独立高度群塔吊机施工技术*

中建八局第一建设有限公司 济南 250100

1 工程概况

背景工程占地面积及基坑开挖面积大、工程体量大、造型复杂，由于受到机场附近建筑物限高限制，建筑高度只有40 m；地上4 幢主楼宛如蓄势待发的动车造型，主楼端部采用钢结构设计，4 幢主楼使用6 个钢天桥连接，1#～3#天桥位于3层和4层，4#、5#天桥位于10层、10M层和屋面层。如此大规模的工程在平面上被分成两大部分：中心岛区域和裙边区域。

中心岛地下室顶板施工完成后再施工裙边部分。工程占地面积86 164 m2，总建筑面积354 781 m2，地下建筑面积138 240 m2，地上建筑面积216 541 m2，建筑高40 m；基坑开挖面积70 000 m2，基坑长440 m，基坑宽233 m，主楼长305 m，主楼宽25 m，结构形式为框架剪力墙劲性结构，建筑为地下2 层、地上10 层。

2 塔吊布置

2.1 塔吊布置原则

（a）保证覆盖面，尽量不要有盲区；全面考虑起重量，满足现场吊运的要求，特别是有钢结构的工程；

（b）注意塔吊安装时的前臂朝向，安拆一致，安装拆除均要考虑其可操作性；

（c）群塔作业每台塔吊不要与多台塔吊交叉覆盖，要相互错开安全距离；

（d）群塔布置需要有自由空间，减少相互干扰，吊料时塔吊能够自己拿料，尽可能避免塔吊传递喂料的现象，提高塔吊使用效率；要求布置塔吊时必须与现场的场布图相结合，再者还需考虑与各家单位的相互配合，例如多家劳务分包同时施工时须考虑塔吊分配问题。

（e）与结构建筑图进行对照，最好避开墙柱、主梁、设备房、配电间、锅炉房、人防区等位置，如果在工程桩或者围护桩未施工前开始布置塔吊，则可以考虑塔吊桩与工程桩或者围护桩相结合。

（f）塔吊有效覆盖面的面积选择，计算吊运量、吊运时间是否能够满足现场实际施工要求。

（g）塔吊尽量不要设置在土坡位置，若无法避开则须考虑土体加固措施。

2.2 塔吊平面布置

（a）塔吊臂长选择。本工程占地面积大，东西长440 m，南北宽233 m，工程中使用了大量的钢结构（外框柱劲性柱梁、端部钢结构、中间钢连廊及钢天桥），优先选用前臂较长的塔吊。由于整个工程被分成中心岛与裙边2 个部分且地上主楼狭长（长度305 m，宽度仅有25 m），兼顾塔吊的覆盖面及起重量要求，塔吊附臂困难。考虑塔吊相互的错让，需选择自由高度较大的塔吊型号，臂长在70 m左右（选择型号时考虑了70 m、75 m、80 m），最后选择了70 m与75 m相结合的塔吊型号。根据第一版施工图纸安装了7 台塔吊，后期设计变更增加了大量核心筒钢立柱及钢梁，后期又增设了2 台塔吊。

（b）塔吊起重量选择比较。选择塔吊起重量，主要为钢连廊的劲性柱及劲性梁（起初为了满足其两层一吊的效果，布置了1 台塔吊在中间，但是此台塔吊与相邻5 台塔吊相互干扰，效率低下而且风险很大，此方案否决），最后决定钢连梁的劲性柱单层吊装、劲性梁分段安装来解决起重量不足的问题，每层最大钢构件质量B2层为2.31 t，B1层为4.26 t，1层为3.12 t，2～10层均为2.28 t。

（c）根据以上2 个原因确定塔吊沿基坑周圈1/3位置布置，减少相互干扰（其中3#与7#塔吊直接选择互不干扰），考虑塔吊拆除时外脚手架还未拆除，需保持一定距离（塔吊套架边缘与外架保持距离500 mm）。塔吊平面布置见图1。

图1 塔吊平面布置

（d）绘制塔吊平面布置图时几个注意事项：需将塔吊前臂末端、小车所能达到的最远位置标示出来，这样更能直观地体现出最远端起重量的位置和塔吊本身构件的最远距离，防止塔吊前臂相互碰撞；必须按实际尺寸画图，主要有前臂长度、平衡臂长度、前臂高度、平衡臂高度、吊钩高度，首先避免相邻塔吊前臂与塔身的碰撞，再避免前臂与平衡臂的碰撞；为了有效控制塔吊相互错开的距离，需要将塔吊前臂的高度、塔帽的高度、斜拉杆的位置、吊钩的位置绘制出来。

（e）塔吊拆除注意事项：选择拆除机械的停靠位置，计算结构是否满足承重要求，若不满足则需对结构进行加固处理；与建筑物之间的位置关系，若塔吊位置实在调整不开产生局部位置碰撞，则可以视具体位置将局部结构留置施工缝，待塔吊拆除完成后再后补施工；拆除时需要分析拆除各个构件时的受力情况和起重设备的站位情况，特别是拆除平衡臂、塔吊前臂、塔帽、转盘部位时。

（f）本案例塔吊拆除较为困难的为3#、6#和7#塔吊：具体定位及机械布置如图2所示。

2.3 塔吊立面布置

本工程建筑高40 m，在选择塔吊的独立高度时，从最低要求开始，最低塔吊吊钩底距离楼面8 m，根据此塔吊安装调整与之相交叉塔吊的高度，错开1～2 个标准节。由于8#塔吊基础与基础底板相结合设计、9#塔吊基础位于基础底板上，仅考虑是否与相邻塔吊塔身相碰即可，鉴于本工程塔吊数量多，均不能采取塔吊附臂措施，所以在型号上选择了平头塔吊（3#、4#、6#、7#）与塔帽式（1#、2#、5#）相结合的布置方式，以满足立面上的要求，并能够降低塔吊运转过程中的安全风险。

图2 3#、6#塔吊拆除示意

3 注意事项[1-3]

（a）塔吊基础施工时的平整度控制（特别是预埋地脚的时候）在要求的范围内，否则会影响塔身垂直度，而对于采用独立高度的塔吊来说没有附着装置风险较高。

（b）塔吊基础桩施工时格构柱的顶标高控制十分关键。格构柱的加固措施必须到位。

（c）塔吊投入使用前安装好防碰撞装置。若处在临空区域，由于航空限高管制则需要考虑塔吊的高度问题，还需安装塔吊定位器。

（d）投入使用后定期对塔吊监测，包括：塔身垂直度、塔吊基础的沉降变形、裂缝情况、塔吊格构柱的隆沉情况、塔吊格构柱焊缝情况。

（e）在现场条件允许的情况下，塔吊基础可采取钢基础形式，这样可以节省混凝土基础养护时间，提前安装塔吊，钢基础平台亦可重复利用，节省成本节省资源。

4 结语

在本案例中，施工技术人员在塔吊的平立面布置、群塔作业风险评估及化解、塔吊型号的选择及塔吊前臂长度的选择、施工现场材料加工厂及堆放场的选择、塔吊基础的选择上做了充分的策划计算和讨论，施工时严格把控质量关，9 台塔吊投入使用后取得较好的成效，对类似工程有一定的借鉴作用。