建筑群塔安装与作业施工工艺研究

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1工程概况

本工程位于丽水市莲都区中山街与欣苑街的交叉口。工程造价4.03亿元，是丽水市重点民生工程，本工程±0.00以上除厨房、卫生间以外楼板为预制叠合板，楼梯为预制楼梯，竖向构件及梁为现浇结构，地下室为现浇结构，装配率为22%。

2塔吊的选型

本工程重量最大的构件预制叠合板，重量为2.0t，由于该重量下的楼板分布不均，且数量较多，所以要综合考虑现场的因素。由于场地的建筑物之间的距离较近，考虑施工的进度因素，考虑两栋楼共用一台塔吊，所以在场地布置13台塔吊，经过对预制构件重量的验算，开始对塔吊进行选型，考虑两种塔吊类型，分别为ZJ5710与ZJ6015塔吊。选用ZJ5710塔吊的优点是该塔吊使用的范围更广，操作要更加熟练，且该塔吊的价格更加经济；选用ZJ6015塔吊（其中55m臂长的为11台，60m臂长的为两台）。使用该塔吊的优点是吊运能力更加突出，且该塔吊为变频塔吊，安全性能更加优秀，满足现场的吊装要求。缺点是该塔吊的成本更大，相对于ZJ5710塔吊的经济性能更差。最后经过对于塔吊的经济因素、现场的施工特点、工程的进度影响、现场的安全因素以及塔吊的吊运能力的综合考虑，采用ZJ6015塔吊进行施工，其中两台为60m臂长，11台为55m臂长的塔吊。

3塔吊的合理布置

3.1塔吊布置原则。塔吊布置以避开后浇带、承台及暗梁位置为原则，若无法避开则采取相应处理措施。且要求塔吊与建筑结构上部及地下室部位均无冲突，塔吊在地下室结构位置需留设临时洞口。相邻塔吊之间大臂长度小于塔吊的净距[1]。3.2塔吊的平面布置。本项目共23栋单体，且每个单体之间距离较近，考虑到施工的效率需增加现场塔吊的数量以保证各单体之间工作效率的提高，且由于本工程采用预制装配式的叠合板和预制楼梯，预制楼板的吊装时间需一个工作日，所以现场对塔吊的依赖程度就更高，所以考虑现场每两栋楼共用一台塔吊，保证现场施工工作的有序进行，同时由于各单体之间的距离较近，所以在施工时需要考虑各塔吊之间的距离，合理布置塔吊的臂长，保证各塔吊之间无碰撞的危险。在图1中的5号塔吊与6号塔吊南侧含现有建筑，且建筑的高度为47m，本工程塔吊采用ZJ6015塔吊，所以塔吊在无附墙装置的情况下定身高度为40m，每个标准节为2.8m，基础节的高度为7m，7+12x2.8=40.6m，所以塔吊安装的顶升高度无法超过该建筑物的高度，所以在施工考虑采取缩短塔吊的臂长，由60m的臂长缩短为55m的臂长，保证塔吊可以自由旋转。同时由于各建筑物之间的距离较近，在保证两栋楼共用一个塔吊的基础上进行塔吊的布置，布置的平面图如图1所示，为了保证塔吊大臂与塔身碰撞，同样采取缩短塔吊大臂的方法保证各台塔吊的安全运行。我们在布置的过程中也采用BIM技术对现场的塔吊布置进行三维建模并检验各塔吊之间有无碰撞的危险，对塔吊运转进行4D的模拟，确保现场13台塔吊的安全平稳运转。图1现场塔吊平面布置图在图1中，8号塔吊与9号塔吊采取60m臂长，其余塔吊全部采用布置55m臂长的塔吊来保证个塔吊之间安全平稳运输，大臂与塔身之间无碰撞。本项目由于采用装配式构件，所以塔吊的运输能力需满足现场预制构件的吊装，预制构件的自重为0.5T~2.0T，通过综合考虑吊装的安全、天气等因素，为保证项目的吊装工作的平稳运行，塔吊在所在臂长段的起重能力需设置安全因数为0.85，故本项目重量最大的楼板安全吊装对应的塔吊臂长起重量为2.0/0.85=2.3T，通过查询塔吊的起重能力，塔吊在40m臂长的情况下吊装能力为2.4T，塔吊在40m半径内能够满足现场的吊装要求。图2塔吊40m半径现场平面覆盖图图2基本实现对现场主楼区域全覆盖，但是图中有部分主楼区域不能完全覆盖，通过对预制构件进行重量复核，在40m半径线不能覆盖的区域，构件的重量基本上在1.2T左右，ZJ6015的塔吊调运能力满足该区域叠合板的吊装，所以现场的塔吊布置全部满足预制构件的吊装需求。3.3群塔作业塔吊的附墙与顶升高度。根据ZJ6015塔吊的说明书得知，本项目塔吊的安装的塔顶高度为6.36m，考虑到本项目为保持大臂水平采用拉杆设置在塔吊的第三节与第八节，示意图如下图3，根据现场塔吊的距离以及建筑物高度计算出相邻塔吊需满足两个标准节的高度即2X2.8=5.6m来保证塔吊大臂与相交汇的塔吊无碰撞，保证塔吊的自由旋转及安全运行。图3塔吊拉杆布置示意图根据该高度并考虑各塔吊之间的位置关系，计算出13塔吊的顶升高度如下：在施工中，通过BIM软件进行塔吊顶升高度的动态模拟发现，塔吊的最终顶升高度为上表各塔吊之间不存在拉杆与大臂碰撞现象，故塔吊的顶升高度与各相交汇的塔吊至少满足高差为2个塔吊标准节，即5.6m的高差。当然在施工过程中塔吊的高度也需要满足5.6m的高差，塔吊在施工过程中的起升高度需根据工程进度计划的安排，合理控制各台塔吊之间的高差。在工程施工中，塔吊有附墙的建筑物应先进行施工，保证需设置塔吊附墙的建筑物比相邻的建筑物进度更快，从而可以控制附墙以上标准节的数量来控制各塔吊的安全高度，保证工程的平稳施工，塔吊的运转不受制约。

4结语

通过本文详细介绍了装配式构件在吊装预制构件时的重量计算以及塔吊的吊装性能进行综合考虑，并通过BIM技术对塔吊的升塔以及位置关系进行实时模拟，保证各塔吊之间的平稳运转以及各塔吊之间的安全高度、与周边建筑物的位置关系进行校核，并通过品茗塔吊实时监控系统对塔吊的工作性能进行实时的监控，确保塔吊在正常的工作状态下安全运转，保证项目垂直运输的安全性，促进施工现场的安全生产，巩固项目的预制构件吊装工程有序进行，提高项目施工工作的平稳发展。

参考文献

[1]马永乐.超大型单体建筑群塔施工技术[J].建筑技术，2002（08）：575-577.

作者:叶晖 项俊杰 单位:浙江省建工集团有限责任公司