吉隆坡四季酒店项目塔楼塔机拆除技术

2018-03-26李海东林进华

建筑机械 2018年3期

李海东，林进华

（1. 中铁建设集团超高层事业部，河南周口 466000；2. 中国建筑科学研究院建筑机械化研究分院，河北廊坊 065000）

内爬式塔机依靠爬升机构随着结构的升高而升高，塔机自身高度只有30m左右，起重高度随施工高度而定；其起重量、可达高度、施工成本和安全性都优于附着式塔机，成为超高层建筑施工中的首选。内爬式塔机因其随结构施工高度不断增高、塔身无附着等因素，在超高层建筑工程施工至屋面拆除时难度较大，往往需要其它塔机或扒杆吊在屋面分解拆除。本文介绍马来西亚四季酒店项目超高层建筑内爬式塔机的成功拆除方案，为类似工程提供参考。

1 工程概况

马来西亚四季酒店项目位于马来西亚首都吉隆坡市高端商业核心区，建筑总高度为342.5m，地上塔楼共有78层，裙房12层，裙房屋面高度68.45m。项目总建筑面积23.7万m2，其中地下室约2.8万m2，地上20.3万m2。塔楼标准层及屋面面积约1900m2。

本工程塔楼为基本规则长方体形状，屋面平面尺寸为57m×35m矩形，屋面砼结构面L68高度331.45m，屋面周圈皇冠钢结构檐口高度342.5m。综合考虑塔楼施工阶段的垂直运输工况和施工段划分等因素，在T3-T4轴中间位置TB轴和TG轴的外侧对称布置2台CRANEJ208PA型内爬式50m动臂塔机（TB轴一侧为TC1，TG轴一侧为TC2），TC1、TC2塔机中到中距离38.50m。TC1和TC2为塔楼结构施工阶段主要的物料垂直运输工具，如图1。

图1 塔机屋面布置图

根据四季酒店项目现场施工条件、作业环境和工程进度需要，计划在屋面BMU（擦窗机）、屋面皇冠钢结构安装完成后，先拆除TC2后拆除TC1。TC2用TC1拆除吊运到地面，TC1用屋面吊W-TC（J80PA）拆除吊运到地面，最后用扒杆吊（J1540）拆除屋面吊W-TC（J80PA）吊运到地面。

2 塔机参数

2.1 CRANEJ208PA型塔机参数

CRANEJ208PA型动臂塔机最大覆盖半径50m，最大额定起吊8t，50m末端额定起吊3.3t，覆盖半径30m范围内额定吊重6t，覆盖半径40m范围额定吊重4.25t，最大单个构件重4.23t。

CRANEJ208PA型内爬式塔机塔身约30m高，共设3道顶升框架钢梁，从下至上分别为承重框架、抗扭框架和过渡框架。相邻框架的间距在12～14m，每道框架均搁置在2道工字钢梁上。框架与工字钢梁间通过螺栓连接，而工字钢钢横梁框架与工字钢梁间通过螺栓连接，工字钢钢横梁端头固定在预埋核心筒剪力墙上的穿墙高强螺栓连接。3道框架均为可拆形式，以保证循环利用和功能转换，框架与塔身标准节均为楔式连接，如图2所示。2台塔机主要参数见表1。

图2 内爬式塔机爬升示意图

表1 CRANEJ208PA型TC1、TC2塔机主要参数

2.2 屋面吊J80PA型W-TC塔机参数（见表2）

屋面吊J80PA型W-TC塔机也为动臂塔，起重臂长30.5m，末端最大吊重2.75t，15m半径范围内额定吊重7.35t。W-TC塔机独立高度30m，最低高度1.60m，自升部分加强节2.55m，基础预制块压重4.1t，最重构件回转平台2.39t，如图3所示。

表2 屋面塔机J80PA型W-TC塔机主要构件参数

图3 CRANEJ208PA型塔机示意图

2.3 扒杆吊J1540型参数（见表3）

扒杆吊J 1 5 4 0型额定吊重2 R模式4.0 t（H≤239m）和TD模式2.0t（H≤478m），扒杆吊J1540型距离底座基础面高度竖向工作范围2.8m～13.5m，水平面工作半径15m，水平面可工作旋转角度为256°；有2个支腿长4.2m，2支点距离6m，如图4所示。

表3 扒杆吊J1540主要构件参数

图4 扒杆吊J1540示意图

3 塔机拆除方案

塔楼屋面中间矩形T3-T4轴/TB-TG轴区域L68平屋面标高331.45m，四周屋面区域L66屋面标高322.65m，从L65屋面沿结构边沿是屋面皇冠钢结构，皇冠钢结构顶标高342.50m。TC1和TC2中心间距38.50m。

3.1 塔机拆除顺序

根据屋面结构形式、施工环境和塔机性能参数等因素综合考虑塔机拆除顺序。首先用TC1拆除TC2；然后用TC1安装屋面吊J80PA，用屋面塔机J80PA拆除TC1；然后用屋面吊J80PA安装屋面扒杆吊J1540，用扒杆吊J1540拆除屋面塔机J80PA。塔机拆除顺序为TC2→TC1→屋面塔机J80PA→扒杆吊J1540。

3.2 塔机定位

塔机拆除时需要综合考虑被拆除塔机的位置、最大构件重量、拆除环境、已完成建筑情况和塔机的相对位置等因素。TC1和TC2塔机型号相同，均为CRANEJ208PA型，半径40m范围额定吊重4.25t，塔机最大单个构件是标准节，重4.23t；TC1和TC2塔机中心间距38.50m。依据塔机工况和施工条件，TC1可以独立完成拆除TC2任务。

3.2.1 屋面塔机J80PA定位

屋面塔机J80PA主要用于TC1塔机的拆除工作。根据屋面皇冠钢结构形式，在TC1较近位置TA轴/T1-T2轴之间有6100mm宽的不连续皇冠钢结构，能够满足塔机吊臂和吊物从屋面水平移出屋面下落到首层地面；所以屋面塔机J80PA应位于被拆TC1塔机和TA轴/T1-T2轴之间区域布置，同时考虑屋面塔机J80PA的工况性能和被吊构件的重量尺寸等情况确定屋面塔机J80PA的位置。最终屋面塔机J80PA中心定位于L66层T5轴偏T6轴方向500mm，距离TB轴2860mm，距离TC1塔机9.3m，如图5所示。

图5 屋面塔机J80PA定位图

3.2.2 屋面扒杆吊J1540定位

屋面扒杆吊J1540主要用于拆除屋面塔机J80PA。考虑屋面扒杆吊J1540仅有15m长，所以要拆除屋面塔机J80PA，需要将扒杆吊J1540固定于屋面吊J80PA水平半径15m范围内。根据扒杆吊J1540吊重、仰角、覆盖范围等因素确定屋面扒杆吊J1540定位于L68层TBT4轴向TC和T3轴偏500mm，与屋面塔机J80PA相距6.90m，如图6所示。

图6 屋面扒杆吊J1540定位图

3.3 塔机竖向工况

在屋面塔机J80PA定位布置时，应考虑塔机大臂、平衡臂竖向相对位置，防止塔机转动时相互干扰碰撞。根据现场各塔机的工况、作业范围、吊运路径等因素，确定竖向TC1高于屋面皇冠钢结构顶不小于2m、屋面塔机J80PA高于L68屋面结构标高不小于2m、TC1高于屋面塔机J80PA不小于2m。

4 塔机拆除施工

4.1 TC2塔机拆除

用TC1塔机拆除TC2塔机时，先将TC2塔机降到L68屋面以上约1.50m的高度，大臂在L68m屋面上分解后吊到地面，其它构件在原位拆解后吊到地面。在拆除平衡梁部分构件时，将平衡梁转到靠近TC1塔机的一侧方便拆除。TC2塔机最大构件是标准节4.23t，TC1塔机与TC2塔机中心间距38.50m；TC1塔机在40m覆盖半径内额定吊重4.25t，与到地面的屋面边缘水平17.10m，均在其额定工况范围内，满足吊装安全要求。

TC2塔机拆除顺序：3块配重→大臂拆除末端2节→2块配重→大臂中间2节→起重机构→大臂根部1节→变幅机构→平衡梁→塔帽→司机室→上回转→下回转→标准节→爬升系统→支撑钢梁→内爬导框。

4.2 TC1塔机拆除

TC1塔机拆除前应先安装验收完成屋面塔机J80PA（利用TC1塔机安装屋面塔机J80PA）。用屋面塔机J80PA拆除TC1塔机时，先将TC1塔机降到L68屋面以上约1.50m的高度，大臂在L68m屋面上分解后吊到地面，其它构件在原位拆解后吊到地面，在拆除平衡梁部分的构件时，将平衡梁转到靠近屋面塔机J80PA一侧方便拆除。TC1塔机最大构件是标准节4.23t，TC1塔机与屋面塔机J80PA中心间距9.25m；屋面塔机J80PA在15m覆盖半径内额定吊重7.35t，与到地面的屋面边缘水平7.80m，均在其额定工况范围内，满足吊装安全要求。

屋面塔机J80PA基础为3.6m见方的成品十字型底座，十字型底座的4个端部各有4根M36的预埋螺栓对称布置固定牢固。此区域的屋面结构板按照3.5kN/m2活荷载验算补强加固。

TC1塔机拆除顺序：2块配重→大臂拆除末端2节→3块配重→大臂中间2节→起重机构→大臂根部1节→变幅机构→平衡梁→塔帽→司机室→上回转→下回转→标准节→爬升系统→支撑钢梁→内爬导框。

4.3 屋面塔机J80PA拆除

屋面塔机J80PA拆除前应先安装验收完成扒杆吊J1540（利用屋面塔机J80PA安装扒杆吊J1540）。用扒杆吊J1540拆除屋面塔机J80PA时，先将塔机J80PA降到L66屋面以上约2.60m的高度，大臂在L66屋面分解，其它构件在原位拆解后吊到L66层屋面拆解。屋面塔机J80PA最大构件是回转平台2.39t，与扒杆吊J1540中心间距6.10m；扒杆吊J1540在15m覆盖半径内2R模式4.0t（H≤239m）。待屋面塔机J80PA在L66拆解后，将扒杆吊J1540移到L66屋面靠近地面的位置，采用TD模式2.0T（H≤478m）将塔机J80PA拆解构件从L66吊到地面。

扒杆吊J1540基础由立柱和2个支腿构成的三角形组成，2个支腿与立柱之间连线的水平夹角为90°，如图7所示。立柱与屋面结构板由8根M20的预埋螺栓连接，每个支腿端部有7根M20的预埋螺栓连接。此区域的屋面结构板按照3.0kN/m2活荷载验算补强加固。

屋面塔机J80PA拆除顺序：3块配重→大臂拆除 →1块配重→平衡梁→塔帽→司机室→回转平台→顶升系统→标准节→基座。