毛文忠 馬飛燕

上海建工五建集團(tuán)有限公司 上海 200063

由3幢或3幢以上的超高層建筑組成的工程項(xiàng)目，在其施工部署時可以系統(tǒng)地考慮多幢超高層協(xié)同施工、資源互通，以便統(tǒng)籌安排。隨著施工技術(shù)的日漸革新，地產(chǎn)開發(fā)的規(guī)模也大幅度提升，群體超高層建筑項(xiàng)目逐漸增多，使得工程人也愈發(fā)重視群體超高層建筑項(xiàng)目的施工組織。

群體超高層建筑項(xiàng)目相對于常規(guī)的獨(dú)幢式超高層項(xiàng)目，有著獨(dú)有的難特點(diǎn)，且較多的施工內(nèi)容可根據(jù)多幢超高層建筑綜合考慮，這對項(xiàng)目成本優(yōu)化、工期優(yōu)化等均有著較大的影響。在超高層建筑施工前期，需吊裝構(gòu)件多，構(gòu)件質(zhì)量大，因此一般多配備塔吊或起重性能佳的塔吊；但在中后期，超高層建筑高度越來越高，構(gòu)件卻越來越小，對塔吊的機(jī)動靈活性要求較高。彭志強(qiáng)[1]提出超高層住宅群塔選型布置設(shè)計時應(yīng)充分考慮工程內(nèi)外部及各施工階段塔式起重機(jī)間與其覆蓋范圍內(nèi)建筑物的協(xié)同工作及影響，各單體工程需充分考慮施工進(jìn)度，按照統(tǒng)一的施工組織部署并嚴(yán)格執(zhí)行，但未考慮塔吊之間轉(zhuǎn)換的可能性及可操作性。本文基于某群體超高層建筑項(xiàng)目的大型塔吊在超高層項(xiàng)目施工中的初期選型、定位及轉(zhuǎn)換，總結(jié)介紹施工過程中的轉(zhuǎn)換要點(diǎn)，綜合考慮3幢超高層建筑組成的群體超高層建筑項(xiàng)目，較為深入地探討其關(guān)鍵工序，可為類似項(xiàng)目提供借鑒[2-7]。

1 群體超高層建筑項(xiàng)目難特點(diǎn)

1.1 工程概況

此群體超高層建筑項(xiàng)目位于甘肅省蘭州市，項(xiàng)目由3棟超高層建筑、4棟商業(yè)及3層地下車庫組成，總建筑面積33.7萬 m2，是集辦公、酒店、SOHO及商業(yè)于一體的大型城市綜合體項(xiàng)目，工程建筑設(shè)計新穎、功能齊全。

塔樓A：地上為45層，建筑高度230.4 m，地上建筑面積為66 760 m2；塔樓B：地上為54層，建筑高度249.8 m，地上建筑面積為105 884 m2；塔樓C：地上為38層，建筑高度為194.7 m，地上建筑面積為57 067 m2。此項(xiàng)目的3幢超高層建筑均為公用建筑，其距離較近，兩兩之間距離不大于200 m，是典型的群體超高層建筑項(xiàng)目（圖1）。

圖1 項(xiàng)目總平面示意

根據(jù)抗震設(shè)計規(guī)范，安寧區(qū)為八度抗震設(shè)防區(qū)，結(jié)構(gòu)形式為型鋼混凝土框架——核心筒結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)為無樁筏板基礎(chǔ)，筏板厚度大面4.2 m，最大深度10.7 m?；炷翗?biāo)號C45P8。鋼筋以四級鋼為主，主要為φ40、φ36、φ32 mm，配筋率較高。外框柱、梁及核心筒剪力墻內(nèi)均有勁性結(jié)構(gòu)，其中外框柱內(nèi)為十字形鋼柱，核心筒剪力墻內(nèi)為剪力鋼板＋H型柱（四角為十字形柱），Q345鋼，低區(qū)吊件數(shù)量較多，吊重大；高區(qū)吊件數(shù)量少，吊重有所減輕，但吊運(yùn)高度大幅度增設(shè)，吊裝效率嚴(yán)重降低。

1.2 工程難特點(diǎn)

1）基礎(chǔ)內(nèi)核心筒位置有較深的電梯井坑，塔吊基礎(chǔ)無法直接設(shè)置在核心筒內(nèi)。

2）建筑外輪廓較大，需要較長的塔吊大臂。

3）建筑結(jié)構(gòu)形式?jīng)Q定了塔吊在主體施工階段需設(shè)置在核心筒內(nèi)。

4）勁性鋼柱及伸臂桁架層構(gòu)件自重大，對塔吊的吊裝能力要求高。

5）群體超高層建筑項(xiàng)目一般距離較近，結(jié)構(gòu)形式相同，可綜合考慮施工工藝。

2 群體超高層建筑項(xiàng)目塔吊設(shè)置、選型

2.1 群體超高層建筑項(xiàng)目塔吊基礎(chǔ)定位注意事項(xiàng)

群體超高層建筑項(xiàng)目占地面積大，地下結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尤其是在基礎(chǔ)施工階段，塔吊林立，各類大型機(jī)械穿梭在基坑內(nèi)。其塔吊定位需綜合考慮以下因素：

1）前期以筏板以及地下結(jié)構(gòu)施工為主，后期則以裙樓為輔。

2）以大型塔吊為主，配合小型塔吊。

3）需考慮后期超高層的施工、轉(zhuǎn)換、拆除的便利性。

4）盡量減少重型汽車吊的配合安裝與拆除工作，以降低費(fèi)用。

5）需考慮施工過程中最大起吊構(gòu)件的質(zhì)量。

6）需結(jié)合場地布置、周邊環(huán)境綜合考慮。

7）需考慮大型塔吊基礎(chǔ)的地基承載力情況。

2.2 影響群體超高層建筑項(xiàng)目塔吊型號選擇要點(diǎn)

1）勁性柱與伸臂桁架的最大構(gòu)件質(zhì)量（分階段）。

2）勁性柱與伸臂桁架的最大安裝高度。

3）混凝土布料機(jī)安裝使用高度。

4）內(nèi)爬式塔吊的獨(dú)立高度。

5）綜合考慮外側(cè)爬升式腳手架的吊裝要求。

6）綜合考慮中后期的應(yīng)用和塔樓間互相調(diào)配。

7）考慮動臂式塔吊與平臂式大型塔吊的優(yōu)勢互補(bǔ)。

3 群體超高層建筑項(xiàng)目塔吊的轉(zhuǎn)換過程及其意義

3.1 群體超高層建筑塔吊的轉(zhuǎn)換過程

為滿足地下室施工階段塔吊全覆蓋及塔樓下部樓層鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件吊裝起重要求，該工程地下室施工階段總計安裝5臺塔吊，塔吊型號、布置位置以及覆蓋范圍的具體情況如圖2所示。

待塔樓進(jìn)入地上施工階段，以及圖2中深色填充區(qū)域地下室出±0 m以后，進(jìn)行塔吊轉(zhuǎn)換工作。轉(zhuǎn)換后的塔吊型號、布置位置及覆蓋范圍具體如圖3所示。塔吊轉(zhuǎn)換過程如表1所示。

表1 塔吊轉(zhuǎn)換過程

圖2 地下室施工階段塔吊平面布置示意（轉(zhuǎn)換前）

圖3 主體施工階段塔吊平面布置示意（轉(zhuǎn)換后）

由以上可知，本工程A、B塔樓塔吊存在塔吊互轉(zhuǎn)情況，邏輯關(guān)系嚴(yán)密，相互制約、影響，因此須同步啟動。本工程C塔樓塔吊轉(zhuǎn)換和A、B塔樓塔吊轉(zhuǎn)換無嚴(yán)密邏輯關(guān)系，場地等因素制約小，因此可獨(dú)立啟動。

在轉(zhuǎn)換過程中為保證不影響生產(chǎn)進(jìn)度，應(yīng)嚴(yán)格控制每臺塔吊的拆除、轉(zhuǎn)換、安裝時間，以保證每個超高層塔樓的垂直運(yùn)輸能力。

鑒于上述原因，需編制詳細(xì)的轉(zhuǎn)換計劃，并嚴(yán)格落實(shí)（圖4）。

圖4 塔吊轉(zhuǎn)換計劃與具體步驟示例

3.2 群體超高層建筑塔吊的控制要點(diǎn)

3.2.1 轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)的控制

地下室施工階段須保證塔吊滿足塔樓鋼結(jié)構(gòu)重型構(gòu)件吊裝的起重要求及對地下室施工區(qū)域的盡可能覆蓋。因此，地下室施工階段重型塔吊主要布置于塔樓周邊，以保證塔樓區(qū)域塔吊的起重能力最大，且塔臂須盡可能地覆蓋到塔樓以外的地下室區(qū)域。

塔樓周邊地下室結(jié)構(gòu)出±0 m，塔樓也同時進(jìn)入地上結(jié)構(gòu)施工，此階段塔吊主要服務(wù)于塔樓主體結(jié)構(gòu)施工，塔樓周邊地下室區(qū)域已不需要塔吊覆蓋。為避免塔吊隨塔樓施工高度的不斷增高而升高加節(jié)，出于成本考慮，將塔樓周邊長臂重型塔吊拆除，并于塔樓核心筒內(nèi)部安裝可隨塔樓施工進(jìn)行自爬的內(nèi)爬塔吊。

由以上可知，塔吊轉(zhuǎn)換主要受塔樓施工高度及塔樓周邊地下室結(jié)構(gòu)施工進(jìn)度控制，須保證塔吊轉(zhuǎn)換前塔樓周邊地下室結(jié)構(gòu)施工完成，且塔樓施工高度不超出塔吊可吊裝高度。

因此，制定合理的塔樓及周邊地下室結(jié)構(gòu)施工計劃是保證塔吊轉(zhuǎn)換工作順利進(jìn)行的關(guān)鍵。

3.2.2 轉(zhuǎn)換周期的控制

1）塔吊進(jìn)出場控制。外部塔吊進(jìn)場需支付進(jìn)出場費(fèi)，且其遠(yuǎn)距離運(yùn)輸會受到多種突發(fā)情況的干擾，如交通狀況、雨雪天氣等，塔吊轉(zhuǎn)換的工期不可控。基于以上原因，塔吊轉(zhuǎn)內(nèi)爬時應(yīng)盡可能考慮使用施工現(xiàn)場已安裝塔吊。因此，地下室施工階段的塔吊選型就應(yīng)結(jié)合塔樓主體結(jié)構(gòu)施工階段的塔吊選型予以統(tǒng)籌考慮。

2）施工進(jìn)度控制。塔吊轉(zhuǎn)換工作涉及多個塔吊的拆除及安裝工作，且施工現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜，危險性較高。因此，為避免意外情況的發(fā)生，應(yīng)盡可能地縮短塔吊轉(zhuǎn)換周期。但超高層項(xiàng)目塔樓主體結(jié)構(gòu)施工往往處在控制施工工期的關(guān)鍵線路上，因此塔吊轉(zhuǎn)換工作不應(yīng)一味追求縮短轉(zhuǎn)換周期，還應(yīng)結(jié)合塔樓施工計劃進(jìn)行通盤考慮，盡可能地減小其對塔樓結(jié)構(gòu)施工的不利影響。如工期和天氣等條件允許，出于施工安全及進(jìn)度考慮，塔吊轉(zhuǎn)換工作一般安排在冬休期更為合理。

3）施工場地控制。超高層建筑一般均規(guī)劃在繁華市區(qū)的密集建筑群中，周邊建筑環(huán)境、交通環(huán)境復(fù)雜，施工場地狹小往往是超高層建筑施工面臨的共同難題，在塔吊轉(zhuǎn)換過程中的具體體現(xiàn)就是汽車吊難以進(jìn)入或布置，以及施工堆場、加工場的反復(fù)搬移。為解決這一問題，應(yīng)在前期合理的場地規(guī)劃、施工規(guī)劃的基礎(chǔ)上，盡可能地考慮利用施工現(xiàn)場已安裝塔吊，進(jìn)行轉(zhuǎn)換過程中的其余塔吊的安裝及拆卸，應(yīng)盡量減少對汽車吊、履帶吊的使用。

3.2.3 轉(zhuǎn)換過程控制

塔吊轉(zhuǎn)換過程應(yīng)著重把控以下3個方面。

1）保證施工安全。塔吊轉(zhuǎn)換工作涉及多個塔吊的拆除及安裝工作，危險性較高。若塔吊轉(zhuǎn)換工作未能如愿在冬休期間進(jìn)行，應(yīng)采取一定的措施以保證塔吊轉(zhuǎn)換過程中的施工安全。

① 制定塔吊吊裝路線，合理組織現(xiàn)場施工，保證塔吊安拆吊裝路線下方無密集人員作業(yè)。

② 設(shè)專人協(xié)調(diào)、指揮，嚴(yán)格按照既定施工方案組織塔吊安拆。

2）塔樓施工進(jìn)度。塔吊轉(zhuǎn)換過程應(yīng)不影響或盡可能少影響塔樓施工，應(yīng)采取一定的塔樓進(jìn)度保障措施。

① 制定合理的塔吊安裝、拆除計劃以及塔樓鋼結(jié)構(gòu)吊裝計劃，于塔吊安拆工作開始前完成階段性的鋼結(jié)構(gòu)吊裝工作。

② 制定合理的鋼筋加工計劃，于塔吊安拆工作開始前完成階段性的鋼筋加工工作。

③ 制定合理的材料倒運(yùn)計劃，于夜間完成次日所需鋼筋材料的轉(zhuǎn)運(yùn)，于日間塔吊安拆休息期間完成鋼管、模板等材料的翻轉(zhuǎn)。

④ 制定合理的塔吊轉(zhuǎn)換后的搶工措施，以挽回延誤的工期。

3）縮短轉(zhuǎn)換周期。塔吊安裝、拆除危險性較高，且施工現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜，突發(fā)情況較多，為保證施工安全及現(xiàn)場施工進(jìn)度不受或盡可能少受影響，應(yīng)盡可能地縮短轉(zhuǎn)換周期，可采取以下措施：

① 嚴(yán)格依照施工方案及施工計劃落實(shí)每日工作。

② 設(shè)專人統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，針對各項(xiàng)轉(zhuǎn)換工作均應(yīng)制定合理計劃，每日核對完成情況，并進(jìn)行總結(jié)及糾偏。

③ 各項(xiàng)轉(zhuǎn)換工作落實(shí)責(zé)任人，并嚴(yán)格依照考核制度進(jìn)行考核。

④ 提前聯(lián)系、落實(shí)塔吊檢測等程序性工作，避免因此造成轉(zhuǎn)換工作的延誤。

3.3 群體超高層建筑塔吊轉(zhuǎn)換的意義

3.3.1 大量節(jié)約機(jī)械進(jìn)出場等費(fèi)用

大型塔吊在群體超高層項(xiàng)目內(nèi)的調(diào)撥，塔吊無需多次進(jìn)出場運(yùn)輸，節(jié)約了大量資源。

在同一群體超高層項(xiàng)目內(nèi)利用其他已設(shè)置好的塔吊或新安裝塔吊進(jìn)行安裝、拆除、吊運(yùn)、轉(zhuǎn)移等工序時，非常便利，提高了安拆效率，節(jié)省了資源，取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益。

3.3.2 搭配利用塔吊性能

在超高層建筑施工前期階段，由于超高層建筑多為勁性結(jié)構(gòu)，鋼構(gòu)件非常多，需要吊裝的構(gòu)件也非常多，構(gòu)件質(zhì)量大，因此一般需配備重型塔吊；但在中后期，超高層建筑高度愈來愈高，鋼構(gòu)件愈來愈輕，施工過程中對塔吊的機(jī)動靈活性要求較高。

進(jìn)行群體超高層之間不同階段的重型塔吊的位置轉(zhuǎn)換，可較為充分地發(fā)揮重型塔吊的各項(xiàng)性能，即在群體超高層項(xiàng)目施工的前期階段利用大型塔吊優(yōu)異的起重性能，在中后期利用塔吊的機(jī)動靈活性，合理且充分地發(fā)揮塔吊性能，為群體超高層項(xiàng)目創(chuàng)造施工便利條件。

3.3.3 體現(xiàn)群體超高層建筑項(xiàng)目組織優(yōu)勢

群體超高層建筑項(xiàng)目應(yīng)視其為一個系統(tǒng)工程，充分發(fā)揮項(xiàng)目管理人員的主觀能動性，對其相似的施工內(nèi)容進(jìn)行比較總結(jié)、整改提高。

4 結(jié)語

將群體超高層建筑作為一個系統(tǒng)工程來考慮其塔吊前期的選型、定位；綜合考慮群體超高層建筑施工進(jìn)度之間的關(guān)系，確定中后期塔吊轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)時間及周期，精確地控制了其轉(zhuǎn)換過程中各幢塔樓的進(jìn)度，節(jié)省了塔吊安拆、進(jìn)出場、運(yùn)輸?shù)瘸杀?，?jié)約了施工工期，合理地利用了各類塔吊的性能，體現(xiàn)了群體超高層建筑項(xiàng)目的組織優(yōu)勢。