已運營地下室頂板配重式塔式起重機安裝技術

王文云，蔡志立，黃易平，張澤峰，張高文

(中建五局第三建設有限公司，湖南 長沙 410004)

1 工程概況

某公共設施(A1塔樓)項目位于中山大道與蘆溝橋路交界處，東鄰黃浦大街，西鄰盧溝橋路，南鄰中山大道，北鄰輕軌線及京漢路，地上73層，地下3層，為由鋼筋混凝土核心筒(埋設型鋼柱)、型鋼混凝土外框架柱、連接核心筒與外框架柱的伸臂桁架、腰桁架和鋼梁組成的混合結構，建筑總高度436m。地下室竣工驗收并投入運營后，上部主體結構仍在建造，需在不影響正常運營的前提下，在地下室頂板安裝配重式塔式起重機。

2 設計概況

利用地下室框架柱作為塔式起重機基礎固定結構，以滿足塔式起重機豎向受力要求。根據配重式塔式起重機底座尺寸及受力工況設計4根箱形鋼梁，作為塔式起重機基礎，鋼梁與預埋鋼板通過焊接固定。框架柱頂部進行鑿毛處理，并澆筑500mm高柱墩(頂部預埋鋼板，用于固定塔式起重機基礎)。通過鋼梁使塔式起重機底座與地下室框架柱形成穩定的受力整體，通過在塔式起重機基礎上安裝配重塊的方式解決塔式起重機傾覆問題。

3 塔式起重機安裝技術

3.1 安裝方案

根據工程實際情況，將塔式起重機基礎布置在地下室頂板上，可避免破壞地下室結構，且安裝工序簡單，快速高效，避免造成材料浪費，節約成本。對塔式起重機基礎布置、安裝及附著方案進行論證分析，并邀請專家進行指導，主要解決以下難題：①塔式起重機基礎承載力需滿足塔式起重機在各工況下的受力要求 結合地下室設計圖紙，利用已施工完成的4根地下室框架柱作為塔式起重機基礎固定結構，并進行設計核算；②塔式起重機基礎需與地下室框架柱連成整體，確保基礎穩定 經分析，需設計4根箱形鋼梁使塔式起重機底座與地下室框架柱相連，形成穩定的受力體系；③需解決塔式起重機傾覆問題 根據塔式起重機使用說明書和受力核算，需在塔式起重機基礎上安裝配重塊；④需確定塔式起重機附著做法 根據塔式起重機安裝位置和高度確定附墻數量、附著位置等，由于附著距離較大，需特制附著桿件，并經計算驗收后投入使用。

3.2 操作要點

3.2.1塔式起重機基礎施工

1)柱墩施工

柱墩施工工藝流程為：清理頂板覆土→定位地下室框架柱→框架柱頂部鑿毛植筋→砌筑磚胎模→綁扎柱墩鋼筋→固定預埋鋼板并調平→澆筑混凝土。

柱墩施工控制要點為：①進行地下室框架柱頂部鑿毛處理時，須將混凝土保護層鑿除，露出柱主筋，并將殘渣沖洗干凈；②固定預埋鋼板時須采用水準儀將4個角點抄平，誤差控制為<2mm，以確保塔式起重機基礎鋼梁與預埋鋼板連接可靠；③混凝土澆筑振搗過程中，盡量避開預埋鋼板，隨時進行鋼板平整度復核。

2)塔式起重機基礎制作與安裝

塔式起重機基礎制作與安裝流程為：原材料檢測→工廠加工→十字梁底架安裝→基礎節安裝→斜撐桿安裝→配重塊安裝→探傷檢測與驗收。

塔式起重機基礎制作與安裝控制要點為：①需采用儀器進行抄平，確保塔式起重機基礎與柱墩緊密連接；②鋼梁基礎焊接完成后需進行探傷檢測；③十字梁底架安裝完成后需與鋼梁進行焊接；④共安裝12塊配重塊，總重100t。塔式起重機基礎主要安裝流程如圖1所示。

圖1 塔式起重機基礎安裝流程

3.2.2塔式起重機塔身安裝

1)安裝平臺、爬梯，吊裝預先組裝完成的標準節，并將其安裝到塔式起重機基礎上。

2)特制8根φ60mm銷軸，與塔式起重機基礎節相連。

3)敲擊直至軸肩緊貼弦桿表面，將小銷軸插入孔內。

4)利用經緯儀或掉線法檢查垂直度，主弦桿和4個側面垂直度誤差應≤1/250。

3.2.3套架(爬升架)吊裝

首先在地面完成套架組裝，然后將其吊裝至標準節上，最后安裝平臺、爬梯、液壓頂升系統等。

3.2.4回轉支座總成吊裝

回轉支座總成分為上、下支座，首先在地面完成上、下支座連接；然后將其吊至標準節上方，利用特制銷軸連接下支座與標準節；最后安裝平臺、爬梯、回轉機構等。下支座爬梯須與標準節爬梯方向一致。

3.2.5回轉塔身總成吊裝

回轉塔身總成包括回轉塔身和起重量限制器，利用4根φ83mm銷軸連接回轉塔身與上支座。

3.2.6塔頂吊裝

塔頂包括平臺、欄桿、力矩限制器，利用4根φ83mm銷軸連接塔頂與回轉塔身。

3.2.7平衡臂總成吊裝

在平衡臂上安裝吊耳，將起吊鋼絲繩穿過吊耳，將平衡臂吊離地面約30mm后調節鋼絲繩長度，直至平衡臂起吊平衡，在臂端系1根長麻繩，用于控制吊裝方向。利用φ65mm銷軸連接平衡臂與回轉塔身，轉動平衡臂長拉桿，調節葫蘆鏈條，將長拉桿與塔帽短拉桿相連，銷軸需穿入開口銷，保證開口銷充分張開。

3.2.8起重臂總成吊裝

安裝完成第1塊平衡重后，準備枕木或支架(高約0.6m)，根據使用臂長在枕木上拼裝起重臂。拼裝時先將載重小車套在起重臂下弦桿導軌上，將維修吊籃緊固在載重小車上，并使載重小車盡量靠近起重臂根部最小幅度處，安裝起重臂根部牽引機構，卷筒繞出長、短鋼絲繩，其中短鋼絲繩通過臂根導向滑輪固定在載重小車后部，長鋼絲繩通過起重臂中間及頭部導向滑輪固定在載重小車前部。在載重小車后部設置3個繩卡，繩卡壓板應設置在鋼絲繩主要受力側，繩卡間距為鋼絲繩直徑的6～8倍。鋼絲繩與載重小車前端設有張緊裝置，如果牽引鋼絲繩松弛，通過調整張緊裝置可使鋼絲繩張緊。在起重臂根部另設1套牽引鋼絲繩張緊裝置，當使用過程中出現牽引鋼絲繩松弛時，可利用該裝置將鋼絲繩張緊。起重臂長、短拉桿拼裝完成后，與起重臂吊點通過銷軸鉸接，穿好開口銷，放在起重臂上弦桿定位托架內。檢查起重臂電路走線是否完善，使用回轉機構臨時電源將塔式起重機上部結構回轉至便于安裝起重臂的方位。掛繩后試吊是否平衡，可適當移動掛繩位置，起吊起重臂總成至安裝高度，利用定軸架和銷軸連接回轉塔身與起重臂根部。銷軸連接完成后，使用汽車式起重機吊裝起重臂，利用起升機構輔助安裝起重臂拉桿。起重臂總成吊裝完成后進行剩余平衡重吊裝。

3.2.9起升鋼絲繩穿繞

起升鋼絲繩由起升機構卷筒放出，經起升機構排繩滑輪，繞塔帽導向滑輪向下進入塔頂起重量限制器滑輪，再向前繞至載重小車和吊鉤滑輪組，最后利用銷軸將繩頭固定在起重臂頭部防扭裝置上。

3.2.10調試

1)接電源及試運轉

當整機安裝完成后，在風速≤3m/s且空載狀態下，檢查塔身軸心線對支撐面的側向垂直度是否滿足要求，按電路圖要求接通所有電路電源，試開動各機構進行運轉，檢查各機構運轉是否正常，同時檢查各處鋼絲繩是否處于正常工作狀態、是否與結構件存在摩擦，所有不正常情況均應予以處理。

2)換倍率

換倍率裝置為帶有活動滑輪的掛體(見圖2)，當其與吊鉤連為一體時，起升鋼絲繩系統為4倍率，當其與吊鉤脫離并頂在載重小車底面時，起升鋼絲繩系統變為2倍率。

圖2 換倍率裝置

3.2.11頂升加節

依次完成標準節頂升加節工作，使塔式起重機加節至所需工作高度。

3.2.12附著桿件安裝

根據塔式起重機安裝高度，需拆除9層局部玻璃幕墻，采用雙拉桿附著方式，通過在外框架柱安裝特制型鋼抱箍連接附著桿件。拉桿主肢采用∟100×10，綴條采用∟75×5。先將附著框架套在塔身上，通過銷軸將附著桿件一端與附著框架相連，另一端與固定在建筑物上的連接基座相連。附著桿件應盡量處于同一水平面，型鋼抱箍安裝時需搭設1m高鋼管腳手架，作為安裝平臺及標高調節輔助平臺。安裝附著框架和撐桿時，如果與標準節發生碰撞，可適當增大或減小附著框架安裝高度，附著框架與連接基座高度差應≤200mm。安裝附著裝置時，應使用經緯儀檢查塔身軸線垂直度，可通過調節附著桿件長度控制垂直度偏差≤1/500。附著桿件與附著框架、連接基座、塔身等須連接可靠，應將螺母擰緊，開口銷應按規定張開，運行后應經常檢查，并及時進行調整。

3.2.13驗收

塔式起重機整體安裝完成后，組織塔式起重機租賃方、生產方、監理方、業主方進行聯合驗收。重點驗收內容為：①運行機構電氣連接是否完好；②底盤下的電力是否順暢，以防損壞；③塔身連接銷軸是否固定到位及安全銷是否開口；④塔式起重機基礎節扶梯延伸部分安裝情況；⑤平衡臂走道與護欄固定情況；⑥起升與牽引鋼絲繩穿繞是否正確；⑦平衡臂配重塊固定情況；⑧平衡臂走道有無雜物。

4 結語

依托某公共設施(A1塔樓)項目，為避免破壞已運營地下室結構及管線，在地下室頂板進行配重式塔式起重機安裝，對安裝方案、主要操作要點進行介紹。塔式起重機整體安裝完成后組織各方進行聯合驗收，以保證施工安全。本工程塔式起重機安裝技術簡單、安全可靠，具有一定經濟效益與推廣應用價值。