔式起重機型號及預制構件吊裝階段的臂長如表2所示。

4.3不同施工階段塔式起重機的運用

4.3.1基礎施工階段

根據工程性質，基礎施工階段的結構施工一般包括基礎墊層、底板防水、基礎筏板、側墻及頂板等的鋼筋、模板、混凝土等工作，需使用塔式起重機吊裝的工作主要有模板、木方、鋼管、扣件、鋼筋等。普遍吊裝質量偏小，最遠端能達1t，甚至更小。但對吊裝的覆蓋范圍要求越大越好，最好能覆蓋整個基坑范圍，減少工人搬運或使用其他輔助吊車產生額外成本。根據基坑全覆蓋、鋼筋加工制作區置于塔式起重機作業區、便于有鋼筋加工區的塔式起重機與無鋼筋加工區的塔式起重機間的鋼筋吊裝駁運等原則，經分析本項目基礎施工階段布置4臺塔式起重機即可滿足施工生產需要，分別為1#（臂長65m）、3#（臂長65m）、4#（臂長65m）、6#（臂長65m）塔式起重機。2、5#樓塔式起重機不需要安裝。

4.3.2主體施工階段

主體施工階段的結構除一般鋼筋、模板、混凝土、鋼管、扣件等吊裝工作外，重點是預制構件的吊裝（本項目預制構件包括預制剪力墻、預制填充墻、預制凸窗、預制樓梯、預制疊合板、預制陽臺板），重量分布在1～4t。經分析本項目主體施工階段布置6臺塔式起重機才可滿足施工吊裝需要，因考慮群塔作業吊裝，對吊裝半徑進行調整，調整后為分別為1#（臂長45m）、2#（臂長55m）、3#（臂長45m）、4#（臂長55m）、5#（臂長45m）、6#（臂長50m）塔式起重機。

4.3.3裝飾裝修施工階段

主體結構施工結束后進入裝飾裝修階段，此階段的垂直運輸主要依靠人貨梯，唯一需使用塔式起重機吊裝的是外墻腳手架拆除時的鋼管。經綜合分析后，決定主體施工結束后，拆除1，3，5#樓的塔式起重機，保留2，4，6#樓塔式起重機，并對2，4，6號塔式起重機分別進行伸臂到65m，讓其分別能覆蓋1，3，5#樓。

5 結語

綜上所述，裝配式混凝土結構施工中，塔式起重機的運用情況直接關系到整個工程施工效率與質量。對此，在工程實踐中，必須根據場地情況、構件吊裝需求，合理進行塔式起重機選型、布置，保證項目順利完工。

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作者簡介：

1.蔡周平（1985-），男，籍貫四川巴中，本科，工程師，從事裝配式建筑管理工作。

2.王曉輝（1989-），男，籍貫山西運城，本科，工程師，從事設備管理工作。