因台风倾覆的塔吊高空拆除施工技术

2018-12-06曾敏

建筑施工 2018年8期

曾敏

上海建工一建集团有限公司上海 200120

2017年8月23日中午，超强台风“天鸽”在珠海南部沿海登陆，最大风力达到16级，给珠江口区域带来重大破坏，其风力之大、降雨量之强使珠江口西岸地区遭受几十年一遇的罕见台风灾害。台风造成珠海在建工程150多台塔吊倒塌、倾覆，为了防止未倒塌机械设备造成次生灾害，比如在建房屋结构破坏、外架坍塌及人员伤亡等，必须尽快进行拆除[1-2]。因此，如何及时拆除因台风倾覆的塔吊对灾后自救、灾后重建工作具有重大意义。

1 工程概况

横琴星艺文创天地项目位于珠海市横琴岛，东邻天羽道，南邻智水路，西至艺文一道，北接彩虹路，占地面积约为93 137.04 m2，总建筑面积约350 000 m2，项目分为B、C、D共3个区，包括3栋23层高塔楼，1栋4层演艺中心及1栋5层停车场。

B区办公楼主体施工阶段布置有1台STT153-8 t塔吊（图1），主臂长60 m，塔吊安装在B1层地下室底板上，安装高度54.6 m（相对基础顶标高，1节基础节＋15节标准节），首道附墙还未安装。受台风“天鸽”影响，塔机前面50 m起重臂被风吹折掉落到地面，基础节标准节连接处有一侧主弦杆弯曲变形，所有配重及平衡臂、起升机构、塔头总成、回转支座总成均悬在高空，未甩落，整个塔机倚靠在正在建造的建筑物上，并导致外架大面积变形损坏（图2）。

图1 办公楼塔吊平面布置

2 重点、难点分析

1）由于倾覆塔吊倚靠在建筑物外立面上，处于极不稳定状态，随时都有可能由于外力的影响，或者外架钢管的疲劳变形发生更大危险。同时受超高空场地条件、天气、风等因素影响大，给塔吊拆除带来较大困难[3]。

图2 塔吊倒塌现场

2）塔吊处于将倒未倒的状态，重心倒向建筑物内，随时有可能因为零配件、配重滑落等对建筑物及其他设施造成二次破坏。

3）塔机已变形主弦杆以上部分约10节标准节，倒塌在外架及主体结构模板支架处，大面积脚手架已经被砸至严重变形，剪刀撑、拉结杆损坏，与倒塌标准节相互交织，增大了拆除难度。

4）塔吊覆盖范围内均为地下室顶板，物料加工厂、堆场、仓库布置较多，如果拆除不当，可能对下方临时设施及地下室结构造成伤害。

3 拆除方案比选

3.1 采用1台大型汽车吊拆除

采用500 t汽车吊1台，负责塔吊拆除及配合装车工作。确保在最不利工况下，塔机零部件的质量小于汽车吊起重量。但是由于设备自重大，停放在地下室顶板上，故需对顶板承载力进行复核并加固。

3.2 采用2台中型汽车吊拆除

采用200 t左右的汽车吊2台，一台负责设备的拆除及配合装车，另一台负责保障塔机在拆除过程中的受力平衡及将操作人员运送至高空操作。但是由于设备自重大，停放在地下室顶板上，故需对顶板承载力进行复核并加固。

3.3 拆除方案比选

3.3.1 采用1台大型汽车吊拆除

1）优点：可以一次性拆除危险构件，拆除速度快；拆除技术成熟，起重量大，安全性高。

2）缺点：场地要求苛刻，顶板承载力不满足要求，需要大面积回顶加固；操作人员需要在倾斜的塔身上工作，安全性得不到保障；费用高，每个台班约15万元。

3.3.2 采用2台中型汽车吊拆除

1）优点：操作人员不需要在塔身上工作，人可以在安全笼内用汽车吊送上去，安全性好；设备自重小，场地要求不高，仅需要局部回顶加固；费用较低，拆除完成约12万元。

2）缺点：拆除技术成熟，但需要分部件拆除，拆除速度慢。

3.4 拆除方案确定

通过上述对比[4]，同时综合考虑不同型号汽车吊需要占用的场地大小、需要回顶加固的范围大小以及操作人员的安全保障，决定采用2台中型汽车吊拆除的方案。通过现场水平距离、垂直距离的实测实量，并仔细查看汽车吊的技术参数，决定选用1台260 t和1台160 t的汽车吊同步拆除。选用2台中型汽车吊虽然要分次拆除，速度慢一些，但是在其他方面均有优势，尤其在保证人的安全方面，是2种方案中的最优选择。

4 拆除作业控制重点

4.1 运输路线和准备工作

拆除时，汽车吊直接从大门进入，停放在地下室顶板上，现场需保证道路通畅及汽车吊站位区域平整、结实，塔机拆卸区域内无任何建筑周转材料和障碍物，保证摆放塔机部件和拆卸的必备场地。对作业区垂直面的脚手架等建筑材料进行加固，提前拆除倒塌塔机周围浮置易落的脚手架，确保拆卸时无高空坠物，保证塔机的顺利切割、吊装；清理、拆卸塔机周围的木材等易燃易爆物品，防止切割时引发火灾。

4.2 结构回顶加固及汽车吊就位

在汽车吊停放中心位置及外扩一条轴线的范围，在B1层搭设满堂支架进行回顶加固，并且配合进行放线，使汽车吊支腿点尽量落在地下室顶板的梁柱上方，同时汽车吊支腿点必须铺设钢板或者专用路基箱。

4.3 配重块的拆卸

配重块配置为4A＋B(4×3.9 t＋2.9 t)。260 t汽车吊进场，在距离塔机基础中心16 m位置支腿就位，用2根φ22 mm的钢丝绳绑扎固定在塔头节顶部，稍微带紧，160 t汽车吊在距离基础中心20 m位置支腿就位，主臂62 m，回转半径保证在30 m，额定吊载为7.9 t，塔机配重块质量最大为4 t，负载率51%，满足汽车吊拆卸要求（图3）。

拆卸吊载时，应选择单点吊；钢丝绳吊索的规格为：6×37S＋FC-1770-22。

1）配重从平衡臂最外端开始拆除。

2）首先拆除固定配重的螺杆，用160 t汽车吊吊起外端的配重，拆除二件穿进配重的定位孔内的销轴，将其慢慢吊起，并缓慢放置在地面安全位置。

3）重复以上拆除动作，直到配重块全部拆除完成。

4.4 平衡臂的拆卸

图3 配重拆卸示意

平衡臂总成质量为5.3 t，起升机构质量为1.5 t。160 t汽车吊位置不变，距离起吊物回转半径小于20 m，主臂62 m，额定起重量12.1 t，满足汽车吊拆卸吊装要求（图4）。

平衡臂拆卸吊装时，采用4点吊；钢丝绳吊索的规格为：6×37S＋FC-1770-22。

1）拆卸起升机构，汽车吊吊索采用4点吊装，慢慢收紧吊索，拆除起升机构与配重臂连接的4个φ50 mm×150 mm销轴，将起升机构吊至地面。

2）在平衡臂的前端、后端分别系1根长50 m的导向麻绳。

3）4根吊索固定在平衡臂上4个专用的吊装孔位置，稍稍向上提起平衡臂，拆除塔头节和平衡臂拉杆的φ70 mm×200 mm连接销轴。

4）用一个2 t的手拉葫芦绑系在平衡臂根部节和塔头节之间，稍微收紧；拆除平衡臂根部与塔头节连接的φ125 mm×292 mm销轴，慢慢放松葫芦，同时汽车吊慢慢下放，使平衡臂慢慢从塔头连接板中脱出，观察其处于稳定状态后，松开葫芦，将平衡臂慢慢吊放到地面。

5）松开平衡臂前端、后端的麻绳，至此，160 t汽车吊即完成平衡臂拆卸工序。

4.5 起重臂的拆卸

50 m起重臂的质量为8 t。160 t汽车吊回转至起重臂方向，距离起吊物回转半径小于12 m，主臂长62 m，额定起重量为15.5 t，满足汽车吊拆卸吊装要求（图5）。

图5 起重臂的拆卸示意

汽车吊拆卸吊装时，采用2点吊；钢丝绳吊索的规格为：6×37S＋FC-1770-32。

1）在起重臂总成前端、后端各系1根长50 m的导向麻绳。

2）钢丝绳绑扎固定在起重臂顶部往下第2个水平杆位置，在未拆卸的起重臂上弯曲部分的起重臂上弦杆上且弯曲变形比较小的位置设置切割点，切割点前后采用一个5 t手拉葫芦牵引一下，力量适中。

3）操作人员站在未变形的起重臂上，系挂好安全带，站稳扶好后，由专业焊工用氧气乙炔将弯曲下坠的起重臂上弦杆割除（切割到剩余最后几厘米的厚度时，采用熔断的方式进场割除，防止产生大的晃动），然后慢慢放松导链。

4）汽车吊慢慢提起起重臂，继续放松导链，待起重臂稳定后，解除导链约束，人员全部撤离，缓缓吊起起重臂，并将其慢慢下降至地面分解。

5）在最根部一节10 m起重臂前后各系1根50 m的导向麻绳。

6）在最根部起重臂与塔头连接处，用一个2 t手拉葫芦牵引一下，力量适中。

7）将起重臂下部主弦杆销定在塔头节定位销轴上的M24×80 mm螺栓拆除。

8）汽车吊吊索固定在第1节起重臂上弦杆中部左右对称约2 m的位置，将此段起重臂稍稍提起；拆除起重臂主弦杆与塔头拉板销轴连接点的φ90 mm×175 mm销轴与φ20 mm×237 mm插销等，逐渐松开葫芦，同时将起重臂稍稍提起，观察其处于稳定状态后，彻底松开手拉葫芦，并将其慢慢下降至地面分解。

9）松开起重臂前端、后端的麻绳，至此，160 t汽车吊即完成起重臂拆卸工序。

4.6 塔头节、回转机构、套架及3节标准节的拆卸

塔头节质量为3.82 t，回转机构总成质量为5.9 t，套架质量为4.7 t，3节标准节质量为5.34 t，套架和3节标准节质量为10.04 t。260 t汽车吊位置不变，距离塔机基础中心20 m，主臂伸长67.3 m，距离起吊物回转半径小于20 m，额定-18.2 t，构件最大质量10.04 t，负载率55%，满足汽车吊拆卸吊装要求（图6）。