吉隆坡四季酒店項目塔樓塔機拆除技術(shù)

李海東，林進華

（1. 中鐵建設(shè)集團超高層事業(yè)部，河南 周口 466000；2. 中國建筑科學(xué)研究院建筑機械化研究分院，河北 廊坊 065000）

內(nèi)爬式塔機依靠爬升機構(gòu)隨著結(jié)構(gòu)的升高而升高，塔機自身高度只有30m左右，起重高度隨施工高度而定；其起重量、可達高度、施工成本和安全性都優(yōu)于附著式塔機，成為超高層建筑施工中的首選。內(nèi)爬式塔機因其隨結(jié)構(gòu)施工高度不斷增高、塔身無附著等因素，在超高層建筑工程施工至屋面拆除時難度較大，往往需要其它塔機或扒桿吊在屋面分解拆除。本文介紹馬來西亞四季酒店項目超高層建筑內(nèi)爬式塔機的成功拆除方案，為類似工程提供參考。

1 工程概況

馬來西亞四季酒店項目位于馬來西亞首都吉隆坡市高端商業(yè)核心區(qū)，建筑總高度為342.5m，地上塔樓共有78層，裙房12層，裙房屋面高度68.45m。項目總建筑面積23.7萬m2，其中地下室約2.8萬m2，地上20.3萬m2。塔樓標準層及屋面面積約1900m2。

本工程塔樓為基本規(guī)則長方體形狀，屋面平面尺寸為57m×35m矩形，屋面砼結(jié)構(gòu)面L68高度331.45m，屋面周圈皇冠鋼結(jié)構(gòu)檐口高度342.5m。綜合考慮塔樓施工階段的垂直運輸工況和施工段劃分等因素，在T3-T4軸中間位置TB軸和TG軸的外側(cè)對稱布置2臺CRANEJ208PA型內(nèi)爬式50m動臂塔機（TB軸一側(cè)為TC1，TG軸一側(cè)為TC2），TC1、TC2塔機中到中距離38.50m。TC1和TC2為塔樓結(jié)構(gòu)施工階段主要的物料垂直運輸工具，如圖1。

圖1 塔機屋面布置圖

根據(jù)四季酒店項目現(xiàn)場施工條件、作業(yè)環(huán)境和工程進度需要，計劃在屋面BMU（擦窗機）、屋面皇冠鋼結(jié)構(gòu)安裝完成后，先拆除TC2后拆除TC1。TC2用TC1拆除吊運到地面，TC1用屋面吊W-TC（J80PA）拆除吊運到地面，最后用扒桿吊（J1540）拆除屋面吊W-TC（J80PA）吊運到地面。

2 塔機參數(shù)

2.1 CRANEJ208PA型塔機參數(shù)

CRANEJ208PA型動臂塔機最大覆蓋半徑50m，最大額定起吊8t，50m末端額定起吊3.3t，覆蓋半徑30m范圍內(nèi)額定吊重6t，覆蓋半徑40m范圍額定吊重4.25t，最大單個構(gòu)件重4.23t。

CRANEJ208PA型內(nèi)爬式塔機塔身約30m高，共設(shè)3道頂升框架鋼梁，從下至上分別為承重框架、抗扭框架和過渡框架。相鄰框架的間距在12～14m，每道框架均擱置在2道工字鋼梁上?？蚣芘c工字鋼梁間通過螺栓連接，而工字鋼鋼橫梁框架與工字鋼梁間通過螺栓連接，工字鋼鋼橫梁端頭固定在預(yù)埋核心筒剪力墻上的穿墻高強螺栓連接。3道框架均為可拆形式，以保證循環(huán)利用和功能轉(zhuǎn)換，框架與塔身標準節(jié)均為楔式連接，如圖2所示。2臺塔機主要參數(shù)見表1。

圖2 內(nèi)爬式塔機爬升示意圖

表1 CRANEJ208PA型TC1、TC2塔機主要參數(shù)

2.2 屋面吊J80PA型W-TC塔機參數(shù)（見表2）

屋面吊J80PA型W-TC塔機也為動臂塔，起重臂長30.5m，末端最大吊重2.75t，15m半徑范圍內(nèi)額定吊重7.35t。W-TC塔機獨立高度30m，最低高度1.60m，自升部分加強節(jié)2.55m，基礎(chǔ)預(yù)制塊壓重4.1t，最重構(gòu)件回轉(zhuǎn)平臺2.39t，如圖3所示。

表2 屋面塔機J80PA型W-TC塔機主要構(gòu)件參數(shù)

圖3 CRANEJ208PA型塔機示意圖

2.3 扒桿吊J1540型參數(shù)（見表3）

扒桿吊J 1 5 4 0型額定吊重2 R模式4.0 t（H≤239m）和TD模式2.0t（H≤478m），扒桿吊J1540型距離底座基礎(chǔ)面高度豎向工作范圍2.8m～13.5m，水平面工作半徑15m，水平面可工作旋轉(zhuǎn)角度為256°；有2個支腿長4.2m，2支點距離6m，如圖4所示。

表3 扒桿吊J1540主要構(gòu)件參數(shù)

圖4 扒桿吊J1540示意圖

3 塔機拆除方案

塔樓屋面中間矩形T3-T4軸/TB-TG軸區(qū)域L68平屋面標高331.45m，四周屋面區(qū)域L66屋面標高322.65m，從L65屋面沿結(jié)構(gòu)邊沿是屋面皇冠鋼結(jié)構(gòu)，皇冠鋼結(jié)構(gòu)頂標高342.50m。TC1和TC2中心間距38.50m。

3.1 塔機拆除順序

根據(jù)屋面結(jié)構(gòu)形式、施工環(huán)境和塔機性能參數(shù)等因素綜合考慮塔機拆除順序。首先用TC1拆除TC2；然后用TC1安裝屋面吊J80PA，用屋面塔機J80PA拆除TC1；然后用屋面吊J80PA安裝屋面扒桿吊J1540，用扒桿吊J1540拆除屋面塔機J80PA。塔機拆除順序為TC2→TC1→屋面塔機J80PA→扒桿吊J1540。

3.2 塔機定位

塔機拆除時需要綜合考慮被拆除塔機的位置、最大構(gòu)件重量、拆除環(huán)境、已完成建筑情況和塔機的相對位置等因素。TC1和TC2塔機型號相同，均為CRANEJ208PA型，半徑40m范圍額定吊重4.25t，塔機最大單個構(gòu)件是標準節(jié)，重4.23t；TC1和TC2塔機中心間距38.50m。依據(jù)塔機工況和施工條件，TC1可以獨立完成拆除TC2任務(wù)。

3.2.1 屋面塔機J80PA定位

屋面塔機J80PA主要用于TC1塔機的拆除工作。根據(jù)屋面皇冠鋼結(jié)構(gòu)形式，在TC1較近位置TA軸/T1-T2軸之間有6100mm寬的不連續(xù)皇冠鋼結(jié)構(gòu)，能夠滿足塔機吊臂和吊物從屋面水平移出屋面下落到首層地面；所以屋面塔機J80PA應(yīng)位于被拆TC1塔機和TA軸/T1-T2軸之間區(qū)域布置，同時考慮屋面塔機J80PA的工況性能和被吊構(gòu)件的重量尺寸等情況確定屋面塔機J80PA的位置。最終屋面塔機J80PA中心定位于L66層T5軸偏T6軸方向500mm，距離TB軸2860mm，距離TC1塔機9.3m，如圖5所示。

圖5 屋面塔機J80PA定位圖

3.2.2 屋面扒桿吊J1540定位

屋面扒桿吊J1540主要用于拆除屋面塔機J80PA?？紤]屋面扒桿吊J1540僅有15m長，所以要拆除屋面塔機J80PA，需要將扒桿吊J1540固定于屋面吊J80PA水平半徑15m范圍內(nèi)。根據(jù)扒桿吊J1540吊重、仰角、覆蓋范圍等因素確定屋面扒桿吊J1540定位于L68層TBT4軸向TC和T3軸偏500mm，與屋面塔機J80PA相距6.90m，如圖6所示。

圖6 屋面扒桿吊J1540定位圖

3.3 塔機豎向工況

在屋面塔機J80PA定位布置時，應(yīng)考慮塔機大臂、平衡臂豎向相對位置，防止塔機轉(zhuǎn)動時相互干擾碰撞。根據(jù)現(xiàn)場各塔機的工況、作業(yè)范圍、吊運路徑等因素，確定豎向TC1高于屋面皇冠鋼結(jié)構(gòu)頂不小于2m、屋面塔機J80PA高于L68屋面結(jié)構(gòu)標高不小于2m、TC1高于屋面塔機J80PA不小于2m。

4 塔機拆除施工

4.1 TC2塔機拆除

用TC1塔機拆除TC2塔機時，先將TC2塔機降到L68屋面以上約1.50m的高度，大臂在L68m屋面上分解后吊到地面，其它構(gòu)件在原位拆解后吊到地面。在拆除平衡梁部分構(gòu)件時，將平衡梁轉(zhuǎn)到靠近TC1塔機的一側(cè)方便拆除。TC2塔機最大構(gòu)件是標準節(jié)4.23t，TC1塔機與TC2塔機中心間距38.50m；TC1塔機在40m覆蓋半徑內(nèi)額定吊重4.25t，與到地面的屋面邊緣水平17.10m，均在其額定工況范圍內(nèi)，滿足吊裝安全要求。

TC2塔機拆除順序：3塊配重→大臂拆除末端2節(jié)→2塊配重→大臂中間2節(jié)→起重機構(gòu)→大臂根部1節(jié)→變幅機構(gòu)→平衡梁→塔帽→司機室→上回轉(zhuǎn)→下回轉(zhuǎn)→標準節(jié)→爬升系統(tǒng)→支撐鋼梁→內(nèi)爬導(dǎo)框。

4.2 TC1塔機拆除

TC1塔機拆除前應(yīng)先安裝驗收完成屋面塔機J80PA（利用TC1塔機安裝屋面塔機J80PA）。用屋面塔機J80PA拆除TC1塔機時，先將TC1塔機降到L68屋面以上約1.50m的高度，大臂在L68m屋面上分解后吊到地面，其它構(gòu)件在原位拆解后吊到地面，在拆除平衡梁部分的構(gòu)件時，將平衡梁轉(zhuǎn)到靠近屋面塔機J80PA一側(cè)方便拆除。TC1塔機最大構(gòu)件是標準節(jié)4.23t，TC1塔機與屋面塔機J80PA中心間距9.25m；屋面塔機J80PA在15m覆蓋半徑內(nèi)額定吊重7.35t，與到地面的屋面邊緣水平7.80m，均在其額定工況范圍內(nèi)，滿足吊裝安全要求。

屋面塔機J80PA基礎(chǔ)為3.6m見方的成品十字型底座，十字型底座的4個端部各有4根M36的預(yù)埋螺栓對稱布置固定牢固。此區(qū)域的屋面結(jié)構(gòu)板按照3.5kN/m2活荷載驗算補強加固。

TC1塔機拆除順序：2塊配重→大臂拆除末端2節(jié)→3塊配重→大臂中間2節(jié)→起重機構(gòu)→大臂根部1節(jié)→變幅機構(gòu)→平衡梁→塔帽→司機室→上回轉(zhuǎn)→下回轉(zhuǎn)→標準節(jié)→爬升系統(tǒng)→支撐鋼梁→內(nèi)爬導(dǎo)框。

4.3 屋面塔機J80PA拆除

屋面塔機J80PA拆除前應(yīng)先安裝驗收完成扒桿吊J1540（利用屋面塔機J80PA安裝扒桿吊J1540）。用扒桿吊J1540拆除屋面塔機J80PA時，先將塔機J80PA降到L66屋面以上約2.60m的高度，大臂在L66屋面分解，其它構(gòu)件在原位拆解后吊到L66層屋面拆解。屋面塔機J80PA最大構(gòu)件是回轉(zhuǎn)平臺2.39t，與扒桿吊J1540中心間距6.10m；扒桿吊J1540在15m覆蓋半徑內(nèi)2R模式4.0t（H≤239m）。待屋面塔機J80PA在L66拆解后，將扒桿吊J1540移到L66屋面靠近地面的位置，采用TD模式2.0T（H≤478m）將塔機J80PA拆解構(gòu)件從L66吊到地面。

扒桿吊J1540基礎(chǔ)由立柱和2個支腿構(gòu)成的三角形組成，2個支腿與立柱之間連線的水平夾角為90°，如圖7所示。立柱與屋面結(jié)構(gòu)板由8根M20的預(yù)埋螺栓連接，每個支腿端部有7根M20的預(yù)埋螺栓連接。此區(qū)域的屋面結(jié)構(gòu)板按照3.0kN/m2活荷載驗算補強加固。

屋面塔機J80PA拆除順序：3塊配重→大臂拆除 →1塊配重→平衡梁→塔帽→司機室→回轉(zhuǎn)平臺→頂升系統(tǒng)→標準節(jié)→基座。

4.4 扒桿吊J1540拆除

扒桿吊J1540拆除前需確認屋面所有吊裝工作全部施工完成并驗收合格。先在扒桿吊J1540基座屋面用門架支設(shè)2.3m高的龍門架，然后將扒桿臂架落在龍門架上，逐節(jié)拆解后放在屋面；然后拆除平衡臂拉桿、回轉(zhuǎn)支座、鋼絲繩、卷揚機、水平轉(zhuǎn)盤、基座等構(gòu)件。最后將構(gòu)件逐一用直達地面的消防電梯運送到首層地面。

扒桿吊J1540拆除順序：扒桿臂架→平衡臂拉桿→回轉(zhuǎn)支座→鋼絲繩→卷揚機→水平轉(zhuǎn)盤→支腿→基座。

5 拆除要點

（1）屋面塔機J80PA和扒桿吊J1540安裝完成驗收合格，取得當?shù)豃KKB認證書后方可使用。

（2）塔機拆除前拆除作業(yè)人員應(yīng)熟悉施工現(xiàn)場環(huán)境，個人安全防護用具正確佩帶齊全；司機信號工要配合密切，遇有六級以上大風(fēng)或下雨時應(yīng)停止作業(yè)。

（3）動臂吊起重時，起重臂最大仰角不得超過額定角度，作業(yè)起重機變幅應(yīng)平穩(wěn)，嚴禁猛起猛落起重臂。

（4）起吊時吊鉤中心應(yīng)通過被吊物重心，開始起吊50～200mm時，必須停車檢查塔機的穩(wěn)定性、制動的可靠性、構(gòu)件平穩(wěn)性、綁扎的牢固性等。

（5）屋面塔機安裝前應(yīng)對屋面結(jié)構(gòu)驗算荷載，必要時補強加固屋面結(jié)構(gòu)板。

（6）各類吊器具使用前均應(yīng)嚴格檢查，吊索具應(yīng)有6倍以上安全系數(shù)，捆綁用鋼絲繩應(yīng)有10倍以上安全系數(shù)。

6 結(jié)束語

利用屋面吊拆除塔機、扒桿吊拆屋面塔機時，要認真詳細考慮每一個作業(yè)步驟可行性、安全性和可能存在的風(fēng)險，并事前做好應(yīng)急預(yù)案。選擇屋面吊時要綜合考慮其位置確定、額定荷載、吊物重量長度等因素，還要特別注意屋面吊基礎(chǔ)部位結(jié)構(gòu)板的荷載驗算、補強加固和防水處理等措施，以免給后續(xù)施工留下隱患。

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