裝配式混凝土結(jié)構(gòu)用塔式起重機(jī)施工技術(shù)探討

蔡周平 王曉輝

摘 要：基于我國現(xiàn)代建筑工業(yè)化發(fā)展背景下，裝配式建筑數(shù)量持續(xù)增多。塔式起重機(jī)是裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工的重要設(shè)備，本文首先簡要分析了裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建造模式及起重機(jī)的運(yùn)用情況，其后分析了塔式起重機(jī)在裝配式混凝土結(jié)構(gòu)中的運(yùn)用優(yōu)勢與布置要點(diǎn)，最后圍繞工程案例探討了裝配式混凝土結(jié)構(gòu)用塔式起重機(jī)施工技術(shù)，以期可供參考。

關(guān)鍵詞：裝配式;建筑;塔式起重機(jī);運(yùn)用優(yōu)勢;施工技術(shù)

1引言

裝配式建筑是我國現(xiàn)代建筑行業(yè)的重要發(fā)展方向之一，尤以裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的運(yùn)用越加廣泛。裝配式混凝土建筑施工時，將混凝土構(gòu)件制作轉(zhuǎn)移至工廠，現(xiàn)場只需將構(gòu)件吊裝，采取合適的連接方式，形成完整的建筑結(jié)構(gòu)，由此塔式起重機(jī)的使用十分重要。本文主要圍繞裝配式混凝土結(jié)構(gòu)用塔式起重機(jī)施工技術(shù)的運(yùn)用展開詳細(xì)分析。

2裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建造模式

近年來，裝配式建筑逐漸成為“十三五”期間我國建筑業(yè)轉(zhuǎn)型改革的方向。傳統(tǒng)的在施工現(xiàn)場現(xiàn)澆現(xiàn)鑄的建造模式，較多的時間用在構(gòu)件制造上，塔機(jī)僅用來輔助搬運(yùn)一些較重的組件，輕度使用，依賴性不高。

然而，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建造模式下，各種構(gòu)件在工廠中已預(yù)制完成，在施工現(xiàn)場主要是對構(gòu)件的吊運(yùn)組裝工作。此情況下，預(yù)制構(gòu)件自重遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)建筑部件，由此對塔式起重機(jī)性能提出了更高的要求，尤其是中型、大型塔式起重機(jī)的需求量持續(xù)增加，甚至出現(xiàn)一機(jī)難求的情況，這在一定程度上給塔式起重機(jī)行業(yè)帶來了發(fā)展契機(jī)。

3塔式起重機(jī)在裝配式混凝土結(jié)構(gòu)中的運(yùn)用優(yōu)勢與布置要點(diǎn)

3.1運(yùn)用優(yōu)勢

基于裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工需求，起重機(jī)的運(yùn)用越加廣泛，尤以塔式起重機(jī)為主，其主要優(yōu)缺點(diǎn)可歸納如下：

（1）優(yōu)勢：起升高度高;作業(yè)幅度大;生產(chǎn)效率高;可靠性、維修性較好;運(yùn)行費(fèi)用低。

（2）缺點(diǎn)：拆裝復(fù)雜;轉(zhuǎn)移費(fèi)用高;使用時間較短時不經(jīng)濟(jì);安全要求高。

綜合分析，塔式起重機(jī)主要適用于高層、超高層裝配式混凝土建筑工程。結(jié)合實(shí)踐分析，與其他塔式起重機(jī)相比，平頭式塔式起重機(jī)的吊裝精度高、安全性好，值得推廣運(yùn)用。

3.2布置要點(diǎn)

裝配式混凝土建筑施工時，需對場地實(shí)際情況、預(yù)制結(jié)構(gòu)形式以及運(yùn)輸路線進(jìn)行綜合分析，具體布置要點(diǎn)可歸納如下：

（1）覆蓋全部施工區(qū)域，盡量靠近與起重量較大區(qū)域，確保完工后拆機(jī)方便;

（2）滿足塔式起重機(jī)自身爬升、附著等要求;

（3）嚴(yán)禁出現(xiàn)吊裝盲區(qū)。

為了保證混凝土構(gòu)件準(zhǔn)確、迅速吊裝到位，除了要合理選用塔式起重機(jī)，還要配備專業(yè)的塔式起重機(jī)操作人員、現(xiàn)場指揮人員，保證吊裝效率與安全性。

4裝配式混凝土結(jié)構(gòu)用塔式起重機(jī)施工技術(shù)要點(diǎn)

4.1工程概況

本項(xiàng)目為住宅工程，占地面積2.71萬m2，總建筑面積11.72萬m2，地下1層（局部地下2層）。項(xiàng)目由8個單體建筑、1個地下車庫組成，1～6號樓為高層住宅樓及其商業(yè)配套裙房，地上24～32層，高度76.05～98.35m。

本項(xiàng)目裝配式建筑面積的比例為100%，建筑單體預(yù)制率40%。本工程±0.000對應(yīng)絕對標(biāo)高5.600，場地內(nèi)自然地面標(biāo)高為-0.500m（相對標(biāo)高）。基坑形狀近似梯型，南北向?qū)捈s140m，東西向長約180m，基坑面積24200m2，地下室開挖深度為6.6m，集水井、電梯井等局部落深坑，落深1.5～2.8m。

4.2裝配式建筑塔式起重機(jī)選型

塔式起重機(jī)規(guī)劃考慮覆蓋范圍、吊裝能力、群塔防碰撞等，規(guī)劃裝配式建筑的塔式起重機(jī)規(guī)格型號時，應(yīng)綜合考慮樓層預(yù)制構(gòu)件的分布，統(tǒng)計分析各預(yù)制構(gòu)件的重量，根據(jù)預(yù)制構(gòu)件的重量分步情況初步確定塔式起重機(jī)大致平面布置位置。

本項(xiàng)目塔式起重機(jī)規(guī)劃在滿足結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件吊裝及材料水平、垂直運(yùn)輸要求前提下，綜合考慮地下結(jié)構(gòu)施工、上部裝配式結(jié)構(gòu)施工、安全、經(jīng)濟(jì)、工期等諸多因素。經(jīng)統(tǒng)計分析如表1所示，標(biāo)準(zhǔn)層預(yù)制構(gòu)件數(shù)量、重量及分布情況。

以1號樓（32層）為例說明論證過程。1號樓地上32層，2層及以下為裙樓商業(yè)區(qū)，標(biāo)準(zhǔn)層預(yù)制構(gòu)件數(shù)量為79件，塔式起重機(jī)擬布置在號樓的南側(cè)，最遠(yuǎn)及最重構(gòu)件分布在東西山墻的凸窗構(gòu)件，R=29.5m，構(gòu)件重約3.5t，考慮吊裝動載系數(shù)1.2，實(shí)際吊裝荷載4.2t。選定中聯(lián)重科股份有限公司生產(chǎn)的TC6513-8型塔式起重機(jī)，45m臂長4倍率性能曲線，吊裝能力表采用插入法計算R=29.5m時，吊重=4.35t，4.35t>4.2t，滿足要求。

其他號樓不再贅述。各號樓塔式起重機(jī)型號及預(yù)制構(gòu)件吊裝階段的臂長如表2所示。

4.3不同施工階段塔式起重機(jī)的運(yùn)用

4.3.1基礎(chǔ)施工階段

根據(jù)工程性質(zhì)，基礎(chǔ)施工階段的結(jié)構(gòu)施工一般包括基礎(chǔ)墊層、底板防水、基礎(chǔ)筏板、側(cè)墻及頂板等的鋼筋、模板、混凝土等工作，需使用塔式起重機(jī)吊裝的工作主要有模板、木方、鋼管、扣件、鋼筋等。普遍吊裝質(zhì)量偏小，最遠(yuǎn)端能達(dá)1t，甚至更小。但對吊裝的覆蓋范圍要求越大越好，最好能覆蓋整個基坑范圍，減少工人搬運(yùn)或使用其他輔助吊車產(chǎn)生額外成本。根據(jù)基坑全覆蓋、鋼筋加工制作區(qū)置于塔式起重機(jī)作業(yè)區(qū)、便于有鋼筋加工區(qū)的塔式起重機(jī)與無鋼筋加工區(qū)的塔式起重機(jī)間的鋼筋吊裝駁運(yùn)等原則，經(jīng)分析本項(xiàng)目基礎(chǔ)施工階段布置4臺塔式起重機(jī)即可滿足施工生產(chǎn)需要，分別為1#（臂長65m）、3#（臂長65m）、4#（臂長65m）、6#（臂長65m）塔式起重機(jī)。2、5#樓塔式起重機(jī)不需要安裝。

4.3.2主體施工階段

主體施工階段的結(jié)構(gòu)除一般鋼筋、模板、混凝土、鋼管、扣件等吊裝工作外，重點(diǎn)是預(yù)制構(gòu)件的吊裝（本項(xiàng)目預(yù)制構(gòu)件包括預(yù)制剪力墻、預(yù)制填充墻、預(yù)制凸窗、預(yù)制樓梯、預(yù)制疊合板、預(yù)制陽臺板），重量分布在1～4t。經(jīng)分析本項(xiàng)目主體施工階段布置6臺塔式起重機(jī)才可滿足施工吊裝需要，因考慮群塔作業(yè)吊裝，對吊裝半徑進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整后為分別為1#（臂長45m）、2#（臂長55m）、3#（臂長45m）、4#（臂長55m）、5#（臂長45m）、6#（臂長50m）塔式起重機(jī)。

4.3.3裝飾裝修施工階段

主體結(jié)構(gòu)施工結(jié)束后進(jìn)入裝飾裝修階段，此階段的垂直運(yùn)輸主要依靠人貨梯，唯一需使用塔式起重機(jī)吊裝的是外墻腳手架拆除時的鋼管。經(jīng)綜合分析后，決定主體施工結(jié)束后，拆除1，3，5#樓的塔式起重機(jī)，保留2，4，6#樓塔式起重機(jī)，并對2，4，6號塔式起重機(jī)分別進(jìn)行伸臂到65m，讓其分別能覆蓋1，3，5#樓。

5 結(jié)語

綜上所述，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工中，塔式起重機(jī)的運(yùn)用情況直接關(guān)系到整個工程施工效率與質(zhì)量。對此，在工程實(shí)踐中，必須根據(jù)場地情況、構(gòu)件吊裝需求，合理進(jìn)行塔式起重機(jī)選型、布置，保證項(xiàng)目順利完工。

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作者簡介：

1.蔡周平（1985-），男，籍貫四川巴中，本科，工程師，從事裝配式建筑管理工作。

2.王曉輝（1989-），男，籍貫山西運(yùn)城，本科，工程師，從事設(shè)備管理工作。