大型塔机特殊转换研究

（上海市第五建筑有限公司机械工程公司，上海 200333）

1 工程概况

兰州荣光陇汇广场二期工程（图1）总建筑面积336 674.33m2，地上建筑面积242 776m2，地下建筑面积93 899m2，人防面积26 600m2，地上建筑塔楼A（45 层）高230.4m，最高点为248.2m，面积为66 760m2；塔楼B（54 层）高249.8m，最高点为277.8m，面积为106 816m2；塔楼C（38 层）高194.7m，最高点为212.5m，面积为57 067m2；4 栋商业裙房2～3 层高不小于24m，面积为12 133m2。3 栋塔楼均为型钢混凝土框架—核心筒结构，型钢混凝土外框柱、核心筒、型钢混凝土梁内均配有钢骨或剪力钢板。7层以下阶段钢构主要是型钢柱与剪力钢板，最大分段重量为20.21t；7层以上阶段有伸臂桁架层，最大分段重量为28.8t。

图1 兰州荣光陇汇广场二期工程效果图

2 大型塔机布局

2.1 塔机选用

在地下室阶段、塔机除了要负责主塔楼建筑材料的垂直水平运输，也要考虑周边地下室结构的使用。考虑到动臂式塔机与平臂式塔机的优缺点及塔楼的核心筒尺寸，3 幢塔楼的塔机选用方案如下。

A 塔楼北面是变电站，东面紧邻一期高层住宅，西面是万新北路，场地狭小且需吊装量较大。地下室及地上7 层以下阶段用1 台ST8075平臂式塔机搭配1 台STL720 动臂式塔机进行A1楼及周边地下室的起吊运输工作。C 塔楼选用1台ST8075 平臂式塔机搭配1 台ST6015 平臂式塔机。B 塔楼选用1 台ST8075 平臂式塔机搭配1台STT753 平臂式塔机。

7 层以上，塔楼型钢吊装量减小，把A 塔楼外侧的1 台STL720 动臂式塔机安装至B 塔楼核心筒内转为内爬式，再配置1 台STL720 动臂式塔机布置在核心筒的两个对角上，保持一定的距离，避免互相碰撞。B 塔楼外侧的1 台STT753平臂1 塔机安装至A 塔楼核心筒内转为内爬式。配置1 台STT603 平头式内爬塔机安装至C 塔楼核心筒内。图2 为A 塔楼STT753 塔机平面布置图。

图2 A塔楼STT753塔机平面布置图

1）A 塔楼 在塔楼的核心筒内部安装1 台STT753-32t 内爬塔机，安装臂长45m，安装高度达到55.4m（相对基础顶标高，9 节H205A 标准节），塔机最终安装高度：266.35m（相对基础顶标高，共需爬升11 次）。

2）B 塔楼 在塔楼的核心筒内部西侧安装1 台STL720-32t 内爬塔机，东侧安装1 台STL720-32t 内爬塔机，对称布置在核心筒南北两侧吊臂尾部错开，安装臂长50m，安装高度达到54.4m（相对基础顶标高，9 节H205A标准节），塔机最终安装高度：287.6m（相对基础顶标高，共需爬升12 次）。图3 为B 塔楼STL720 塔机平面布置图。

图3 B塔楼STL720塔机平面布置图

3）C 塔楼 在塔楼的核心筒内部安装1 台STT603-25 内爬塔机（图4），安装臂长50m，安装高度达到55.6m（相对基础顶标高，9 节H205B 标准节），塔机最终安装高度：219.85m（相对基础顶标高，共需爬升10 次）。

2.2 大型群塔施工防碰撞保障

图4 C塔楼STT603塔机平面布置图

从施工流水段上考虑两塔作业时间尽量错开，避免在同一时间、同一地点两塔同时使用时发生碰撞。塔机同时作业必须照顾相邻塔机作业情况，其吊运方向、塔臂转动位置、起吊高度、塔臂作业半径内的交叉作业，并由专业信号工设立限位哨，以控制塔臂的转动位置及角度，同时控制器具的水平吊运。2 台塔机之间的最小架设距离应保证处于低位塔机的起重臂端部与另一台塔机的塔身之间至少有2m 的距离。处于高位塔机的最低位置的部件（吊钩升至最高点或平衡重的最低部位）与低位塔机中处于最高位置部件之间的垂直距离不应小于2m。塔机作业半径内应尽量避开架空高压线和已有建筑物、构筑物，防止吊臂、吊绳、吊钩可能对其造成的碰撞。每台塔机的工作区进行合理划分，避免出现交叉工作区。

3 大型塔机特殊转换

3.1 塔机转换流程次序

1）A/B 塔塔机转换（图5）本工程A/B 塔楼塔机转换存在严密的逻辑关系，相互制约、影响，因此须同步启动。

图5 A/B塔塔机转换流程次序图

2）C 塔塔机转换（图6）本工程C 塔楼塔机转换和A、B 塔楼塔机转换无严密逻辑关系，场地等因素制约小，可独立启动。

图6 C塔塔机转换流程次序图

3.2 塔机转换过程关键工序与重点难点控制

3.2.1 B塔关键工序与重点难点

本 次 B-1#STL720-32t 塔 机 和B-2#STL720-32t 塔机吊装作业选用已经安装在西侧距离B-1#STL720 塔机28m 的B-1#ST8075-50t 塔机进行安装（图7），塔机零部件放置在B-1#ST8075 塔机西侧的施工道路；B-1#ST8075 安装高度为90m（相对基础顶面标高，1 节过渡节+13 节H427A 标准节），安装时必须先将第一道和第二道钢梁安装完毕，塔机直接安装至钢梁上，塔机安装位于核心筒内部，安装时做好洞口安全防护工作，设置安全警戒线。且塔机安装距离较远，安装前，塔机指挥及司机做好安全交底，安装时现场有B-2#STT753-32t塔机，STT753 塔机必须停止工作。

图7 B-2#STL720-32t安装转换过程图

本次B-2#STT753-32t 拆除（图8）选用距塔机中心西侧面28.891m 刚安装好的B-2#STL720塔机行配合拆除。塔机拆除的部件放置在B 塔楼北侧。拆除大臂时，起重臂不得转向北侧，起重臂绑扎必须牢固。

图8 B-2#STT753-32t拆除及A-1#STT753-32t安装转换过程图

南大门进场1 台B-2#STL720-32t 塔机，安装于B 塔核心筒内东侧，该塔机通过B 塔B-1#ST8075-50t 塔机安装。安装及检测完毕历时5 天，节省400t 汽车起重机3 个台班，费用共12 万元。

B-2#STT753-32t 塔机通过已安装完成的B-2#STL720 塔机拆除，拆除后的构件通过现场B-1#ST8075 和C-2#ST8075 塔机倒运并同步开始A 塔A-1#STT753 塔机安装。B 塔B-2#STT753 塔机拆除用时5 天，A 塔A-1#STT753 同步安装及检测完毕历时7 天，节约省去400 t 汽车起重机6 个台班，费用共24万元，运输费用10 万元。

3.2.2 A塔关键工序与重点难点

本次A-1#STT753-32t 吊装作业选用现场已经安装在西侧距其27.628m 的A-2#ST8075-50t 塔机进行安装，塔机零部件放置在A-2#ST8075 塔机西侧的施工道路（图9）；A-2#ST8075 安装高度为90m（相对基础顶面标高，1 节过渡节+13 节H427A 标准节），安装时必须先将第一道和第二道钢梁安装完毕，塔机直接安装至钢梁上，并将A-2#ST8075 降节至1 节过渡节+4 节H427A 标准节，保证A-1#STT753能够全回转，塔机安装位于核心筒内部，安装时做好洞口安全防护工作，设置安全警戒线。

图9 A-1#STL720-32t拆除及B-1#STL720-32t安装转换

本次A-1#STL720-32t 拆除选用距塔机中心西侧面32.983m 刚安装好的A-1#STT753 塔机行配合拆除。塔机拆除的部件放置在A 塔楼南侧。塔机拆除作业前，A-1#STL720 平衡臂需保证能回转至结构内侧，A 塔楼东侧钢柱安装至7层底，不超过STL720 塔机平衡臂底部。

A-1#STL720-32t 塔机通过已安装完成的A-1#STT753-32t 塔机拆除，拆除后的构件通过现场C-2#ST8075 塔机倒运并同步开始B 塔B-1#STL720 塔机安装。A 塔A-1#STL720 塔机拆除用时5 天，B 塔B-1#STL720 同步安装及检测完毕历时7 天，节约省去400 t 汽车起重机6 个台班，费用共24 万元，运输费用10 万元。

3.2.3 C塔关键工序与重点难点

本次C-1#STT603-25t 吊装作业选用现场已经安装在东南侧距离C-1#STT603 塔机25.187m 的C-2#ST8075-50t 永茂塔机进行安装，塔机零部件放置在C-2#ST8075 塔机东侧的施工道路；C-2#ST8075 安装高度为78m（相对基础顶面标高，1 节过渡节+11 节H427A 标准节），安装时必须先将第一道和第二道钢梁安装完毕，塔机直接安装至钢梁上，并将C-2#ST8075降节至1 节过渡节+4 节H427A 标准节，保证C-1#STT603 能够全回转，塔机安装位于核心筒内部，安装时做好洞口安全防护工作，设置安全警戒线。

南大门进场1 台C-1#STT603-25t 塔机，安装于C 塔核心筒内，该塔机通过C-2#ST8075-50t 塔机安装。安装及检测完毕历时5 天，节约省去400t 汽车起重机3 个台班，费用共12 万元。

4 结语

1）本工程制定了地下室结构施工阶段重型落地塔机全面覆盖，待塔楼及地下车库等关键部位出零后全面转内爬的施工方案。解决了3 栋超高层劲性塔楼及地下车库，面临同时施工、工期紧、体量大、钢结构吊装量大，且场地狭小的困难。现3 幢塔楼已顺利完成转换成内爬施工，为后期施工吊装做好了充分保障。

2）通过采用动臂与平臂结合，最大程度发挥动臂式塔机尾部回转半径小、吊臂可起伏、能够有效避开周围障碍物特点和平臂式塔机吊重量大、覆盖范围广的优点，解决场地狭小的困难。塔机在不同阶段进行场内位置与立塔形式转换减少了因塔机运输及进场对工程工期、成本的影响。

3）通过本次大型塔机转换的施工，考验了工地上各个部门的协调能力。同时为以后类似超高层塔楼施工、大型群塔施工、大型塔机转换，提供了重要的施工实践依据。为施工设备选择及实施也有很好的指导作用。

4）通过本次大型塔机转换的施工，大概节约费用92 万元。