超高層施工垂直運輸是個技術(shù)活——三個要點一抓到位
超高層建筑工程越來越普遍,在垂直運輸方面,有3個關(guān)鍵問題必須處理得當,尤其在施組方案中要重點說明,切忌不可盲目借鑒。
01塔吊附著——內(nèi)爬VS外掛
核心筒與鋼框架組合結(jié)構(gòu)在超高層建筑中被廣泛采用。此類結(jié)構(gòu)對垂直運輸設(shè)備要求越來越高,而傳統(tǒng)核心筒內(nèi)爬塔吊因筒內(nèi)空間狹小,多臺塔吊布置困難且塔吊效率低?;A(chǔ)外附式塔吊又因附著于鋼外框受到外框結(jié)構(gòu)滯后影響,施工緩慢。因此,塔吊究竟是內(nèi)爬還是外掛,選對形式十分重要。采用內(nèi)爬外掛塔吊工藝,采用了一種新型附著形式,將塔吊外附于核心筒外壁,增大了塔吊的施工覆蓋面,合理有效地發(fā)揮了塔吊的起重工效。
塔吊附著的形式各有特點,雖然在核心筒與鋼框架組合結(jié)構(gòu)中采用傳統(tǒng)內(nèi)爬工藝有一定的局限性,但在其他一些結(jié)構(gòu)中,傳統(tǒng)內(nèi)爬的形式仍具有一定的優(yōu)勢。
爬升機構(gòu)有液壓式和機械式兩種。液壓爬升機構(gòu),由爬升梯架、液壓缸、爬升橫梁和支腿等組成。爬升梯架由上、下承重梁構(gòu)成,兩者相隔兩層樓,工作時用螺栓固定在筒形結(jié)構(gòu)的墻或邊梁上,梯架兩側(cè)有踏步。其承重梁對應(yīng)于起重機塔身的四根主肢,裝有8個導(dǎo)向滾子,在爬升時起導(dǎo)向作用。塔身套裝在爬升梯架內(nèi),頂升液壓缸的缸體鉸接于塔身橫梁上,而下端(活塞桿端)鉸接于活動的下橫梁中部。塔身兩側(cè)裝支腿,活動橫梁兩側(cè)也裝支腿,依靠這兩對支腿輪流支撐在爬梯踏步上,使塔身上升。爬升式起重機的優(yōu)點是:起重機以建筑物作支承,塔身短,起重高度大,而且不占建筑物外圍空間,缺點是司機作業(yè)往往不能看到起吊全過程,需靠信號指揮;施工結(jié)束后拆卸復(fù)雜,一般需設(shè)輔助起重機拆卸。
與傳統(tǒng)內(nèi)爬形式相比,內(nèi)爬外掛的塔吊附著形式,位置選擇多樣化,整體影響面小,同時還具有以下特點。
(1)將超高層塔吊附著于核心筒外壁,有效克服了因核心筒內(nèi)狹小引起的多臺塔吊布置困難的問題,同時避免了因塔吊穿樓層板造成的結(jié)構(gòu)后施工問題。
(2)覆蓋面廣,提高機械效率? 本工藝的超高層塔吊可以懸掛于核心筒外壁,鋼結(jié)構(gòu)外框覆蓋面積更大,在采用同等型號塔吊的情況下,塔吊吊運鋼構(gòu)件實際利用率大大提高,有效發(fā)揮塔吊滿載使用率,提高機械效率。
(3)周轉(zhuǎn)安拆及爬升效率高,節(jié)約工期? 塔吊外掛架采用整體拼裝,構(gòu)件之間銷軸連接,周轉(zhuǎn)安拆便捷,外掛架隨核心筒進度在過程中即可安裝完畢,塔吊單次爬升周期短,不占用主體施工工期。
(4)不受核心筒超前施工制約,施工更加機動靈活? 塔吊外附于核心筒外壁與核心筒施工同步爬升,不受外框鋼結(jié)構(gòu)施工滯后的影響,更加機動靈活。
(5)各項指標增長快,經(jīng)濟效益顯著? 較基礎(chǔ)外附式塔吊,內(nèi)爬外掛塔吊減少了固定基礎(chǔ),省去了大量的標準節(jié),降低了后施工區(qū)域難度,加快了施工進度,帶來了顯著的經(jīng)濟效益。
02布置原則
(1)需要保證塔吊安全穩(wěn)定的要求?
避免塔吊基礎(chǔ)設(shè)置在回填土上,同時也要考慮塔吊距基坑底角的水平距離是否滿足安全要求,即塔吊基礎(chǔ)面(前支腿位置)與基坑底角點的連線,此線與水平線的夾角應(yīng)該滿足安全剪切角的要求(小于45°)。
(2)塔吊基礎(chǔ)布置原則?
設(shè)置在基坑外側(cè)的塔吊基礎(chǔ),應(yīng)該避開室外管線密集區(qū)域,為工程施工創(chuàng)造先決條件。設(shè)置在基坑內(nèi)部的塔吊基礎(chǔ),應(yīng)避免與地下室剪力墻、柱、主梁相撞,應(yīng)盡量避免塔吊標準節(jié)穿過人防地下室頂板。?
(3)保證與建筑物的距離要求?
在確定塔吊與建筑物的距離時要盡量避免塔吊與建筑物過近,容易與爬模體系、玻璃幕墻發(fā)生碰撞,同時也要注意塔吊頂部爬升架平臺不可與外架相碰。
(4)滿足塔吊附著位置的要求?
自爬升塔吊達到獨立高度后,需使用錨固桿件將塔身與建筑物相連接進行附著。附著桿件的布置方式、夾角和附著距離等,應(yīng)與塔吊安裝公司提前溝通。
(5)滿足塔吊安拆的要求?
在塔吊安拆過程中,塔吊前臂與爬升架標準節(jié)引進裝置口的朝向必須一致。塔吊在進場安裝之前,塔吊爬升架口的朝向必須明確。待施工完畢后塔吊拆除時,如果塔吊大臂方向存在新建建筑物的主體,將無法拆除塔吊。
03塔吊與模架的協(xié)調(diào)
塔吊每一次爬升的高度,是否與建筑層高相適應(yīng)?這是一個很重要但卻易被忽視的問題。在塔吊選型時,層高問題就應(yīng)納入考慮范疇。
如果后期在施工中發(fā)現(xiàn),塔吊的的爬升高度與爬模高度不適應(yīng),導(dǎo)致諸多施工不便之處,那么施工方應(yīng)及時與塔吊及爬模廠家進行溝通,以協(xié)調(diào)解決高度問題。
在一些超高層建筑施工時,一旦塔吊的提升高度與爬架提升高度并非倍數(shù)關(guān)系,則隨著施工高度的增加,將來帶諸多不便。如某塔樓標準層高度4.2m,爬架高度18m,在不斷爬升的過程中,會出現(xiàn)爬模架體與塔吊配重相撞的現(xiàn)象。盡管調(diào)整了爬升頻率,但這使每道職稱架埋件的位置相對于每層結(jié)構(gòu)的標高成為了變量,塔吊支撐架不在最佳位置,導(dǎo)致諸多不便。
經(jīng)過與塔吊及爬模廠家的討論,選擇優(yōu)化爬模架,減少其高度,使其在第四次爬升后不與塔吊配重塊相撞,但爬架上部為鋼筋綁扎層,所以只能優(yōu)化爬模架下部架體,局部改動使其在第四次爬升前,可以安裝下一道塔吊支撐架。