高層建筑選用塔吊施工的幾個(gè)問題

高層建筑選用塔吊施工的幾個(gè)問題

自升塔吊是高層和超高層建筑施工的首選起重運(yùn)輸設(shè)備，本文敘述圍繞塔吊的選用，需妥善解決的幾個(gè)問題。

一、關(guān)于選用何種塔吊

選用塔吊時(shí)，首要的是選擇參數(shù)合適的自升塔吊。在諸參數(shù)中，最重要的是主參數(shù)：幅度、最大幅度起重量和起升高度。但是，在確定主參數(shù)時(shí)，還要確定選用何種形式塔吊：是內(nèi)爬式塔吊，還是附著式塔吊；是俯仰變幅動(dòng)臂式塔吊，還是小車變幅水平臂架式塔吊。

經(jīng)驗(yàn)表明，1臺(tái)40 t·m級(jí)內(nèi)爬塔吊的功能可抵上1臺(tái)80 t·m級(jí)附著式塔吊的功能。采用附著式塔吊需配用較多的塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，并要備有必需數(shù)量的附著桿和相應(yīng)的錨固件。因此，從節(jié)省一次性投資出發(fā)，選用內(nèi)爬式塔吊是經(jīng)濟(jì)合理的。但是，為保證安全生產(chǎn)和取得最好的效益，應(yīng)做好采用內(nèi)爬塔吊進(jìn)行吊裝施工的施工組織設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)竣工后的塔吊拆卸方案。

目前，國(guó)產(chǎn)自升塔吊多為小車變幅水平臂架自升塔吊，僅少數(shù)工廠生產(chǎn)少量俯仰變幅動(dòng)臂式塔吊。因此，從供貨貨源來(lái)看，以選用水平臂架塔吊較為方便。但是，在高層建筑如林的環(huán)境中要見縫插針地興建一幢塔狀高樓時(shí)，俯仰變幅動(dòng)臂式塔吊乃是合理的選擇。因?yàn)閴簵U臂架可以俯仰自如，吊臂既不會(huì)在鄰近高層建筑上空揮舞，也不會(huì)與周圍高層建筑相碰撞。正是由于動(dòng)臂式自升塔吊具有上述特點(diǎn)，所以香港匯豐銀行大廈在興建時(shí)使用了6臺(tái)動(dòng)臂式自升塔吊。基于同樣原因，一些東南亞國(guó)家近年來(lái)紛紛從我國(guó)引進(jìn)一些動(dòng)臂式自升塔吊，供高層建筑施工使用。

二、買塔吊還是租塔吊

買1臺(tái)120 t·m級(jí)塔吊約需款110萬(wàn)元，對(duì)一個(gè)建筑承包商而言并非一個(gè)小數(shù)目。另外，除利息外，每個(gè)月還必須負(fù)擔(dān)司機(jī)、維修機(jī)工和電工的工資、獎(jiǎng)金，以及動(dòng)力、油料和備件費(fèi)用。工程竣工后，還要將整臺(tái)機(jī)器運(yùn)往基地存放和保養(yǎng)，這又需要一筆開支。

租1臺(tái)塔吊的有利之處是：(1)無(wú)需專人負(fù)責(zé)照管塔機(jī)，有關(guān)塔機(jī)駕駛、保養(yǎng)和維修事務(wù)均由租賃公司負(fù)責(zé)；(2)有關(guān)塔機(jī)進(jìn)退場(chǎng)以及入庫(kù)存放、檢修等事務(wù)亦無(wú)需過問。這也就是說，只要按月交付租金，便可得到所希望的吊裝服務(wù)，其他均可不管。

關(guān)于塔吊月租金的計(jì)算，迄今尚無(wú)統(tǒng)一規(guī)定可循，下面介紹兩種不同的塔機(jī)月租金計(jì)算方法。

其一為投資利潤(rùn)法(Interest on Capital Outlay)。

120 t·m級(jí)塔吊，臂根鉸點(diǎn)高度80 m，吊臂長(zhǎng)50 m，售價(jià)110萬(wàn)元，使用壽命8年，年工作10個(gè)月。

(1)塔吊一次性投資110萬(wàn)元；

(2)年利率12%，8年利息合計(jì)105.6萬(wàn)元；

(3)年折舊率10%，8年折舊合計(jì)88萬(wàn)元；

(4)年保養(yǎng)維修費(fèi)10%，8年支出合計(jì)88萬(wàn)元；

(5)保險(xiǎn)、經(jīng)營(yíng)、管理雜項(xiàng)開支年率5%，合計(jì)44萬(wàn)元；

(6)8年后殘值20萬(wàn)元；

其二為Baugerate法。

120 t·m級(jí)塔吊，臂根鉸點(diǎn)高度80 m，吊臂長(zhǎng)50 m，售價(jià)110萬(wàn)元，使用壽命10年，年工作9個(gè)月。

(1)塔吊一次性投資110萬(wàn)元；

(2)月利息和折舊率1.5%，10年合計(jì)198萬(wàn)元；

(3)月維護(hù)檢修經(jīng)營(yíng)管理雜項(xiàng)開支1.1%，合計(jì)108.9萬(wàn)元；

(4)10年后殘值15萬(wàn)元；

塔吊月租金受市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)影響波動(dòng)很大，前兩年求過于供，月租金取決于賣方市場(chǎng)，居高不下，高峰時(shí)曾達(dá)到7萬(wàn)元/月。目前塔吊月租金回落很大，與此處計(jì)算結(jié)果相近。如按月租金5.5萬(wàn)元計(jì)算，2年之后便可收回全部投資 (購(gòu)塔機(jī)的費(fèi)用)。因此，如果有后繼工程等待塔吊施工，或在基地和后勤管理上都具備一定條件，則以購(gòu)進(jìn)1臺(tái)塔吊作為固定資產(chǎn)似較合算。

通過對(duì)比分析，如確定購(gòu)進(jìn)1臺(tái)塔吊，那么就需要研究買1臺(tái)什么樣塔吊最為經(jīng)濟(jì)合算。

對(duì)塔吊造價(jià)分析表明，50 m吊臂塔吊的造價(jià)比40 m吊臂塔吊造價(jià)約高10%左右。但是50 m吊臂塔吊的有效作業(yè)范圍卻比40 m吊臂塔吊的作業(yè)范圍約大35%，采用長(zhǎng)一些吊臂可為施工帶來(lái)較多方便和靈活性，擴(kuò)大了塔吊的服務(wù)面。

對(duì)塔吊造價(jià)分析還表明，在起重能力相同的情況下(或者同型號(hào)塔吊)，軌道式塔吊的造價(jià)要比固定式塔吊造價(jià)高出很多，從節(jié)約購(gòu)置塔吊費(fèi)用出發(fā)，應(yīng)該購(gòu)買固定式塔吊。但是，必須注意固定式塔吊又分為兩種：一種是底架固定式，一種是塔身基礎(chǔ)節(jié)固定式。選購(gòu)塔身基礎(chǔ)節(jié)固定式塔吊最為便宜，可比軌道式塔吊造價(jià)便宜10%～12.5%。

三、塔吊基礎(chǔ)的作法

軌道式塔吊基礎(chǔ)的習(xí)慣作法為：先將地基夯實(shí)或做1層3∶7灰土墊層，再鋪碎石道渣，然后安放木軌枕，在木軌枕上鋪設(shè)鋼軌。這種作法木材消耗量大，使用壽命短，對(duì)重型塔吊極不適宜。當(dāng)今推薦的作法為：在夯實(shí)的地基上架設(shè)鋼筋混凝土底板或鋼筋混凝土軌枕梁，在底板或軌枕梁上用預(yù)埋件固定安裝工字鋼，然后再在工字鋼上安裝鋼軌。為提高鋪軌效率，節(jié)省鋪軌費(fèi)用，常把鋼筋混凝土軌枕梁、工字鋼支托和鋼軌組裝在一起，形成一條長(zhǎng)12.5 m的裝配式鋼筋混凝土鋼軌基礎(chǔ)。這種軌道基礎(chǔ)非常適合FO/23 B、HK 40/21B、H3/36 B等重型自升塔吊使用。

底架固定式自升塔吊以采用分塊式鋼筋混凝土基礎(chǔ)最為合適，在地耐力較高的地基上，這種混凝土基礎(chǔ)板塊尺寸可取為200 cm×200 cm×50 cm，板塊的頂部和底部均應(yīng)雙向配筋。如塔機(jī)必須安裝在深基坑近旁，則應(yīng)采用鉆孔灌注樁承臺(tái)基礎(chǔ)，以保證塔機(jī)基礎(chǔ)的堅(jiān)固和穩(wěn)定，并要采取措施，防止基坑邊坡塌方。

塔身固定式自升塔吊的基礎(chǔ)必須滿足兩項(xiàng)要求：一是將塔機(jī)上部荷載均勻地傳給地基并不得超過地耐力；二是要使塔機(jī)在各種不利工況下均能保持整體穩(wěn)定而不致傾翻。因此，這種塔機(jī)基礎(chǔ)體積相當(dāng)龐大，基礎(chǔ)重量要相當(dāng)于塔機(jī)壓重的重量。這種固定式塔機(jī)基礎(chǔ)重量與塔機(jī)自由高度密切相關(guān)，自由高度越高基礎(chǔ)重量越大。以FO/23 B塔吊為例，當(dāng)其自由高度為59.8 m時(shí)，混凝土基礎(chǔ)尺寸需達(dá)6.5 m×6.5 m×1.7 m。若塔機(jī)需在基礎(chǔ)施工階段架設(shè)在深基坑近旁，表層土質(zhì)條件又比較差，則這種基礎(chǔ)還必須由鉆孔灌注樁支承。因此，為節(jié)省基礎(chǔ)構(gòu)筑費(fèi)用，宜將這種整塊大體積混凝土基礎(chǔ)分解為若干個(gè)預(yù)制混凝土條塊，從而構(gòu)成一個(gè)裝配式鋼筋混凝土基礎(chǔ)，以便做到多次反復(fù)使用，使分解到每個(gè)工程項(xiàng)目上的塔機(jī)基礎(chǔ)費(fèi)用降至最低。

四、關(guān)于保證安全生產(chǎn)

總結(jié)國(guó)內(nèi)外采用塔吊進(jìn)行建筑施工的經(jīng)驗(yàn)，為保證安全生產(chǎn)，一定要切實(shí)做到以下幾點(diǎn)。

(1)每年進(jìn)行1次年檢，每4年進(jìn)行1次全面深入大檢查。一年一度的年檢和每次轉(zhuǎn)場(chǎng)安裝后的檢查由當(dāng)?shù)貏趧?dòng)局有關(guān)起重運(yùn)輸設(shè)備安全檢測(cè)部門派員檢查。4 年1次的全面深入大檢查，除由勞動(dòng)局派員外，還可邀請(qǐng)?jiān)谒踉O(shè)計(jì)和安裝使用方面富有經(jīng)驗(yàn)的工程技術(shù)人員參加。年度檢查和4年1次的大檢查應(yīng)對(duì)塔吊技術(shù)狀況做出權(quán)威性評(píng)估，并較詳盡地指出可能潛在的隱患，以便及時(shí)進(jìn)行周到的檢修，將事故消滅于萌芽狀態(tài)。

塔吊司機(jī)必須是年滿18歲的經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)并有一定駕駛經(jīng)驗(yàn)的持證上崗的合格人員。每臺(tái)塔機(jī)上均備有1本塔機(jī)工作日志，值班塔吊司機(jī)應(yīng)認(rèn)真填報(bào)當(dāng)日塔機(jī)工作概況、環(huán)境條件、塔吊各機(jī)構(gòu)運(yùn)行特點(diǎn)以及所進(jìn)行的保養(yǎng)。

軌道式塔吊司機(jī)在工作班結(jié)束離機(jī)之前，須將夾軌器夾牢，以防夜間大風(fēng)驟起，塔吊被大風(fēng)刮出軌道而傾翻。

當(dāng)多臺(tái)塔吊圍繞著一個(gè)工程項(xiàng)目施工時(shí)，相鄰兩臺(tái)塔吊相近部位間最小安全操作距離，我國(guó)一般規(guī)定為5 m。最近國(guó)外則規(guī)定兩臺(tái)相鄰塔吊相互間的最小距離為2 m，塔吊所吊運(yùn)的構(gòu)件底部距相鄰塔吊最高點(diǎn)(塔頂尖部)最小的凈空距離亦為2 m。筆者認(rèn)為只要全神貫注、精心操作，可按國(guó)外此項(xiàng)新規(guī)定辦理。

按我國(guó)的慣常規(guī)定，塔吊是不允許升運(yùn)操作人員的。但是，國(guó)外從實(shí)際出發(fā)做出新規(guī)定：在滿足一些特定條件下，塔吊亦可升運(yùn)操作人員。其特定條件如下。

(1)載運(yùn)人員的吊籃底部必須有彈簧緩沖裝置，吊籃四周應(yīng)設(shè)有較高和封閉的柵格式圍護(hù)結(jié)構(gòu)，安全可靠的吊索和安全防護(hù)遮頂。

(2)吊運(yùn)人員的吊籃應(yīng)在第一次使用前提前2星期由安全檢查部門的專職人員進(jìn)行安全檢查。

(3)塔吊在進(jìn)行第一次人員吊運(yùn)前亦應(yīng)經(jīng)過安全檢查部門專職人員的檢查。

最近國(guó)外資料還介紹，在滿足上述一些要求的條件下，使用附裝有特別操作平臺(tái)的混凝土料斗，塔吊在吊運(yùn)混凝土?xí)r，亦可隨運(yùn)1名混凝土工至澆筑地點(diǎn)，從事混凝土的澆筑和振搗(圖3)，這樣可免去沿著大模板搭設(shè)專為澆筑混凝土而裝設(shè)的操作平臺(tái)，既簡(jiǎn)化施工，又節(jié)省費(fèi)用。此項(xiàng)經(jīng)驗(yàn)值得注意和仿效。