超高层塔吊超长距离附着解决方案的探讨——以“天津于家堡金融区高层建筑建设”项目为例

袁 武

（武汉交通职业学院 质量管理与评估处，湖北 武汉 430065）



超高层塔吊超长距离附着解决方案的探讨——以“天津于家堡金融区高层建筑建设”项目为例

袁 武

（武汉交通职业学院 质量管理与评估处，湖北 武汉 430065）

摘 要：本工程主楼高度超过140m，两台塔吊均为超长附着距离，因工程特点，塔吊无法附着在结构柱，且外侧边梁强度不能满足附着要求。施工时根据两台塔吊具体情况，最终分别选取边梁结构加固及超长距离附着到框架梁两种方案，有效解决了本工程遇到的塔吊超长距离附着问题，保证了塔吊安全。

关键词：塔吊附着；超长附着距离；超高层建筑

城市的高层建筑、建筑集群、大型房地产开发小区及桥梁工程等不断涌现，需要大型的垂直和水平运输机械。塔吊作为土木建筑工程施工现场垂直和水平运输的主要机械，因其起升高度大、覆盖面广而被广泛使用，同时，作为重大危险源，必须确保其使用性和安全性，要求塔吊超长附着杆件安装质量检验合格率必须达到100%。本文选取的实例工程为天津于家堡金融区高层建筑建设，通过优化安装方案和精确计算，较好地规避了塔吊安装过程中所可能发生的附着杆附着处结构强度不够的安全风险。

1 工程概况

于家堡金融区起步区03-20地块，位于天津滨海新区于家堡金融区，工程占地面积11002.5m2，建筑面积为105105m2。建筑主体由高121.45m的南侧主楼（28层），高度为143.70m的北侧主楼（34层）及高34.85m的附楼（6层）组成，建筑定位为高级金融办公写字楼。

工程结构形式为框架剪力墙结构，南北塔楼核心筒为劲性结构，外围框架为混凝土结构，南北塔楼核心筒从4层至24层由劲性结构连廊连接，组成双矩形核心筒结构。建筑标准层层高4.2m，楼板厚度100mm。

主楼西侧及南侧各布置一台塔吊，1#塔吊型号为QTZ160（TC7013-10D），2#塔吊型号为QTZ160（TC6517B-10），具体如表1：

图1 塔吊平面布置图

如图所示，现场西侧、南侧各布置一台塔吊，北塔楼西侧梁端悬挑3400mm，南塔楼南侧梁端悬挑1950mm，边梁尺寸L1为250×600 mm，KL1尺寸为600×800 mm，KL2尺寸400×750mm，其中1#塔吊中心距离边梁外侧8310mm，距离框梁外侧11410mm；2#塔吊中心距离边梁外侧8586mm，距离框梁外侧10136mm。

南北塔楼各有6根劲性钢柱，钢柱分节吊装，进入标准层后钢柱每节长12.6m，重约2.5t，塔吊性能可以满足钢结构吊装要求。

2 难点分析

根据建设部建质［2009］87号《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》文件规定，塔吊作为重大危险源，应重点监控，杜绝安全事故的发生。塔吊安装说明书要求塔吊的结构距离保持在5m以内，本工程主楼塔吊距离结构均超过8m，并且外侧边梁尺寸较小（250×600mm）、相连楼板单面配筋，故附着杆本身的稳定性及附着处结构的强度均存在一定的安全风险。

此外，由于塔吊位置布置及结构外挑的特点，决定塔吊只能附着于结构楼板梁上，而不能附着在框架柱上，因此塔吊各道附着标高与相互间距离要受楼层高度的制约，而不能简单按照说明书中推荐的附着方式和间距进行安装，需要根据具体的附着设计单独进行计算。

3 方案比选

根据附着距离远及外侧边梁尺寸较小的特点，结合塔吊附着角度要求，考虑附着布置方式，做出以下4种方案以供选择（以1#塔吊为例说明）：

方案1：根据塔吊说明书所提供结构附着处所受的附着力（仅考虑垂直于梁方向力）F=204kN，L1截面250×600 mm，2C22；4C20；G4C12，按侧面受拉时计算，忽略楼板的有利作用，具体方法见参考文献［1］，可知附着处结构强度不满足要求。

方案2：使用品茗安全2012专业计算软件进行计算，1#塔吊设置7道附着，选择钢管Φ245×12mm情况下，仍无法满足稳定性要求，认为方案不合理。

方案3：使用品茗安全2012专业计算软件进行计算，1#塔吊设置7道附着，根据塔吊说明书提供的最大扭矩和最大倾覆力矩，及天津市基本风压，选择钢管Φ219×12mm情况下，在工作及非工作工况均能满足稳定性要求，方案可行。

方案4：施工相对方案3为复杂，且没有方案3经济。

经过仔细计算及比较后，初步选择方案3，与设计、甲方、监理沟通后，均同意此做法。

对于2#塔吊，方案2设置5道附着，选择钢管Φ 219×12mm情况下可以通过计算论证。考虑到塔楼南侧梁板悬挑较短（为1950mm），塔机高度、力矩及扭矩较小的特点，同时加固方案由于结构自身特点比1#塔吊处理更加复杂，故对2#塔吊的附着方式设计初步选用方案2。

4 附着设计

根据比选结果，1#、2#塔吊分别选用方案3和方案2，使用品茗安全2012专业计算软件进行具体计算，进一步优化方案，最终附着设计如1#塔吊对附着处梁板进行加固，梁截面400×400，配筋4C20；4C20，箍筋A10@400 （4），同时附近板改为双面配筋，板厚增至120mm，具体见下图，经计算，完全可以满足强度要求。

表3 塔吊附着设计参数

图2 1#塔吊附着设计

图3 2#塔吊附着设计

图4 1#塔吊附着处加固设计

5 杆件安装

（一）支座预埋

附着支座与建筑物的连接，采用与预埋在建筑物构件上的螺栓连接，支座为双耳支座。螺栓制作及预埋要求如下：

1、预埋螺栓必须用Q235钢制作；

2、附着处建筑物构件混凝土强度等级不低于C20；

3、每个支座预埋螺栓数量为8只；直径取30mm，锚入梁内长度450mm，螺栓埋入端采取弯钩制作工艺，并加横向锚固钢筋。

（二）杆件安装

1、安装前准备

（1）分别在锚固节的锚固位置下方和两个锚固点下方1米处搭设操作平台及通道，操作平台及通道的搭设按规范要求，由土建施工单位技术人员交底，防护高度不能影响锚固杆的安装。

（2）锚固时土建施工单位配合对塔吊垂直度进行测量。

（3）注意提前准备好所用设备及工具，按方案要求配备相应指挥、安装、安全监督及测量等工作人员。

（4）附着杆要求由厂家提前预制，专业安装单位进行安装，总包单位提前沟通，做好配合。

2、附着杆安装

七道附着杆（2#塔则五道）安装时注意左右附着点单双杆交替进行，保持两侧受力平衡。具体要求如下：

（1）事先在相应高度楼层的梁板上准确埋好预埋件，拉杆绞点处应能承受相应的拉压力，应有受力计算书和混凝土强度报告，要求混凝土强度不小于80%，必要时提前进行加强或密植钢筋，确保整体受力性。

（2）利用塔机本身将附着的两个半梁吊放在附着面的塔身上用专用销轴连接成环梁箍住塔身。安装过程中应注意，前半梁应朝向建筑物，绞耳朝向建筑物，后半梁的绞耳应在塔身两侧。

（3）用附着环梁角上的8个斜铁把塔身顶牢，检查附着环梁是否水平，各部分间隙是否平均。必要时做适当调整。

（4）将可调节拉杆一端用销轴与附着环梁连接，另一端与建筑物上的耳板铰接。一共四根拉杆，不同位置固定（各铰点连接销轴由厂家提供，均应符合规范要求）。

（5）用经纬仪测量塔身的垂直度，调整拉杆长度，使安装附着后的塔身垂直度误差在2/1000以内。

6 结束语

随着国民经济的快速发展，高层与超高层建筑项目方兴未艾，高层建筑的施工机械在作业过程中的安全性、稳定性也越来越受到人们的广泛关注，对塔吊的要求也越来越高。本文主要是结合工程实例探讨了塔吊的超长距离附着问题及解决方案，结合到本次塔吊附着的具体施工，由于所有的具体技术工作最终均由分包单位进行实施，希望能够为分包单位的专业施工及总包单位的质量管理提供帮助。

参考文献：

［1］贾桂莲.关于塔吊附着点的分析研究［J］.建筑·建材·装饰,2014(7).

［2］严尊湘.塔机附着处的建筑结构强度验算及加强［J］.建筑安全,2007(12).

［3］赵志缙,赵帆.高层建筑施工(第二版) ［M］.中国建筑工业出版社,2005..

［责任编辑：刘晓敏］

Discussion on Super High-Rise Tower Crane with Super Long Distance Attachment Solutions——Taking Tianjin Yujiabao Financial District High-Rise Building Construction Project as An Example

Yuan Wu

(Wuhan Technical College of Communication,Wuhan 430065 Hubei )

Abstract:The height of this engineering building was more than 140m, the two tower cranes were super long attachment distance, due to the characteristics of the project, the crane can’t be attached in the column structure, and lateral edge beam strength can’t meet the require attachment. According to the specific circumstances of the two tower cranes, eventually the two schemes were selected, one is the edge beam structure reinforcement, and the other is to use the super long distance attached to the frame beam, which effectively solved the problems met in this project of tower crane super long distance attachment to ensure the safety of the tower cranes.

Key words:Crane attachment; Super long distance attachment; Super high-rise

作者简介：袁 武，男，湖北石首人，处长，副教授，高级工程师。研究方向：质量管理研究。

收稿日期：2015-12-25

DOI:10.3969/j.issn.1672-1047.2016.01.25

中图分类号：TU972+.9

文献标识码：A

文章编号：1672-1047（2016）01-0105-04