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        淺析時(shí)代廣場(chǎng)塔吊選型

        2014-11-27 07:25:06李昕崔嘉鄧征池中國(guó)建筑第五工程局有限公司湖南長(zhǎng)沙410004
        安徽建筑 2014年2期
        關(guān)鍵詞:動(dòng)臂塔樓塔吊

        李昕,崔嘉,鄧征池 (中國(guó)建筑第五工程局有限公司,湖南 長(zhǎng)沙 410004)

        1 工程概況

        1.1 設(shè)計(jì)概況

        高速·濱湖時(shí)代廣場(chǎng)C-01地塊C1#、C2#樓及地庫(kù)建設(shè)施工總承包工程,位于合肥市濱湖新區(qū)徽州大道西側(cè)、方興大道以南、西藏路以東、煙墩路以北,用地面積76008m2,主要為辦公、五星級(jí)酒店、商業(yè)開發(fā)用,總建筑面積約292968m2。C1#樓地上54層、地下3層,建筑高度為237.40m,地上建筑面積119256m2;C2#樓地上41層,建筑高184.10m,地上建筑面積約66733m2,裙樓47853m2;地下建筑面積59126m2,主要為設(shè)備用房、地下車庫(kù)等。

        C1#塔樓結(jié)構(gòu)形式采用“巨型鋼框架+圓鋼管混凝土柱+鋼框架梁(桁架)+鋼筋混凝土核心筒”混合結(jié)構(gòu);C2#塔樓結(jié)構(gòu)形式為“框架+核心筒”結(jié)構(gòu),框架柱下部樓層采用鋼骨混凝土柱,核心筒局部設(shè)置鋼骨柱,局部采用鋼骨梁。

        1.2 現(xiàn)場(chǎng)條件

        施工場(chǎng)地南側(cè)及東側(cè)為一期在建高樓,對(duì)塔吊布置影響大,限制了塔吊的擺動(dòng)幅度,北側(cè)為已建生活區(qū),在塔吊覆蓋范圍內(nèi),安全管理難度大。

        2 塔吊選型

        塔吊作為結(jié)構(gòu)施工中主要的垂直運(yùn)輸機(jī)械,對(duì)于勁性混凝土組合框架結(jié)構(gòu),不僅要對(duì)鋼筋及周轉(zhuǎn)材料進(jìn)行垂直運(yùn)輸,更重要的是用于鋼柱鋼梁的吊裝,所以鋼構(gòu)件的重量和吊次需求成為塔吊選型時(shí)考慮的主要因素。

        2.1 鋼構(gòu)件分節(jié)及吊重分析

        鋼構(gòu)件的重量和吊次需求對(duì)塔吊的起重性能起著決定性作用,故在塔吊選型的同時(shí),必須對(duì)鋼柱的分節(jié)進(jìn)行深化設(shè)計(jì)。鋼構(gòu)構(gòu)建重量具體分析如圖1、2所示。

        塔樓立面共布置著14種鋼桁架,根據(jù)其自身特點(diǎn),其中最難吊裝桁架如圖3、圖4。

        塔樓屋頂共布置著6種鋼桁架,根據(jù)其自身特點(diǎn)以及塔吊的性能,最典型桁架梁吊裝如圖5所示。

        2.2 每層吊裝次數(shù)分析(見表1)

        表1

        以上對(duì)C1#樓鋼結(jié)構(gòu)吊裝重量以及吊次做了具體的分析,選用的塔吊應(yīng)滿足以上吊裝要求。

        2.3 塔吊選型原則

        在塔吊選型初期,通過對(duì)合同工期、起重量情況、塔吊工作效率、市場(chǎng)情況等進(jìn)行了解后,確定了塔吊選型的原則如下:

        ①滿足鋼結(jié)構(gòu)吊裝重量要求、次數(shù)吊裝要求;

        ②盡量將塔吊基礎(chǔ)避開主樓筏板施工范圍,盡早安裝塔吊,減少對(duì)主樓施工進(jìn)度的影響;

        ③塔吊吊運(yùn)范圍盡可能覆蓋整個(gè)施工面,不產(chǎn)生或少產(chǎn)生盲點(diǎn);

        ④注重塔吊工作效率,避免塔機(jī)密度過大,互相干擾,影響作業(yè)效率,過疏又會(huì)產(chǎn)生吊裝盲區(qū);

        ⑤布置塔吊的同時(shí),考慮拆塔方案,最大限度內(nèi)避免非正常拆塔;

        圖1 周圍環(huán)境

        圖1 GKZ1分段信息

        圖2 GKZ2分段信息

        ⑥選擇有類似超高層施工經(jīng)驗(yàn)、國(guó)內(nèi)實(shí)力一流的租賃公司,保證施工安全、經(jīng)濟(jì)節(jié)約。

        2.4 塔吊市場(chǎng)情況分析

        在確定好選型原則之后,我們積極在局內(nèi)部尋找類似超高層建筑的工程,最后選擇去長(zhǎng)沙保利項(xiàng)目參觀、學(xué)習(xí),重點(diǎn)了解大型設(shè)備的選型應(yīng)考慮的因素及注意的問題。從保利項(xiàng)目的塔吊租賃公司中,引進(jìn)了實(shí)力較強(qiáng)的武漢翼達(dá)、上海龐源、北京正和租賃公司,要求三家公司在了解現(xiàn)場(chǎng)情況及項(xiàng)目部基本要求后,上報(bào)各自塔吊選型方案,明確招標(biāo)時(shí)方案優(yōu)先的原則,充分利用社會(huì)資源,發(fā)揮三家單位的聰明才智。

        表2

        3 方案比選與確定

        方案一:C1#樓地下室階段采用1臺(tái)落地式D800塔吊,上部采用2臺(tái)外掛式ZSLIO0動(dòng)臂塔吊。

        方案二:C1#樓采用2臺(tái)D800落地式平臂塔吊。

        方案三:C1#樓地下室至六層采用2臺(tái)落地式動(dòng)臂塔吊,六層以上采用2臺(tái)內(nèi)爬式動(dòng)臂塔吊。

        3.1 方案一

        3.1.1 工期的可行性

        前期1臺(tái)落地式塔吊,轉(zhuǎn)換到2臺(tái)動(dòng)臂塔吊在相互配合下基本能滿足現(xiàn)場(chǎng)施工要求,但前期一臺(tái)塔吊吊裝任務(wù)重,會(huì)影響現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度。中后期1臺(tái)塔吊主要負(fù)責(zé)鋼結(jié)的卸車、吊裝和二次轉(zhuǎn)運(yùn),另1臺(tái)塔吊主要負(fù)責(zé)土建施工和吊裝前者無法吊裝的鋼結(jié)構(gòu),有效的保證了工期要求。

        3.1.2 塔吊適用性

        前期D800的第一次安裝自由高度為75m,滿足六層結(jié)構(gòu)施工要求。D800塔吊基礎(chǔ)難滿足,C1#樓核心筒人工挖孔樁,樁直徑3.2m,樁間距2.5m,不能提供D800塔吊基礎(chǔ)位置。前期在平臂塔吊轉(zhuǎn)換成外掛式動(dòng)臂塔吊時(shí),安裝、拆除周期長(zhǎng),危險(xiǎn)系數(shù)高;當(dāng)然動(dòng)臂塔吊有其自身優(yōu)點(diǎn):由于大臂可以上下擺動(dòng),可以有效的避讓障礙物,群塔作業(yè)時(shí)安全性高,中后期,塔吊不需要附著頂升,核心筒與鋼結(jié)構(gòu)豎向錯(cuò)層施工方便。

        3.1.3 經(jīng)濟(jì)性

        前期C1#樓1 臺(tái)落地式塔吊,到六層后轉(zhuǎn)換成2臺(tái)外掛式動(dòng)臂塔吊,增加塔吊安拆除費(fèi)用;后期在拆除2臺(tái)動(dòng)臂塔吊時(shí)需安裝1臺(tái)小型塔吊,拆除時(shí)危險(xiǎn)系數(shù)比平臂附著式塔吊危險(xiǎn)性大,費(fèi)用高;外掛式塔吊需要對(duì)筒體剪力墻加強(qiáng),加強(qiáng)方式需報(bào)設(shè)計(jì)院核定;外掛支座費(fèi)用高昂,另外D800附著式塔吊月租相比動(dòng)臂塔吊便宜30%。

        3.2 方案二

        3.2.1 D800塔吊可行性

        C1#樓一直采用2臺(tái)D800附著式平臂塔吊,布置在塔樓東西兩側(cè),D800臂長(zhǎng)50,主要性能見圖6。

        根據(jù)以上D800工作性能表與鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件對(duì)比可知,2臺(tái)D800塔吊能滿足C1#塔樓垂直運(yùn)輸要求。①D800型附著式塔吊起重量大,建筑物只承受塔吊傳遞的水平載荷,即塔吊附著力;②附著在建筑物外部,附著和頂升過程可利用施工間隙進(jìn)行,對(duì)于總的施工進(jìn)度影響不大;③施工前期司機(jī)可以看到吊裝全過程,對(duì)塔吊操作有利;④其拆卸是安裝的逆過程,比內(nèi)爬式方便。

        圖3 KHJ5最大分段重量為15.7t

        圖4 10.KHJ9最大分段重量為15.3t

        圖5 KHJ16最大分段重量為21.9t

        塔吊豎向錯(cuò)層情況圖

        塔吊豎向錯(cuò)層情況圖

        3.2.2 D800塔吊適應(yīng)性

        2臺(tái)D800塔吊布置在C1#塔樓兩側(cè)塔吊基礎(chǔ)能滿足,平臂附著式塔吊安裝、頂升簡(jiǎn)單,技術(shù)成熟;兩塔塔吊能全部覆蓋C1#塔樓,沒有盲點(diǎn)。前期塔吊自由高度達(dá)75m,滿足塔樓六層吊裝要求,有效的提高了施工效率,與爬模安裝無縫對(duì)接。中后期由于塔吊附著過后塔吊自由高度有限,導(dǎo)致塔樓豎向流水錯(cuò)層難分開,核心筒只能領(lǐng)先鋼結(jié)構(gòu)六層,豎向分層施工局限性大。

        3.2.3 D800經(jīng)濟(jì)性

        C1#樓一直采用2臺(tái)D800塔吊在進(jìn)場(chǎng)安裝,費(fèi)用少,相比方案一沒有二次安裝費(fèi)用;根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查D800塔吊相比其他動(dòng)臂塔吊租賃費(fèi)用少30%。

        3.3 方案三

        3.3.1 可行性

        前期2臺(tái)動(dòng)臂塔吊,塔吊平面布置難度大,如布置在C1#塔樓內(nèi),塔樓基礎(chǔ)人工挖孔樁樁間距小,無法滿足塔吊基礎(chǔ)尺寸,在筏板施工過程中還需2臺(tái)小型平臂塔吊配合施工,筏板澆筑完成后,2臺(tái)動(dòng)臂塔吊安裝在負(fù)三層核心筒上,2臺(tái)動(dòng)臂塔吊對(duì)角布置。塔吊吊裝能力、吊重能滿足要求。

        3.3.2 適應(yīng)性

        中后期動(dòng)臂塔豎向錯(cuò)層不受塔吊自由高度影響,動(dòng)臂塔吊在群塔作業(yè)過程靈活、安全。前期可行性比強(qiáng),2臺(tái)動(dòng)臂塔吊相互配合。缺點(diǎn):存在塔吊二次轉(zhuǎn)換安裝,核心筒內(nèi)后置梁,預(yù)留洞口處理難度大。

        3.3.3 經(jīng)濟(jì)性

        由于前期在筏板施工階段需要小型塔吊,存在塔吊二次安拆,安拆費(fèi)用增加內(nèi)爬塔吊預(yù)留洞口多,增加后期洞口處理難度、人工費(fèi)用增加。

        3.4 方案確定

        總述方案一在前期1臺(tái)D800平臂附著式塔吊無法滿足現(xiàn)場(chǎng)吊運(yùn)要求,還需增加1臺(tái)D800平臂附著式塔吊才能滿足現(xiàn)場(chǎng)吊裝要求。后期2臺(tái)動(dòng)臂塔吊有其優(yōu)勢(shì),比如:群塔作業(yè),無需增加附著,可使核心筒與鋼結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)錯(cuò)層8層以上,豎向流水空間大;由于塔吊轉(zhuǎn)換在核心筒六層施工,與爬模安裝有沖突,耽誤工期較長(zhǎng)。外掛支座費(fèi)用高昂,以及后期后期還需安裝1臺(tái)小型平臂塔吊拆除,后期的拆除費(fèi)用高。方案二在前期很好的滿足吊次、吊量要求,不存在塔吊二次安裝轉(zhuǎn)換,附著、頂升標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)易;附著式塔吊租賃費(fèi)用低、安拆費(fèi)用低;但附著式塔吊需要附著在鋼柱上導(dǎo)致豎向流水施工相對(duì)固定。方案三群塔做業(yè)安全性強(qiáng)、豎向流水空間大;內(nèi)爬導(dǎo)致核心筒內(nèi)預(yù)留洞口多增加后期處理費(fèi)用,后期塔吊拆除費(fèi)用高,需安裝1臺(tái)小型塔吊;動(dòng)臂塔吊本身租賃費(fèi)用高。

        通過以上分析,綜合考慮,該項(xiàng)目主樓采用了2臺(tái)附著式塔吊,對(duì)稱布置在主樓東西兩側(cè),并從深化設(shè)計(jì)階段對(duì)鋼柱分節(jié)進(jìn)行優(yōu)化,節(jié)約塔吊的安裝拆除和租賃費(fèi)用。選型和定位又是循環(huán)制約著的,為了塔吊能發(fā)揮最大的作用,必須結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,掌握以上各項(xiàng)參數(shù),綜合分析。

        4 結(jié) 語

        目前D800塔吊已經(jīng)運(yùn)行半年,從現(xiàn)場(chǎng)情況來看滿足塔樓吊裝要求,運(yùn)行效果理想。每個(gè)工程有其工程本身特點(diǎn),在塔吊的選型及布置上不僅要考慮結(jié)構(gòu)形式、塔吊大小,還要從技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性、合理性等多方面進(jìn)行結(jié)合比較。

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