浅析时代广场塔吊选型

2014-11-27李昕崔嘉邓征池中国建筑第五工程局有限公司湖南长沙410004

安徽建筑 2014年2期

李昕，崔嘉，邓征池（中国建筑第五工程局有限公司，湖南长沙 410004）

1 工程概况

1.1 设计概况

高速·滨湖时代广场C-01地块C1#、C2#楼及地库建设施工总承包工程，位于合肥市滨湖新区徽州大道西侧、方兴大道以南、西藏路以东、烟墩路以北，用地面积76008m2，主要为办公、五星级酒店、商业开发用，总建筑面积约292968m2。C1#楼地上54层、地下3层，建筑高度为237.40m，地上建筑面积119256m2；C2#楼地上41层，建筑高184.10m，地上建筑面积约66733m2，裙楼47853m2；地下建筑面积59126m2，主要为设备用房、地下车库等。

C1#塔楼结构形式采用“巨型钢框架+圆钢管混凝土柱+钢框架梁（桁架）+钢筋混凝土核心筒”混合结构；C2#塔楼结构形式为“框架+核心筒”结构，框架柱下部楼层采用钢骨混凝土柱，核心筒局部设置钢骨柱，局部采用钢骨梁。

1.2 现场条件

施工场地南侧及东侧为一期在建高楼，对塔吊布置影响大，限制了塔吊的摆动幅度，北侧为已建生活区，在塔吊覆盖范围内，安全管理难度大。

2 塔吊选型

塔吊作为结构施工中主要的垂直运输机械，对于劲性混凝土组合框架结构，不仅要对钢筋及周转材料进行垂直运输，更重要的是用于钢柱钢梁的吊装，所以钢构件的重量和吊次需求成为塔吊选型时考虑的主要因素。

2.1 钢构件分节及吊重分析

钢构件的重量和吊次需求对塔吊的起重性能起着决定性作用，故在塔吊选型的同时，必须对钢柱的分节进行深化设计。钢构构建重量具体分析如图1、2所示。

塔楼立面共布置着14种钢桁架，根据其自身特点，其中最难吊装桁架如图3、图4。

塔楼屋顶共布置着6种钢桁架，根据其自身特点以及塔吊的性能，最典型桁架梁吊装如图5所示。

2.2 每层吊装次数分析（见表1）

表1

以上对C1#楼钢结构吊装重量以及吊次做了具体的分析，选用的塔吊应满足以上吊装要求。

2.3 塔吊选型原则

在塔吊选型初期，通过对合同工期、起重量情况、塔吊工作效率、市场情况等进行了解后，确定了塔吊选型的原则如下：

①满足钢结构吊装重量要求、次数吊装要求；

②尽量将塔吊基础避开主楼筏板施工范围，尽早安装塔吊，减少对主楼施工进度的影响；

③塔吊吊运范围尽可能覆盖整个施工面，不产生或少产生盲点；

④注重塔吊工作效率，避免塔机密度过大，互相干扰，影响作业效率,过疏又会产生吊装盲区；

⑤布置塔吊的同时，考虑拆塔方案，最大限度内避免非正常拆塔；

图1 周围环境

图1 GKZ1分段信息

图2 GKZ2分段信息

⑥选择有类似超高层施工经验、国内实力一流的租赁公司，保证施工安全、经济节约。

2.4 塔吊市场情况分析

在确定好选型原则之后，我们积极在局内部寻找类似超高层建筑的工程，最后选择去长沙保利项目参观、学习，重点了解大型设备的选型应考虑的因素及注意的问题。从保利项目的塔吊租赁公司中，引进了实力较强的武汉翼达、上海庞源、北京正和租赁公司，要求三家公司在了解现场情况及项目部基本要求后，上报各自塔吊选型方案，明确招标时方案优先的原则，充分利用社会资源，发挥三家单位的聪明才智。

表2

3 方案比选与确定

方案一：C1#楼地下室阶段采用1台落地式D800塔吊，上部采用2台外挂式ZSLIO0动臂塔吊。

方案二：C1#楼采用2台D800落地式平臂塔吊。

方案三：C1#楼地下室至六层采用2台落地式动臂塔吊，六层以上采用2台内爬式动臂塔吊。

3.1 方案一

3.1.1 工期的可行性

前期1台落地式塔吊，转换到2台动臂塔吊在相互配合下基本能满足现场施工要求，但前期一台塔吊吊装任务重，会影响现场施工进度。中后期1台塔吊主要负责钢结的卸车、吊装和二次转运，另1台塔吊主要负责土建施工和吊装前者无法吊装的钢结构，有效的保证了工期要求。

3.1.2 塔吊适用性

前期D800的第一次安装自由高度为75m，满足六层结构施工要求。D800塔吊基础难满足，C1#楼核心筒人工挖孔桩，桩直径3.2m，桩间距2.5m，不能提供D800塔吊基础位置。前期在平臂塔吊转换成外挂式动臂塔吊时，安装、拆除周期长，危险系数高；当然动臂塔吊有其自身优点：由于大臂可以上下摆动，可以有效的避让障碍物，群塔作业时安全性高，中后期，塔吊不需要附着顶升，核心筒与钢结构竖向错层施工方便。

3.1.3 经济性

前期C1#楼1 台落地式塔吊，到六层后转换成2台外挂式动臂塔吊，增加塔吊安拆除费用；后期在拆除2台动臂塔吊时需安装1台小型塔吊，拆除时危险系数比平臂附着式塔吊危险性大，费用高；外挂式塔吊需要对筒体剪力墙加强，加强方式需报设计院核定；外挂支座费用高昂，另外D800附着式塔吊月租相比动臂塔吊便宜30%。

3.2 方案二

3.2.1 D800塔吊可行性

C1#楼一直采用2台D800附着式平臂塔吊，布置在塔楼东西两侧，D800臂长50，主要性能见图6。

根据以上D800工作性能表与钢结构构件对比可知，2台D800塔吊能满足C1#塔楼垂直运输要求。①D800型附着式塔吊起重量大，建筑物只承受塔吊传递的水平载荷，即塔吊附着力；②附着在建筑物外部，附着和顶升过程可利用施工间隙进行，对于总的施工进度影响不大；③施工前期司机可以看到吊装全过程，对塔吊操作有利；④其拆卸是安装的逆过程，比内爬式方便。

图3 KHJ5最大分段重量为15.7t

图4 10.KHJ9最大分段重量为15.3t

图5 KHJ16最大分段重量为21.9t

塔吊竖向错层情况图

3.2.2 D800塔吊适应性

2台D800塔吊布置在C1#塔楼两侧塔吊基础能满足，平臂附着式塔吊安装、顶升简单，技术成熟；两塔塔吊能全部覆盖C1#塔楼，没有盲点。前期塔吊自由高度达75m，满足塔楼六层吊装要求，有效的提高了施工效率，与爬模安装无缝对接。中后期由于塔吊附着过后塔吊自由高度有限，导致塔楼竖向流水错层难分开，核心筒只能领先钢结构六层，竖向分层施工局限性大。

3.2.3 D800经济性

C1#楼一直采用2台D800塔吊在进场安装，费用少，相比方案一没有二次安装费用；根据市场调查D800塔吊相比其他动臂塔吊租赁费用少30%。

3.3 方案三

3.3.1 可行性

前期2台动臂塔吊，塔吊平面布置难度大，如布置在C1#塔楼内，塔楼基础人工挖孔桩桩间距小，无法满足塔吊基础尺寸，在筏板施工过程中还需2台小型平臂塔吊配合施工，筏板浇筑完成后，2台动臂塔吊安装在负三层核心筒上，2台动臂塔吊对角布置。塔吊吊装能力、吊重能满足要求。

3.3.2 适应性

中后期动臂塔竖向错层不受塔吊自由高度影响，动臂塔吊在群塔作业过程灵活、安全。前期可行性比强，2台动臂塔吊相互配合。缺点：存在塔吊二次转换安装，核心筒内后置梁，预留洞口处理难度大。

3.3.3 经济性

由于前期在筏板施工阶段需要小型塔吊，存在塔吊二次安拆，安拆费用增加内爬塔吊预留洞口多，增加后期洞口处理难度、人工费用增加。

3.4 方案确定

总述方案一在前期1台D800平臂附着式塔吊无法满足现场吊运要求，还需增加1台D800平臂附着式塔吊才能满足现场吊装要求。后期2台动臂塔吊有其优势，比如：群塔作业，无需增加附着，可使核心筒与钢结构实现错层8层以上，竖向流水空间大；由于塔吊转换在核心筒六层施工，与爬模安装有冲突，耽误工期较长。外挂支座费用高昂，以及后期后期还需安装1台小型平臂塔吊拆除，后期的拆除费用高。方案二在前期很好的满足吊次、吊量要求，不存在塔吊二次安装转换，附着、顶升标准简易；附着式塔吊租赁费用低、安拆费用低；但附着式塔吊需要附着在钢柱上导致竖向流水施工相对固定。方案三群塔做业安全性强、竖向流水空间大；内爬导致核心筒内预留洞口多增加后期处理费用，后期塔吊拆除费用高，需安装1台小型塔吊；动臂塔吊本身租赁费用高。

通过以上分析，综合考虑，该项目主楼采用了2台附着式塔吊，对称布置在主楼东西两侧，并从深化设计阶段对钢柱分节进行优化，节约塔吊的安装拆除和租赁费用。选型和定位又是循环制约着的，为了塔吊能发挥最大的作用，必须结合现场实际情况，掌握以上各项参数，综合分析。