[天津]超高层办公楼内爬塔吊施工方案ZSL500动臂式塔吊

1、一、工程概况本工程由A座、B座及三层地下室组成，A座标准层由核心筒、内部结构、外框筒三部分组成，A座为43层，建筑高度189m，裙房为7层，建筑高度37.9m。钢结构由钢柱、钢梁、支撑等钢构件组成。为了基坑支护结构的施工，现场已立一台塔吊及在预留塔基上新做一台塔，其相对位置关系见下图所示。03-15地块原有塔吊相对位置关系图二、结构施工阶段垂直运输选择1.塔式起重机选择和定位原则1）考虑原有支护结构对塔吊施工的影响。2）塔吊的布置要优先考虑主楼施工的需要，加快主楼的施工进度。2）满足施工要求，不出现施工盲区。3）根据构件分段要求，确定所选塔式起重机的起重性能。4）因现场使用塔式起重机较多，考虑

2、施工时塔式起重机的协同作业。2.塔式起重机选择和确定本工程塔吊的布置分为四个阶段：1.第一阶段第一阶段利用原有一台STT293塔吊和一台C7050塔吊进行地下结构施工。2.第二阶段第二阶段为了加快核心筒区域的施工进度，需要尽早立核心筒内的内爬塔，根据构件分段要求，内爬塔均选择动臂塔ZSL500，因本工程电梯井及竖井尺寸较小，均不能满足ZSL500塔吊顶升节的尺寸要求，故塔吊立于核心筒内的设备间内，如下图所示： 核心筒立于设备间的必要性示意图因为ZSL500的支撑最小间距需要12m，需要大概3层高的距离，故先利用原有的两台塔吊进行地上1-3层结构施工，3层结构完成后再进行A座核心筒内爬塔的立塔施

3、工；又因为1#塔在施工过程中会碰到2#号塔塔身，为了保证主楼在整个工程进度中的关键作用，需要拆掉1#塔吊，拆除1#塔吊后整个结构仍然在2#、3#、4#塔吊的覆盖范围内，如下图所示：不拆除1#塔时各塔的相对位置关系图拆除1#塔各塔的相对位置关系图3.第三阶段第三阶段两台内爬塔进行核心筒结构的施工，3#塔进行B座4-8层结构的施工，B座结构完成后拆除3#塔。本阶段需要重点注意的是核心筒的施工进度要快于B座结构的施工进度，随着A座核心筒的进度两台内爬塔会不断的提升，因此3#塔的施工半径范围内会碰到4#塔的塔身，如下图所示：3#塔与4#塔相对位置关系立体图3#塔与4#塔相对位置关系剖面图针对此种情况，

4、制定了如下解决措施：在该阶段严格限制3#塔的回转范围，严禁3#塔碰到4#塔身，并设专职的人员进行塔吊的协调组织和管理。4.第四阶段两台内爬塔进行A座标准层的施工，如下图所示。标准层施工阶段塔吊位置图5.塔吊的相关技术参数1）STT293相关技术参数2）ZSL500相关技术参数RmaxLmaxH1H235.0m37.5m37.3m12.8m40.0m42.542.815.045.048.048.317.2mJ支撑最小间距12mK塔身长度40mR最大支撑反力55tP最大垂直力160t工作半径40m塔吊ZSL500荷重性能曲线工作半径45m塔吊ZSL500荷重性能曲线6.塔吊吊次验算1）地下结构施工

5、塔吊吊次验算塔吊吊次验算：以地下室二层结构阶段吊次验算如下表：序号需要塔吊吊运材料数量塔吊吊运能力所占用吊次备注1钢筋1918t3t/吊640吊次2模板5392m212 m2/吊450吊次多层板3支撑顶板模板用木方82m32m3/吊41吊次4支模用钢管支撑系统98t3t/吊33吊次5柱模板50套2吊/套25吊次6水电预埋管件30吊次7钢骨柱60根1根/吊60吊次钢模8脚手架120t1.5t/吊80吊次9本层合计所需塔吊吊次1359吊次10考虑各种不确定施工因素系数1.52039吊次根据进度计划可知，地下二层结构施工工期为21d。塔吊按平均8分钟1个吊次计算，每班工作8h，每天工作3班，则1台塔

6、吊每天可提供吊次为：83608=180吊次。两台塔吊在21d内总共可提供吊次为： 211802=75602309吊次，可以满足工期要求。2）地上结构施工阶段吊次验算以A座标准层结构作为对象，对塔吊吊次进行验算如下：标准层结构阶段所需塔吊吊次如下表：序号需要塔吊吊运材料数量塔吊吊运能力所占用吊次备注1钢筋385t4t/吊97吊次2模板1078m214 m2/吊77吊次多层板3支撑顶板模板用木方20m32m3/吊10吊次4支模用钢管支撑系统26t4t/吊7吊次5柱模板40套2吊/套20吊次6水电预埋管件20吊次7钢管柱24根1根/吊24吊次钢模8脚手架30t2t/吊15吊次9本层合计所需塔吊吊次2

7、70吊次10考虑超高吊装及各种不确定施工因素系数2540吊次根据进度计划可知，标准层结构施工工期为6d。塔吊在6d内总共可提供吊次为：61802=2160540吊次，可以满足工期要求。综上对比及论述，我公司A座标准层施工拟定采用2台SZL500型塔吊的垂直运输方案是合理可行的。在充分满足现场施工需求的前提下，安装速度快，作业条件好有利于避免减少互相碰撞的危险和碰到原有建筑的风险，同时塔吊使用的相关总费用较低，是适合本工程场地及施工特点的最佳方案。7.塔式起重机安装设备受场地限制，塔式起重机部件运至施工现场后，无法将部件完全放置所需要位置，因此设备到场后需要二次倒运，现场配备一台50t汽车式起重

8、机配合部位卸车现场倒运。采用50t汽车式起重机和现场已经安装的起重机完成ZSL500塔式起重机的部件组装及安装工作。8.塔式起重机安装步骤1）顶升专用节安装：将已安装好液压系统的顶升专用节安装到预埋支腿上，每个支柱用6根螺栓连接并初步紧固。保持塔式起重机的顶升方向（顶升节爬爪方向）同爬带方向一致，标准节立柱工字钢的腹板同次梁平行，翼缘同主梁平行。2）安装标准节：用已有塔吊和汽车吊将各个标准节安装到顶升专用节上。3）依次安装塔式起重机下回转支撑、上回转（含驾驶室）、平衡臂、发动机、卷扬机组、配重。4）连接塔式起重机油路及动力，并缓慢回转，使回转支撑上的起重臂连接耳板朝向汽车起重机方向。5）安装起

9、重臂总成：起重臂由50t汽车吊、现场已有塔吊完成起重臂的拼装及安装工作。6）穿绕各部钢丝绳、试机及调试：塔式起重机安装完毕后进行试机，由安装专业技术人员在厂家人员的指导下进行。（1）打开所有限制开关，连接发动机节气管到操作室，连接控制线路到操作室，连接电线到操作室，连接油管道回转传动机构。（2）检查动力部分。（3）安全限位设定。（4）试车。（5）进行荷载试验。9.塔式起重机爬升支撑设计每台塔式起重机支撑架由主梁、次梁、支撑等组成，主梁采用变截面焊接组合钢梁，主要用于承受竖向力，主梁通过预埋件与核心筒连接；次梁采用变截面钢梁，直接连接塔式起重机C形钢梁（塔式起重机抱箍钢梁），承受竖向力和传递水平

10、力，次梁与主梁通过搭接连接；塔式起重机工作状态或非工作状态产生的水平力主要通过支撑传递，支撑采用无缝钢管，通过销轴与钢柱和次梁连接。为减少水平力传递时的竖向偏心，支撑直接与次梁上翼缘连接。下图为塔式起重机支撑结构三维模型图。塔式起重机支撑结构三维模型图塔式起重机支撑架随着塔式起重机爬升反复向上倒运重复使用，并且塔式起重机移位前后支撑架大梁和部分次梁及支撑能再次使用。10.塔式起重机的爬升1）爬升原理塔式起重机的重量通过爬升节的顶升油缸传到爬升梯，爬升梯再传到C形梁，C形梁再传到支撑梁，支撑梁最后传到构筑物。爬升是由爬升节和顶升横梁上的两组爬爪，通过布置在爬升节内的液压油缸的上下运动，使两组爬爪

11、交替支承在爬梯上，从而来实现塔式起重机的爬升工作。2）塔式起重机爬升程序（1）进行塔式起重机配平，塔式起重机吊起一定重量的重物，调整起重臂角度，以改变幅度，直到塔式起重机起重臂及平衡臂达到平衡为止，将塔式起重机停稳10min以上，确保平衡无误。（2）松开塔式起重机附着框与标准节之间的夹紧挡块，其间隙在3-5mm，使塔身节可以相对附着框产生垂直方向的位移。（3）连接液压装置油管，在爬升节内的控制阀处安装油压表，调试压力，并使顶升横梁下端牢固地支撑在底板表面或C形框架上。（4）操作液压顶升机构控制阀，千斤顶开始顶升，使塔身脱离基础，向上爬升，使塔式起重机爬升节上的两个固定爬爪稳定地搭在爬梯踏步上。

12、（5）操作塔式起重机液压顶升机构控制阀，让两个液压油缸开始回收，直到其上的两个爬爪稳固地踏上爬梯相应的踏步上。至此完成了塔式起重机爬升过程的一个小循环。（6）重复爬升步骤1-3，使塔式起重机继续向上爬升，直到爬升节上的4个固定支撑爪稳固地支撑在上一道附着框上后，将液压油缸收回，并让顶升横梁上的两个爬爪支撑在C形梁上，即完成塔式起重机的一次爬升过程。三、群塔运行控制本方案考虑了塔吊的相对平面空间位置，即保证工作要求，又不产生干扰。1运行主要原则：1）后塔让先塔。在各塔机塔臂交叉区域运行时，后进入该区域的塔机要避让先进入该区域的塔机。2）动塔让静塔。在各塔机塔臂交叉区域作业时，在一塔机塔臂无回转、

13、小车无行走、吊钩无运动，而另一塔机塔臂有回转或小车行走时，动塔机应避让静塔机。3）轻车让重车。在各塔机同时运行时，无荷载塔机应避让有荷载塔机。4）客塔让主塔。以各实际工作区域划分塔机工作区域，若塔机塔臂进入非本塔工作区域时，客区域的塔机要让主区域的塔机。5）塔机在运行中，各条件同时存在时，必须按以上排序原则执行。2运行防碰撞措施工程需群塔作业，个别塔吊间相互交叉作业区域较大，为防止塔吊与塔吊间，塔吊与建筑物间发生碰撞，特制定本防碰撞措施。1）水平方向低位塔吊起重臂与高位塔吊塔身之间防碰撞塔吊在现场的定位布置是关键，通过严格控制各台塔吊之间的位置关系，来预防低位塔吊的起重臂端部碰撞高位塔吊塔身，

14、在安装方案中已保证任意两塔间距离均大于较低的塔吊臂长2m以上，符合塔式起重机安全规程（GB51442006）中的10.5之规定“两台起重机之间的最小架设距离应保证处于低位的起重机的臂架端部与另一台起重机的塔身之间至少有2m的距离”的规定。塔吊在现场的定位保证了塔吊之间不存在低位塔吊的起重臂与高位塔吊的塔身发生碰撞的问题。2）塔吊在垂直方向的防碰撞措施（1）低位塔吊的起重臂与高位塔吊起重钢丝绳之间防碰撞措施。由于受施工需要的影响，塔吊间高与低是相对的，但都有可能发生低位塔吊的起重臂与高位塔吊的起重钢丝绳的碰撞事故。为杜绝此类事故发生，项目必须对每一台塔吊的工作区进行合理划分，避免出现塔吊交叉工作

15、区。同时，项目必须配备有合格操作证的、经验丰富的信号指挥工，确保指挥塔吊回转作业时，低塔的起重臂不碰撞高塔的起升钢丝绳。当现场风速达到6级风，相当风速达到10.813.8m/s时，塔吊必须停止作业。另外，塔吊租赁公司要配备操作熟练、有责任心的塔司为现场服务，塔吊在每次使用后或在非工作状态下，将塔吊的吊钩升至顶端，同时将起重小车行走到起重臂根部。（2）高位塔吊的起重臂下端与低位塔吊的起重臂上端防碰撞措施。由于相邻塔吊的作业面有交叉处，所以低位塔吊的起重臂与高位塔吊的起重臂有可能发生碰撞。各塔吊均按照前面塔吊安装部分所要求的高度顶升即可保证高位塔吊的大臂下限与低位塔吊的大臂上限之间的垂直距离不小于

16、2m。由此，符合塔式起重机安全规程（GB51442006）中的10.5之规定：“两台起重机之间的最小架设距离应保证处于高位起重机的最低位置的部件（吊钩升至最高点或最高位置的平衡重）与低位置起重机中处于最高位置的部件之间的垂直距离不得小于2m”。（3）塔吊与现场周边建筑及设施的防碰撞措施由于施工现场比较复杂，在实际施工中，还要密切关注现场以外的情况，塔吊初次顶升要超过临近的建筑物，还要注意周边情况尤其是现场工人和车辆；避让附近电力及通讯设施，以免造成不必要的伤害或破坏。如临近建筑物上增加设备或有人进行作业，总包方需提前与之沟通，进行必要的安全交底，告知塔吊在其作业范围内避让。3各作业人员必须严格

17、执行“十不吊”的原则：被吊物重量超过机械性能允许范围；信号不清；吊物下方有人；吊物上站人；埋在地下物；斜拉斜牵物；散物捆绑不牢；立式构件、大模板等不用卡环；零碎物无容器；吊装物重量不明，有起点无落点不准吊。4过程控制：1）塔机与信号指挥人员必须配备对讲机。对讲机统一确定频率后必须锁频，使用人员无权调该频率。要做到专机专用，不得转借。2）信号指挥人员应与塔机组相对固定，无特殊原因不得随意更换指挥人员，指挥人员未经主管负责人同意，不得私自换岗。换班时应采用当面交接制。3）现场用指挥语言采用普通话。指挥语言应规范，防止发生指挥错误。4）指挥过程中，严格执行信号指挥人员与塔机司机的应答制度，即：信号指

18、挥人员发出动作指令时，先呼叫被指挥的塔机编号，待塔机司机应答后，信号指挥人员方可发出塔机动作指令。5）信号指挥人员必须时刻目视塔机吊钩与被吊物。塔机转臂过程中，信号指挥人员还必须环顾相邻塔机的工作状态，并发出安全指示语言。安全指示语言必须明确、简短、完整、清晰。6）信号工在作业前、作业中和交班时，必须对钢丝绳进行全面检查与鉴定，严禁使用不合格的钢丝绳。四、装修阶段垂直运输的选择装修阶段的垂直运输重点关注两个问题：一是不同层高的垂直运输，二是人料的分流运输。根据结构验收的计划，装修阶段的垂直运输分为四个阶段：1.第一阶段A座及B座1-8层结构施工完毕后，立1#、2#、3#外用电梯，1#和2#外用

19、电梯用来解决B座的装修施工，3#外用电梯随着A座结构的升高不断提升，最终的3#外用电梯高度为67.2m（16层楼板标高），3#电梯用来解决A座低层区域（1-16层）装修施工阶段的人料垂直运输。同时进行的工作包括在15层（避难层）设置倒料平台。3#施工电梯所在位置示意图2.第二阶段A座16层结构施工完毕后，立4#外用电梯，4#外用电梯的初立高度为67.2m（16层楼板标高），4#外用电梯随着A座结构的升高不断提升，最终的4#外用电梯高度为121.8m（29层楼板标高），4#电梯用来解决A座中层区域（17-29层）装修施工阶段的人料垂直运输。4#施工电梯所在位置示意图3.第三阶段A座29层结构施工完毕后，立5#外用电梯，5#外用电梯的初立高度为121.8m（29层楼板标高），5#外用电梯随着A座结构的升高不断提升，最终的5#外用电梯高度为180.9m（设备层楼板标高），5#电梯用来解决A座高层区域（30-屋顶层）装修施工阶段的人料