超近距离塔机拆除技术及应用

李加敖，王文峰，赵京运，董国举

（1.山东中建众力设备租赁有限公司，山东 济南 250022；2.山东中建物资设备有限公司，山东 济南 250022；3.山东中诚机械租赁有限公司，山东 济南 250022）

超近距离塔机拆除技术及应用

李加敖1，王文峰2，赵京运3，董国举3

（1.山东中建众力设备租赁有限公司，山东 济南 250022；2.山东中建物资设备有限公司，山东 济南 250022；3.山东中诚机械租赁有限公司，山东 济南 250022）

针对施工中由于设计变更及其他因素，致使塔机需要在高空截臂、更换配重等问题，通过采用自制吊装支架，利用自身卷扬来更换配重，有效地解决了施工难题。

塔式起重机；空中截臂；吊装支架；更换配重

在建筑施工中经常会遇到塔机离楼房太近，致使塔机无法正常降节的情况发生。造成塔机无法正常降节的原因有以下几个原因：①塔机定位时建筑物图纸不全，没有上部结构图；②设计变更；③定位时没有考虑塔机外形轮廓；④基础施工时，放线不准，轴线和楼面不平行；⑤放置预埋脚柱或预埋节时，预埋脚柱或预埋节误差大，不平行于楼面；⑥塔机布置时，只考虑了覆盖，塔机离楼房太近；⑦现场施工条件限制。

塔机无法正常降节，致使塔机无法正常拆除，要拆除塔机，目前常用方法是：一是用汽车起重机直接高空解体；二是用屋面吊拆除；用汽车起重机直接拆除，简单、安全、可靠，但是受许多条件限制，一是高度不能太高，塔机超过100m，用汽车起重机拆除不大现实；二是要求有良好的施工现场，以便于汽车起重机组装、吊装；现在工程施工一般为群体工程，底板为大面积开挖，在楼房地下室顶板拆除塔机较多，如果在地下室顶板拆除塔机，汽车起重机一般应控制在50t以下，最多不超过100t，否则会对楼房结构产生影响。用屋面吊拆除塔机，对楼房屋面结构要求较高，屋面要求能够承受屋面吊及吊装载荷；同时屋面具有安装屋面吊及放置塔机部件的空间，如果楼顶造型多，结构弱，用屋面吊拆除塔机不能实现。笔者单位在总结多年工作经验基础上，探索了一条利用自身卷扬更换配重、在高空截臂，从而拆除塔机新技术，并在河南安阳万达工程拆除一台ST5513塔机，效果良好，对于相似情况塔机拆除具有借鉴意义。

1 工程概况

安阳万达工程2号楼楼高120m，塔机型号为抚顺永茂ST5513。塔机配重为倒T形，塔机中心离楼房外墙距离1.6m。该工程为群体工程，屋面结构较弱；塔机拆除时，采用屋面吊及汽车起重机拆除的方案无法实现；为此，经与项目部协商，现场勘查，决定采取将与楼房干涉部分的结构拆除，将塔机降至最低，然后解体塔机的方案（塔机布置详见图1）；具体为用直配重更换塔机原T形配重，人工拆除前10m起重臂的方案，拆除套架靠近楼房侧平台、驾驶室、变幅小车护栏、平衡臂护栏。

图1 安阳万达工程2号楼塔机布置示意图

ST5513塔机基本参数如下。

最大起重量（kN） 60

最大起重力矩（kNm) 900

卷扬电机功率（kW） 24

标准节截面（mm） 1600×1600

第六节起重臂重量（kg) 275

第七节起重臂重量（kg) 260

2 拆除流程

按照原计划拆塔的方案，拆塔流程如下：降节至楼面→拆除一块2.4t配重→搭设脚手架→拆除前10m起重臂→更换新配重→顶升塔机将拆除的起重臂吊至地面→拆除平衡臂干涉护栏→拆除（割除）套架干涉平台→拆除变幅小车护栏→用倒链降驾驶室移至塔帽外侧并重新接线→正常降节、拆除附墙→将塔机降至拆除高度→用汽车起重机解体塔机→结束。

采用此方法拆卸，护栏、驾驶室等不影响结构安全的部件较轻，采用倒链拆除容易实现；起重臂前10m拆除靠搭设脚手架，利用倒链吊装也相对安全可行；难度较大的是配重更换（原配重外形为倒T形，共5块，2块2.9t，3块2.4t；新配重为长方形，宽度为850mm，在平衡臂主弦内，共5块，每块重量为2.3t，在工地现场预制）。为保证安全更换配重，我们决定利用塔机自身卷扬，制作“Γ”支架作为吊装支撑来更换配重。

3 吊装支架的设计校核

3.1 “Γ”支架的设计

“Γ”支架的设计要在满足强度、刚度基础上，重量轻（人工能够抬动），同时便于安装于塔机平衡臂的现有结构上；为此，将“Γ”支架的基座放在原有塔机吊装电机拔杆底座上，并将底座移至平衡臂中部,经现场测量，并考虑用双倍率吊装， 需要一定的吊装空间，为此，将“Γ”支架高设计为1.8m，如图2所示。

3.2 “Γ”支架的受力分析

图2 “Γ”支架结构示意图

“Γ”支架的支撑杆1（AC）截面为Ø100mm ×10mm，长1820mm的圆管属于拉弯构件；支撑杆2（BD）截面为140mm×140mm×6mm，长1630mm的方钢，属于轴心压杆；水平撑杆(CE)截面采用18a双槽钢，间距70mm，缀板采用133mm×80mm×10mm属于压弯构件，结构受力如图3所示。

图3 “Γ”支架受力示意图

3.3 “Γ”支架的校核

“Γ”支架在吊装最外侧（E点）配重时受力最大，CE杆是主要受弯的压弯杆件，危险截面在D处，承受最大弯矩39kNm,最大压力12kN；BD杆是轴心压杆,承受最大压力59.7kN；AC杆是主要受拉的拉弯杆件,危险截面在C处，承受最大拉力24kN,最大弯矩4.5kNm。各杆件的截面特性如表1所示。

表1 杆件的截面特性

1）AC杆校核

强度验算：

2）BD杆校核

3）CE杆校核

4 塔机的拆除

2015年5月14日，按照上述更换配重方案拆除塔机，先将提前在工地预制的直配重吊至楼面合适位置，将塔机降节至接近楼面处，保证塔机能够360°旋转，安装“Γ”形支架，拆除塔机卷扬钢丝绳，将钢丝绳按照“Γ”形支架示意图穿绕在“Γ”形支架上，将平衡臂转至楼面，利用“Γ”形支架吊起最外侧配重，缓慢启动卷扬，并将配重放在楼面上，继续拆除配重，并更换直配重，在更换配重时，需逐步更换，即先吊下原2块“T”配重,再吊上一块直配重，不能一下把原配重全部吊下，防止不平衡弯矩过大，造成不安全；换完配重后转动起重臂至楼面，搭设脚手架，利用倒链拆除前10m起重臂；重新穿绳，顶升塔机，把拆下的配重及起重臂吊至地面。至此，完成截臂及配重更换，用时一天。在拆除了与楼房干涉的护栏、驾驶室等部件后，按照正常程序拆塔，用时4天将110m高的塔机成功拆除。

5 空中截臂技术的应用

超近距离塔机拆除技术其核心利用自身卷扬更换或者拆卸配重的空中截臂技术，该技术不仅解决了塔机拆除中出现塔机与楼房部分干涉无法拆除的问题，而且对于群体工程施工具有广泛的应用。在塔机与楼房发生干涉时，必须要控制与塔机干涉楼房的施工进度，塔机应一直高于施工楼房的最高点（如搭设的脚手架），保证塔机能够360°回转，防止出现安全事故。但是在实际施工中，因施工工艺、施工队伍素质、甲方临时变动等原因，该楼房不能按原计划施工，可能超越塔机，从而使塔机无法360°旋转，为保证安全，在此情况下必须截臂。

在一般情况下，使用汽车起重机截臂相对安全可靠，但是使用汽车起重机截臂，受场地、高度等因数限制较多，对于群体工程大多不可实现（如安装于车库顶板中间的塔机及高度很高的塔机）。在群体工程中，空中截臂技术更易实现，可以利用交叉作业的高塔作为吊装辅助工具，拆除干涉的起重臂（前部两节起重臂一般长5m，重量不足300kg,塔机完全能够作为吊装设备；平衡重一般较重，且离相邻塔机较远，有的是完全超出吊装范围，有的是超出了吊装能力，用塔机作为配重吊装工具不易实现）。

用自制的“Γ”形支架来拆卸或者更换配重，可以不受场地、高度限制实现空中截臂，安全可靠，而且效率极高，如在济南华强工地，我们利用空中截臂技术，在70m高空，只用了半天时间，就完成了ST5513前10m起重臂拆除任务，成功地解决了施工难题。空中截臂技术，不但成功解决了拆除塔机中塔机部件与楼房干涉无法降节的问题，而且对于群塔方案布置具有重要意义，在地下室及附楼施工中，安装全臂或者较长起重臂，进入主体施工阶段，可以截臂，不影响主体工程施工，这样可以大大减少施工盲区，大幅降低施工人员劳动强度，降低施工成本，提高劳动效率。

(编辑 贾泽辉）

Super close distance tower crane demolition technique and application

LI Jia-ao, WANG Wen-feng, ZHAO Jing-yun，DONG Guo-ju

TH212；TH213.3

B

1001-1366(2015)09-0046-03

2015-07-08