平臂塔式起重机在超高层建筑施工中的应用论文_黄雄锋

(广东省建筑机械厂有限公司)

摘要:改革开放以来,随着我国城市化进程的推进,超高层建筑数量不断增加,对其施工质量也有了更高的要求。在我国,绝大多数超高层建筑均为框架—核心筒结构,该结构施工难度高,其施工过程中对垂直运输有极高的需求。本文将分析塔式起重机的选型,进行动臂塔式起重机和平臂塔式起重机的对比,并详细分析平臂塔式起重机在超高层建筑施工中的应用。

关键词:平臂塔式起重机;选型;附着点;拆除施工

改革开放以来,随着我国城市化进程的不断加快,对超高层建筑的施工要求和效率越来越高,平臂塔式起重机在超高层建筑施工的应用也越来越重要,相关施工单位应该注重对其使用技术和工艺方法的掌握,确保工程施工的质量。本文以南京鼓楼科技园内的一超高层建筑为研究对象,对平臂塔式起重机的选型、安装方式、使用原理以及拆卸工艺进行详细的介绍,简述其在超高层建筑施工过程中发挥的重要作用。

1 工程概述

本文选取广东某工程作为研究对象。本工程位于地下3层,裙楼高度为5层,主楼高度为46层,总高度达到了200余米,总建筑面积为265484.5平方米,整个建筑在施工过程中采用框架—核心筒结构。为保证工程建筑的施工质量,对如下参数进行了规定:核心筒所使用的混凝土强度等级为C40~C60;剪力墙厚度范围为40~85厘米;钢骨最大截面为170cm*25cm*4cm*2.5cm;钢结构进行图纸深化后,单个钢构件的最大起吊质量至少为8.5吨;结构板选择钢筋混凝土楼板,其板厚为15cm。

2 平臂塔式起重机使用范围及因素分析

平臂塔式起重机是目前超高层建筑施工过程中不可缺少的重要施工设备,其与动臂塔式起重机成为了目前建筑领域两种比较常见的起重机类型,二者在组成结构、工作原理以及应用领域有着一定的差异。下面具体对平臂塔式起重机进行详细分析。

2.1 适用范围

目前,平臂塔式起重机主要应用在一些普通民用建筑工程的施工领域,主要面临一些对就位要求较低、但需要较快起升速度的工程任务,适用于对作业空间要求不高、对周边施工设备或建筑物影响较小、但可以实现较大作业半径的工作空间。此外,从受力角度考虑,平臂塔式起重机具有最大使用高度和宽度限制,因此其对超高层建筑施工工程具有一定的选择性和局限性,而且在使用过程中其主要作业对象是施工工程中的各类建筑材料以及中小型的施工设备或部件。由于平臂塔式起重机在使用过程中具有一定的局限性,有时会选用动臂塔式起重机进行弥补,但动臂塔式起重机同样也具有造价高的缺点,因此在实际的使用过程中往往采用二者相互结合的使用模式,保证超高层建筑施工的质量和效率。

2.2 吊装考虑因素

平臂塔式起重机在进行吊装的过程中,需要充分考虑所吊装物体的材料组成、形状特征以及自重等因素,不仅需要确保相关设备材料在吊装过程中的安全性和稳定性,还需要保证工程施工任务的高效完成。本工程垂直运输的大型构件钢结构钢柱以及组合式钢模板为塔式起重机选择的主要考虑因素。一般来讲,钢柱为两层一柱,其平均重量为7.5t,单根最大重量为8.5t,长度为12.5m;钢模板的平均重量为2t,宽度和高度分别为2400m、4.1m;其中应该注意对附着式爬升脚手架的使用,以减少对平臂塔式起重机的负载。

2.3 场地位置因素的影响

本工程中裙楼位于主楼的南侧,在整个施工场地的西侧和北侧均设有一个大门,用于施工材料的进出,因此在整个施工场地内部可以实现双线循环出入。可见,在结构施工期间,可以将施工场地的北侧和西侧作为钢结构部件进行加工的场地;在装修施工期间,又可以将其改为材料堆放以及大型机电设备的临时堆放场地。

2.4 结构承载力考虑因素

从设计的角度考虑,高度与平面尺寸均属于超限设置,结构的承载力富余度低,结构对于附属外荷载的承载力要求高。

通过对上述几种因素的综合考虑,本工程在施工的过程中钢结构吊装基本被控制在8.5t左右,吊距被控制在30m内,如果采用动臂塔式起重机会造成更高的成本,而且这些任务要求完全是平臂塔式起重机可以胜任的,为实现资源的合理充分应用,因此在本工程中选择平臂塔式起重机。

3 塔式起重机爬升整体思路的规划

3.1 平臂塔式起重机的选型与布置

超高层建筑的施工过程中,塔式起重机的工作时间一般分为白天和晚上两个阶段,白天主要用于吊运安装,晚上时间一般进行钢结构以及钢筋等材料的卸车。要想选择合适的平臂塔式起重机类型,必须对其每天的工作时间和工作类型进行计算,工作时间的计算主要包括钢柱、钢筋、钢模板、脚手架、扣件式脚手架以及木方、机电设备等方面,其所需安装时间如下表1所示。

3.2 确定平臂塔式起重机的附着点

平臂塔式起重机的附着点需要根据厂家提供的起重机参数、框架钢柱分节长度以及建筑工程楼层层高、附着式脚手架体系等因素进行确定。在实际的安装过程中,附着点的位置可以根据实际情况在规定范围内进行适当的调整,本工程中两台塔式起重机附着点的间距控制在12到20米之间,而且附着点设置在楼层标高处。

3.3 塔式起重机爬升以及顶升规划方案

经测量,本工程中地下三层的高度分别为3.85m、3.8m、4.8m,裙楼层高度为5.95m、5.45m、5.9m、4.2m,主楼层的每层标准高度为4.2m。其中,附着升降脚手架覆盖高度为4层,钢柱的分节长度可根据塔式起重机附着点的位置进行调整。该工程内爬塔式起重机水平附着点共16个,附着间距为12.6m,共爬升15次,外附着塔式起重机水平附着点共,13个,附着平均间距为15,共顶升13次,如图2所

[2]罗宏,龙传尧,涂光辉,张明黄.超高层建筑动臂式塔式起重机施工技术[J].施工技术,2012,20:37-39.

[3]汪晓阳,申屠辉宏,段海,李士杰.动臂式塔式起重机在超高层建筑中的应用[J].钢结构,2014,09:59-61.

论文作者:黄雄锋

论文发表刊物:《电力设备》2017年第19期

论文发表时间:2017/11/23

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