高層和超高層施工時，塔吊的正確選擇

　　高層和超高層施工時，塔吊的正確選擇關系到施工進度和經濟效益。本文以一案例介紹，施工中如何對塔吊進行選擇，同時介紹了在異型結構處解決塔吊錨固的結構處理方案。

一、引言

　　超高層建筑需要解決的難題包括：

　　①垂直運輸高度高；
　　②結構施工通常交叉進行，吊裝運輸量浩大；
　　③超高層建筑通常伴有筒體模板和型鋼構件，構件重量大；
　　④工人頻繁上、下樓層并進出作業面，人員交通量大；
　　⑤工期緊張導致運輸量之密集，通常需要兩班或者三班連續作業，良好性能的垂直運輸機械必不可少。

　　本工程垂直運輸高度超過 180m(塔吊吊鉤高度)；最大構件重量達 11T，最遠端(70m)構件5.5T，必須完全依靠塔吊起重；同時，南塔樓由于結構形式的變化，塔吊需要在高空進行非常規錨固。

二、工程案例

　　本工程是一幢集綜合性商業、餐飲、高級會所、寫字樓、酒店以及高檔住宅為一體的綜合性、多功能、達到國際水 準的超大超高層的公共建筑。本工程總建筑面積 22 萬 m2，由南、北兩棟塔樓和與之相連的裙樓組成。地下 2 層半，地上北塔 38 層，南塔 35 層，裙樓 8 層，總高度為 168.950m。本工程塔吊主要承擔勁性鋼砼組合結構的鋼柱、鋼梁以及其他鋼結構構件的吊裝，主體結構的鋼筋、模板和模板支撐體系的吊裝。

塔吊選型的要求

　　本工程結構形式為框架核心筒鋼砼組合結構，其垂直運輸有如下特點：

（1）層數多，高度大。本工程裙房八層，從九層起為雙塔結構，其中北塔樓四十一層，結構總高度 167.3m，南塔樓三十八層，結構總高度 168.7m。

（2）運輸范圍廣，運量大。 混凝土工程量約 8 萬 m3，鋼筋 1.8 萬噸，需吊裝的鋼結構總量約 4000 噸，周轉剪力墻全鋼大模板約 3000 平方米。

（3）工期緊。本工程裙房八層，單層面積在一萬 m2，塔樓部分單層面積 4000m2，每層結構施工工期要求控制在 7��10 天。

（4）起重量大。從首層平面起，南北塔樓區域均勻分布著 44 根鋼砼組合結構柱(H 型鋼骨柱)，鋼骨柱單根最大重量 11 噸(一柱兩層)，最小重量為 5.5 噸，鋼柱分布分散，同一施工區最大間距70m；結構十一層和南塔樓的二十四層為鋼砼組合結構轉換層，共有46根大型工字型鋼梁，單根重量為 5.5 噸。 在裙房屋頂北側有游泳池鋼結構屋蓋、 南側有宴會廳鋼結構屋蓋以及中間大型天井鋼結構屋面，鋼構件最大重量 12 噸。

根據工程的具體情況垂直運輸設備的選擇必須滿足以下五個條件：

<1> 幅度要求：從塔吊回轉中心線至吊鉤中心線的水平距離必須全部覆蓋施工作業面，不留盲區。

<2> 起重量要求：塔吊最大幅度起重量和最大起重量滿足大型鋼構件吊裝的需要。

<3> 吊鉤高度：自塔吊基礎頂面至吊鉤中心的垂直距離要大于等于結構總高度與腳手架屋頂構造尺寸和混凝土布料桿高度之和。

<4> 塔吊生產效率要滿足施工進度的要求。

<5> 其他要求：塔吊的選擇應能適應施工現場環境，便于自身附著、錨固、安裝和拆除的需要。 在滿足以上條件的前提下，還必須考慮主體結構之外的但對主體結構施工工期有影響的其他后續附屬結構施工的需要。

三、塔吊的平面布置方案的確定

方案一

　　選用 5 臺 H3/36B 型塔吊，塔吊臂長 50m，其中 1臺采用附著式，4 臺采用內爬式。 塔吊要求能吊起 11 噸重的鋼柱，要求在確定塔吊平面位置時考慮 25m 半徑內要覆蓋所有的鋼柱。見附圖： 該方案塔吊布局合理，幾乎完全覆蓋鋼骨柱、鋼梁的分布區域，H3/36B 塔吊性能穩定，但 是由于本工程地下結構已經施工完成，在結構內設置 4 臺內爬塔吊要破壞已完結構，加固措施費用昂貴。 而且，本工程東側有地下室結構，鋼構件只能從西側進場并吊至作業面，需要兩臺塔吊在樓上倒運鋼構件和模板等材料，致使東側兩臺塔吊的工作效率低。另外，塔吊安裝拆除施工困難較大。

方案二

　　選用 3 臺附著式塔吊，一臺 H3/36B 用于中間裙房使用，另外兩臺分別為 K50/50和C7050用于南北塔樓結構施工。 這兩臺塔吊性能基本相同，臂長70m，公稱起重力矩4000KN.M。見附圖： 該方案全部采用附著式，安裝拆除方便，其中兩臺長臂、大起重能力的塔吊完全覆蓋作業面。 根據塔吊機械性能表，超過 37m 半徑的鋼骨柱將采取分節吊裝的方案解決。 塔吊安裝不必破壞已完結構，節省費用。 同時減少了兩臺塔吊，也相應降低了工程成本，經濟合理。 因此為最終確定方案。塔吊機械性能見表 1、2、3。 表 1 塔吊技術參數 3 塔吊的安裝 K50/50、C7050 塔吊安裝選用兩臺 50 噸汽車吊作為起重設備；H3/36B 塔吊安裝選用一臺50 噸汽車吊作為起重設備。

塔吊安裝程序

　　安裝 1 節標準節安裝內塔身安裝頂升套架(走道平臺、 扁擔梁、 油缸)安裝回轉裝置安裝司機室和塔尖安裝平衡臂安裝平衡臂拉桿連接塔機用電線路抬吊安裝 70 米起重臂總成安裝平衡重調試驗收頂升標準節。 K50/50 塔吊自升至 12 節，塔吊吊鉤高度達 78.4 米；C7050 自升至 14 節，塔吊吊鉤高度51.6 米。至此塔吊全部安裝完成。

四、塔吊錨固方案

1 塔吊錨固特殊情況處理

　　本工程共 3 臺塔吊，除 K50/50 塔吊外，2#塔吊 H3/36B 和 3#塔吊C7050均按常規塔吊進行錨固施工，不再贅述。 K50/50塔吊懸臂高度(錨固點至吊鉤高度)可達 67.5m，南塔樓原設計高度 161.90，附著 3 次可滿足施工需要。 #p#分頁標題#e# 南塔樓在二十四層結構回收，從圖中可知最后一道錨固發生在二十四層。 但后因業主要求，南塔樓增高至 168.7m，比原設計高度高出 6.8m，為滿足結構施工需要，K50 塔吊最終吊鉤高度在 173.85m，則需將塔吊 K50 塔吊第三道附著錨固調整至 114.60m，而此標高已無結構可附著。采取增加臨時結構的方案解決。

2 結構處理

　　由于本工程南塔樓在 106.75m 處退臺，3/M 處柱子在 107.70m 處封頂，此處無法附著，現采用增加鋼砼組合結構做塔吊附著錨固的臨時結構，具體做法如下。 將回退結構處的三根已封頂的柱子分別加高至標高 115.10m、110.75m 和 110.75m。 另外，為保證附著錨固的穩定性，在柱頂及柱子東、北兩側梁上預埋 1.5cm 厚鋼板埋件，采用單根 I22a 工字鋼拉結加強。三根柱子之間加兩條鋼結構連梁，采用 I22a 工字鋼焊制，兩根并焊截面 220220mm，梁頂標高 110.55m。見下圖：

3 增加結構的拆除

　　塔吊拆除的同時，將加高的柱子及梁同時進行解體拆除。其中柱子采用水鉆切割，鋼梁及支撐采用氣焊切除。

五、施工總結

　　經選用的塔吊很好的承擔了垂直運輸任務，生產效率很好的滿足了施工安全和生產進度的要求。 本工程在塔吊平面布置方案的選擇、以及結構突變處塔吊錨固方案的處理方面，對高層及超高層塔吊選擇上具有一定的借鑒意義。