南京德基广场二期工程超高层塔吊综合施工技术

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  【摘要】 本文详细介绍了南京德基广场二期工程主楼塔吊综合施工技术,包括塔吊的安装、爬升及拆除技术。
  【关键词】 超高层;塔吊;安装;爬升;拆除
  【中图分类号】 TU721.5 【文献标识码】 A 【文章编号】 1727-5123(2012)05-019-03
  1 工程简介
  南京德基广场二期工程是南京市重点工程之一,是南京市高端商务、高品质商贸新地标超高层建筑,位于南京市中山路18号。本工程地下设置停车场、战时人防,地上汇集世界顶级一线品牌商业、智能化办公、万豪酒店等建筑功能。
  本工程单体建筑面积249440m2;地下5层,占地面积16299m2;主楼基底标高-23.60m,基础最大埋深-29.25m;主楼地上62层,高332m;主楼为框架核心筒结构型式,外框平面尺寸为42.3×42.3m,核心筒平面尺寸为22.4×22.4m。
  2 塔吊选型
  2.1 选型原则。满足工程进度的吊次、远端吊重要求。
  2.2 需采用塔吊吊装的构件。型钢柱、钢梁、压型钢板、墙体及楼板钢筋、外框柱模板、核心筒楼板模板、钢管支撑架等。其中重量最大的为主楼外框边缘的型钢柱,重量在20t左右。
  2.3 不需塔吊吊装的构件。混凝土泵送、墙体模板爬升、临边爬架防护等均不需吊装。
  2.4 分阶段吊装规划。地下施工阶段采用1台70t汽车吊安装柱脚。基础底板布置1台固定式塔吊安装钢柱及其它材料。地上核心筒内布置2台内爬塔,一台工作半径45m,布置在核心筒西北角(以下为1#塔吊);另一台工作半径40m,布置在核心筒东南角(以下为2#塔吊)。
  2.5 工期条件。地上标准层核心筒墙体施工6层/月。标准层核心筒墙体4天施工1层;两台塔吊分别爬升2次小计用时2天;2次安装、焊接、探伤墙体型钢柱小计用时4天。
  2.6 工期保证对塔吊的要求。⑴最大限度压缩每一吊所用时间:尽量降低塔吊吊装时的起重倍率(即减少塔吊起升时钢丝绳运行长度),大多数构件吊装均采用一倍率。根据本工程钢构件分布情况,决定选取塔吊单根钢丝绳27m处起重量不小于21t,主要考虑尽早插入钢柱二层分节、三层分节做铺垫,减少吊装及焊接工作量,加快施工速度。⑵优先考虑施工24m爬升一次,内爬塔工作高度不小于52m。⑶为减少爬升次数,应选用动臂塔吊。
  2.7 选定塔吊型号及相关性能配置。根据本工程的特点、所需吊装构件的重量、分布,以及工期条件,结合目前国内市场上的塔吊资源情况,最终确定为本工程选择两台TCR6055塔吊,该塔吊系中联重科公司生产,起重力矩630t·m,最大吊重32t,起重臂最大幅度60m,本工程安装为45m、40m各一台。
  3 塔吊安装
  根据塔吊选型工序最终确定的塔吊布置情况:基础底板布置1台固定式塔吊安装钢柱及其它材料。地上核心筒内布置2台内爬塔。先将1#塔吊TCR6055塔吊先在地下室底板施工结束后利用250t汽车吊安装在底板上,核心筒中心位置,2#塔在结构施工出正负零后用1#塔吊将其安装在核心筒东南角,而后利用2#塔吊将1#塔吊移位安装到核心筒西北角,两台塔吊随主楼施工进行爬升,当结构封顶后先用1#塔吊拆除2#塔吊,再用屋面吊将1#塔吊拆除。
  1#塔吊需在地下室顶板上,采用50t汽车吊配合250t汽车吊进行安装,经现场实地测量汽车吊可站位中心距离塔吊中心不超过21m。安装塔吊期间250t汽车吊不移位,汽车吊支腿必须站位在项目指定区域内(加固区或梁、柱上),并每条支腿下铺设面积不小于2×2m、大于100×100mm的木方,木方必须铺设平整密实,木方上垫汽车吊自带的2×2m路基箱。起重臂拼装工作由50t汽车吊配合完成,由250t汽车吊完成起重臂整体安装。
  1#塔吊首次安装高度36m(6节),顶升方向朝北侧马路,移位后安装54m(9节),顶升方向朝北侧马路,2#塔吊直接安装54m(9节),顶升方向朝北侧马路。
  塔吊部件安装按说明书程序安装即可。
  4 塔吊爬升
  4.1 爬升原理。TCR6055内爬动臂式塔吊的爬升,主要是通过布置在C型框上的双油缸顶在内爬节上的双踏步进行相对运动来实现的。
  4.2 塔吊爬升程序。⑴在爬升前,一定要将塔吊配平,首先将起重臂转至与两顶升油缸连线垂直的方向,回转制动。塔吊吊起一定重量重物,松开内爬框架上的塔身顶块,微调起重臂找平衡,使每个导轮与标准节主肢的间距为2~3mm,此时可认为配平了。⑵开启油泵,将顶升挂板向内扳,稍微伸出油缸,挂板挂在内爬节的踏步上,操纵液压顶升系统,继续顶升。此时把内爬基节的伸缩梁推入箱型结构中。⑶塔机向上爬升超过1.488m,当内爬标准节的某级踏步超过内爬框的换步装置支撑板的上端面后,停止顶升,转动换步装置,使其卡入内爬节的踏步内,再操纵液压顶升系统使活塞回缩,于是塔机上部开始落在换步顶面上。⑷活塞杆继续回缩,油压下降,说明换步装置开始承受塔机的自重载荷,然后伸出油缸,重复以上步骤再次顶升。⑸用眼观察到内爬基节安放伸缩梁的部位刚刚超过中间内爬框的上平面,停止顶升。将伸缩梁搁在内爬框上。使整塔的重量落在内爬基节的四根伸缩梁上。再用内爬框的八个塔身顶块顶紧塔身主肢,锁紧顶块的螺杆,到此完成了一次爬升。塔机可进入工作状态。⑹塔吊附着爬升验收,合格后投入施工。
  4.3 塔吊内爬梁及C型框倒运安装工序。当塔吊爬升前,需先将上次塔吊内爬后脱离的最下一道C型框和内爬梁拆除倒运到上面,例如将第一道内爬梁倒运到第四道具体步骤如下图:
  4.3.1 先将连接C型框的连接角钢拆下,使C型框分成两个独立的附着框。再用扳手将外侧得C型框上的螺栓拆下(即空间较大一侧的C型框),利用另一台TCR6055塔机将C型框吊出,放到预先布置的场地。在将里侧的C型框按先前的步骤拆除放置好;内爬平面图如下:   4.3.2 次梁拆除前应先将次梁与埋件之间的焊缝割开,次梁与主梁连接的高强螺栓留两个,其余用扳手拆除。用另一台TCR6055分别吊起两根次梁,放到预先布置的场地。
  4.3.3 最后将主梁拆除,主梁拆除前应先将主梁与预埋件之间的焊缝割开,吊主梁时应两台塔相互配合工作。两塔分别吊住主梁两个吊点,使其倾斜一定角度,让主梁两端脱离预留洞口。缓慢上升,吊到第四道内爬框的位置时,直接将主梁坐在第四道预留洞上,将主梁调正放好。
  4.3.4 用另一台辅助塔将次梁依次吊进核心筒,倾斜一定角度把次梁一端放进预留洞,另一端放置在主梁上,而后把两根次梁共同找正、调平,需保证两根次梁的上表面水平度偏差不超过1‰,位置偏差不超过4mm。达到水平度要求后,用螺栓将次梁与主梁连接。
  4.3.5 最后将C型框吊进核心筒,放在次梁上,穿上高强螺栓。
  4.3.6 调好塔吊垂直度,进行主梁,次梁与埋件的焊接。
  5 塔吊拆除
  5.1 拆除顺序。两台塔吊拆除前均爬升至F57(+272m),塔吊的两道附着框安装于F53(+256m)与F57(272m);核心筒部分施工至62层结束,外结构施工至F59层结束后拆除1#塔吊,所有幕墙及钢结构安装完成后拆除2#塔吊。
  由于两台塔吊均安装在核心筒,所以无法自己降自最低,两台塔吊中心间距约20m,所以可进行互拆;首先利用2#塔吊拆除1#塔吊,然后在结构59层东侧安装16t屋面吊拆除2#塔吊,再安装6t屋面吊拆除16t屋面吊,最后使用扒杆及卷扬机构拆除6t屋面吊,剩余的扒杆装置由人工解体,然后由到达59层的施工电梯运输至地面。
  5.2 塔吊的拆除程序。
  5.2.1 2#塔吊拆除1#塔吊。⑴利用2#塔吊拆除塔吊的配重,保留3块5t的配重;⑵拆除塔吊的吊钩,拆除塔吊卷扬钢丝绳,将绳全部卷在起重卷扬钢丝绳滚筒上。1倍率使用时,直接将吊钩
  放至地面,敲下起升钢丝绳与吊钩的连接销轴,回收起升钢丝绳即完成吊钩拆卸;⑶拆除变幅拉杆及安全绳;将起重臂缓慢放至10°角度让安装绳承受起重臂重量,继续启动变幅机构直到变幅拉杆水平放到起重臂上平面,停止变幅机构。拆去变幅动滑轮组与连接架的连接销轴。按安装变幅拉杆的方法把起升绳拉至起重臂第一个支架处,将起升绳从支架滑轮下面穿过反绕,用卸扣和钢丝绳将起升绳端部与变幅动滑轮组连接变幅机构收绳(用四档速度)同时起升机构放绳(用一档速度),将变幅动滑轮组牵引至 A 字架上部滑轮架处;⑷拆卸起重臂总成;拆除时将起重臂吊点转向2#塔吊方向,拆去起重臂根部与平衡臂的连接销轴,掉下起重臂并搁在垫有枕木的支座,放置于F59;⑸拆除剩余的3块配重;⑹拆除A架总成;⑺拆除塔吊平衡臂:通过平衡臂上的四个安装吊耳吊起平衡臂,是平衡臂撑杆处于放松状态,利用手拉葫芦拆下平衡臂撑杆与上支座的连接销轴。然后拆掉平衡臂与回转塔身的连接销轴,将平衡臂放下离地面 1.5 m高度左右,拆去平衡臂撑杆后将平衡臂放置地面;⑻拆卸司机室;⑼拆卸回转塔身;⑽拆除塔吊的标准节及内爬基节;⑾拆除内爬支撑钢梁。
  5.2.2 屋面吊的安装。
  5.2.2.1 拆装人员入场,围设安全作业区不小于20×20米,非塔吊拆装人员严禁入内。屋面吊的安装采用现场2#塔吊完成。
  5.2.2.2 安装屋面吊基础H型钢,H型钢与结构之间采用螺栓连接,每角四颗。
  5.2.2.3 安装屋面吊支腿,屋面吊支腿与H型钢之间为焊接连接,焊缝要求:每条焊缝长度为300mm,焊角高度为14mm,焊缝总长度不小于1000mm。
  5.2.2.4 焊接之后,需对各条焊缝进行超声波探伤试验;
  5.2.2.5 安装屋面吊标准节(16吨11节,6吨10节)回转、平衡臂和A架,两台屋面吊均需附着,附着做在F65,附着标高高出F65层500mm,附着位置为T4轴、T5轴、T7轴与TH轴相交位置的3根钢柱。
  5.2.2.6 加固:经设计院核算,16吨屋面吊和6吨屋面吊在58+层和58层采用2根I32a工字钢架设在本层主钢梁上作为传力构件。屋面吊区域采用满堂式脚手架回顶,立杆间距0.5m×0.5m,步距为0.5m。
  5.2.2.7 其余部件按说明书安装即可。
  5.2.3 2#塔吊拆除。屋顶钢结构封顶后,采用16吨屋面吊拆除2#塔吊,2#塔吊拆除工序与1#塔吊拆除工序相同。16吨屋面吊与2#塔吊中心间距约12米,无高差,根据16吨屋面吊起重性能及TCR6055塔吊部件重量,16吨屋面吊拆除2#塔吊时,起重性能及吊钩高度均满足要求;16吨屋面吊拆除2#塔吊的起重臂及回转机构时需采用四倍率,在66层屋面及59层楼板解体后采用2倍率放置地面;2#塔吊的内爬支撑钢梁可采用2倍率直接吊放至地面;
  5.2.4 16吨屋面吊拆除。2#塔吊拆除完成后,采用6吨屋面吊拆除16吨屋面吊,两台屋面吊中心间距11.675米,6吨屋面吊比16吨屋面吊低,高差3米。根据6吨屋面吊起重性能及16吨屋面吊部件重量可知,6吨屋面吊拆除16吨屋面吊时,起重性能及吊钩高度均满足要求;
  5.2.5 扒杆拆除6吨屋面吊。扒杆生根于66层屋面柱头,与柱头之间焊接,支反力约10吨;扒杆与6吨屋面吊中心间距约8米,扒杆生根点低于屋面吊起重臂绞点,高差5米。拆除程序同16吨屋面吊。
  6吨屋面吊拆除后,缓缓放松扒杆揽风绳,将扒杆放置到F66层楼面后,人工解体,运输至59层,采用施工电梯运输至地面。
  6 实施效果
  通过超高层塔吊施工技术在南京德基广场工程的成功实践,标志着该技术在国内的超高层施工中的应用已日趋成熟完备,使超高层结构施工简单化、标准化和程序化,大大提高了施工功效,保证了施工安全,有效地解决了超高层施工的关键问题——垂直运输。内爬塔相对于附着式塔吊有不可比拟的优势,例如占用空间少、安全性好、起重量大等,本工程总结出了一整套超高层塔吊综合施工工艺,特别是双内爬塔的拆除技术,值得类似工程推广和借鉴。
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