超高层建筑施工中塔吊的选型分析

高 宾

天津市建工工程总承包有限公司

超高层建筑施工中塔吊的选型分析

高 宾

天津市建工工程总承包有限公司

当前，随着经济的发展，超高层建筑的建设越来越多。对于超高层建筑施工而言，垂直运输设备塔吊的选型是一项至关重要的工作。超高层建筑施工塔吊选型除了考虑工作幅度、自由高度、作业半径、起重量等参数，还需要对平面定位、吊频吊次、安装等方面因素进行综合评价。基于此，文章就超高层建筑施工中塔吊的选型进行简要的分析，希望可以提供一个有效的借鉴，从而更好的促进超高层建筑的发展。

超高层建筑；塔吊；选型

1.工程概况

某工程位于某市新区CBD核心区，主楼地上60层，地下4层，建筑总高280m，总建筑面积约18万m2。主楼采用外框内筒结构体系，核心筒平面呈八边形，为钢筋混凝土结构，内插钢骨柱；外框为十六边形，外框柱为型钢混凝土柱，外框楼板为钢梁、压型钢板与现浇钢筋混凝土的组合楼板。

2.塔吊选型

主楼在选择塔吊时，考虑了以下3个因素：①根据钢结构安装方案，外框劲性钢柱3层一节，单根构件最大重量为8.2t，选用塔吊必须满足安装需要。②根据总工期要求，主楼标准层工期应控制在每3层15d以内，钢构件数量约320件，以及钢筋混凝土施工要求；综合考虑起吊量、塔吊的起吊时间和自然因素等，经计算，至少要配置2台塔吊方能满足安装吊次的需要。③由于建筑物总高度为280m，若采用着地附着式塔吊，无论从塔吊的购置费、受力状况、对结构施工的影响来看，代价都是巨大的。综合上述原因，因此采用内爬式塔吊。

主楼选用塔吊如下：①1台D260内爬式塔吊，倍率a=2时，最大回转半径60m时起重量为2.9t；最大起重量为8t时回转半径为30m，该台塔吊主要用于土建施工。②1台D480内爬式塔吊，倍率a=2时，最大回转半径50m时起重量为6.6t；最大起重量为16t时回转半径为25m，该台塔吊主要用于钢构件吊装施工。

3.塔吊平面布置

塔吊布置遵循如下原则：①满足自身爬升和支附需要；②两台塔吊回转平台之间应有一定的安全距离，且尽量避免存在起吊盲区；③吊装覆盖面应能满足最重钢构件的吊装要求，塔吊应尽量靠近钢构件堆料场地；④综合考虑后期塔吊的拆除。

根据上述原则，确定塔吊平面布置图如图1。

图1 塔吊平面布置图

按照塔吊平面位置可知，外框钢柱回转半径最大值为38.9m，D480塔吊40m回转半径内有效吊重9.5t，满足构件吊装需要。

4.塔吊安装

4.1 塔吊安装流程

塔吊安装要求方便，塔吊安装后不影响其他工程作业和ZSL750安装后满足ZSL3200塔吊安装要求等原则。结合现场情况，大塔最重构件约为30t，若将小塔直接安装至预定位置，两塔吊中心距约25m，小塔吊重约为27t，无法满足ZSL3200塔吊构件卸车、倒运及安装要求，且会影响到CC2及CC1-CC2轴侧钢构件吊装及履带吊行走线路。所以塔吊安装流程为：

1)塔楼底板施工过程中将ZSL750型塔吊基础预埋件预埋于基础底板中。2)使用150T履带吊安装ZSL750型塔吊。3)待核心筒施工至地上4层时用ZSL750型塔吊安装ZSL3200塔吊。4)使用ZSL3200 将ZSL750型塔吊安装至预定位置。

4.2 塔吊安装注意事项

1)外框钢结构安装时需为履带吊预留行走线路，故CC5-CC1立面部分构件暂不安装，具体见图5。2)塔吊安装时选用81.2m臂长履带吊安装钢构件，由于此时臂长不满足较高构件安装，需采用主臂接长的方式安装塔吊。3)750首次安装位置无法覆盖CC2，此部位采用现场70/30塔吊配合土建施工。

5.塔吊定位

5.1 尽量覆盖建筑物和作业现场

塔吊定位时应覆盖建筑物和作业现场，避免出现盲区，尽量将塔吊置于建筑物内部，施工面为整圈，而塔吊附着在建筑物外部，施工面仅为半圆，且定位在内部可以运用小型号的内爬塔吊代替大型号的附着塔吊。

该主楼核心筒单层面积较大，如果置于核心筒内部，两台塔吊尾部会碰撞。从主楼整体施工流程考虑，外框钢构件安装滞后核心筒结构施工8层～12层(32m～48m)，塔吊自由高度有限(54m)，核心筒结构施工前必须先进行钢骨柱的吊装(构件长度约10m～16m)，塔吊的自由高度不能满足钢骨柱的吊装要求，且外框钢构件的进度一旦滞后，塔吊附着不上去，将严重制约着核心筒的施工，故该主楼考虑将塔吊外挂在核心筒墙体外。

5.2 减少障碍物，保证与障碍物的安全距离

塔吊的工作半径内应避免建筑物，架空高压线、其他塔吊等障碍物，防止吊臂、吊绳、吊钩可能对其造成的碰撞。另外，当现场施工面积大，采用分区施工，群塔作业时，也要同时考虑与其他区域结构和塔吊的安全距离。在进行竖向爬升附着定位时，应充分考虑施工流程和施工方法。该工程主楼周边无高耸建筑物，两台动臂式塔吊只需避开尾部碰撞。液压爬模架体覆盖3层半层高，钢骨柱吊装提前核心筒施工3层～4层，故必须确保爬模架体下挂架不遮挡塔吊上道附着架体，爬模架体顶部和核心筒吊装的钢骨柱顶与塔吊配重保持安全距离。

5.3 保证与建筑物的最佳距离

在定位塔吊与建筑物的最佳距离时，要避免塔吊与建筑物过近，与外架碰撞，塔吊与建筑物过远，附着长且起重性能不高，另外还要确定塔吊可吊装的最小半径为多少，避免塔吊周边钢柱吊装出现盲区。该主楼核心筒采用液压爬模系统，操作平台最宽尺寸为2.25m，与爬模设计单位沟通，对塔吊标准节处架体做特殊处理，并考虑塔吊工作状态标准节摆动幅度的安全距离。其中ZSL1000最小吊装半径为6m，ZSL750最小吊装半径为4.5m，要保证塔吊周边的外框柱和钢骨柱可以吊装。

[1]汪洋，杨深强.某超高层建筑塔吊选型探讨[J].河南建材，2010，03：26-27.

[2]姜军毅，段二伟，原英杰.塔吊选型及布置之探讨[A]..土木建筑学术文库(第16卷)[C].：，2012：4.

[3]李昕，崔嘉，邓征池.浅析时代广场塔吊选型[J].安徽建筑，2014，02：33-35.