超高层动臂塔机拆除施工技术应用

2020-03-09程相伟李学丁

建筑机械化 2020年11期

程相伟，李学丁

（山东中诚机械租赁有限公司，山东济南 250110）

济南汉峪金融商务中心A5-3#楼及附属设施工程施工总承包工程由地下车库、1 栋主楼和1 栋附楼组成，总建筑面积253 854.32m2，建筑高度约339m。该工程共安装2 台ZSL750 动臂塔机，安装形式为内爬式。塔机拆除前的最终高度为355m。本文主要研究、总结该超高层建筑动臂塔机的拆除施工技术。

图1 2台动臂塔机位置图

1 动臂塔机拆除策划

动臂塔机屋面吊位置如图2 所示。拆除顺序为：①1#ZSL750 塔机拆除2#ZSL750 塔机；②使用1#ZSL750 塔机在R6 层安装1 台ZSL380屋面吊；③使用ZSL380 将1#ZSL750 塔机全部拆除并从西北侧送至地面；④ZSL380 在R6 层安装1 台ZSL120 屋面吊；⑤ZSL120 拆除ZSL380全部拆除并从北侧送至地面；⑥ZSL120 自身解体后下进施工升降机运至地面。

图2 动臂塔机及屋面吊位置

2 ZSL380与ZSL120基础布置及受力校核

2.1 ZSL380基础布置

ZSL380 屋面吊安装塔楼屋面钢梁层北侧位置外框结构钢梁上（标高约+339m），采用4m×4m十字梁（截面H407×428×20×35）作为基础，塔机8m 标准节与十字梁采用螺栓连接，十字梁底部4 个柱脚分别外框连梁作为支撑，载荷如图3 所示。

2.2 ZSL380载荷分析

ZSL380 屋面吊采用8m 塔身，通过4m 十字梁将标准节与外框梁连接，十字梁4 个柱脚与支撑钢梁节点分别为图中A、B、C、D 四点，其工况如图4 所示，各工况节点最不利载荷如表1 所示。

图3 ZSL380塔机载荷示意图

图4 ZSL380塔机工况图

表1 ZSL380各工况节点最不利载荷表（单位:t)

十字梁底部通过马墩与结构钢梁马镫进行等强度焊接连接，马墩采用250×250×10mm 方管，高度为300mm，材质为Q345B，焊缝强度采用与母材等强度，二级焊缝，三级验收。同理，马墩与钢梁可知焊缝长度相同，因此满足受力要求，不再计算。

2.3 ZSL120基础布置

ZSL120 屋面吊安装在顶层顶部东北角，以配套3.6m×3.6m 十字梁作为基础底座安装，采用无塔身安装，支座放在屋面结构梁上.

十字梁底部通过马墩与结构钢梁进行焊接连接，马墩采用200mm×10mm 方管，高度为300mm，材质为Q345B，焊缝强度采用与母材等焊接，二级焊缝，三级验收。

同理马墩与钢梁可知焊缝长度相同，因此满足受力要求，不再计算。

2.4 ZSL120载荷分析

ZSL120 屋面吊载荷分析如图5 所示。

图5 ZSL120屋面吊载荷示意图

ZSL120 屋面吊安装是采用十字梁连接，十字梁上部与回转下座销轴连接，一端与外框梁连接，一端放置与擦窗机钢梁连接，十字梁底部与钢梁节点分别为图中A、B、C、D 四点，如图6所示，从而可以计算出类似表1 的最不利载荷。

2.5 钢结构分析

根据ZSL380 及ZSL120 屋面吊各工况节点最不利载荷表，对结构上部的钢结构进行分析（图7）。

图6 ZSL120工况图

图7 屋面层港机构应力比简图

钢梁正应力强度与抗拉抗压强度设计的比值、钢梁整体稳定应力与抗拉、抗压强度设计的比值、钢梁剪应力与抗拉、抗压强度设计的比值均小于1，最大值为0.85。故钢梁受力能够满足要求。

屋面层钢梁加荷载各工况下梁的相对弹性挠度，后附简图，最大为11.41mm，钢梁长11 385.5mm 变形量为1‰小于1/800。

钢结构能够满足屋面吊荷载对变形量及相关参数的要求。

3 塔机拆除策划起重量的校核及工艺

塔机两道钢梁夹持位置分别为67 层（标高为+297.8m）和RF01 层(标高为+321.8m)，塔机最大高度约为+355m。2#塔机及1#塔机位置立面图及平面图如图8 所示。

图8 2#塔机及1#塔机位置立面图及平面图

3.1 1#ZSL750塔机拆除2#ZSL750塔机工艺流程

收主吊和变幅钢丝绳→拆除2 块配重块→拆除整体吊臂逐节下放→拆除A 塔→拆除剩余3 块配重块→拆除起升机构和变幅机构→拆除司机室→拆除平衡臂→拆除回转下座→拆除全部56m 塔身→拆除两道支撑钢梁。

3.2 1#塔机拆除2#塔机性能复核

1#塔机与2#塔机之间中心距的直线距离约为24m，ZSL750 在24m 半径单绳吊重为25t。

1）起升高度复核 1#、2#塔机高度均为355m，因为动臂塔机，24m 半径幅度吊装时，吊钩高度可达到382m，所以满足拆除的高度要求。

2）吊重复核 1#塔机和2#塔机之间中心距的直线距离约为24m，1#塔机在24m 半径吊重为25t，扣除400m 钢丝绳重量和吊索具重量计为4t，则净吊重为21t，大于2#塔机最大构件重量，且在25m 吊装半径时，构件与楼外边界有10m 左右的安全距离，满足吊重和下放构件的安全要求。

3.3 ZSL380屋面吊拆除1#ZSL750塔机过程

ZSL380 屋面吊拆除1#ZSL750塔机及ZS380 塔机的拆除工艺流程与1#ZSL750 塔机拆除2#ZSL750塔机工艺流程相同，在此不再赘述。

3.4 ZSL120塔机自拆

拆除ZSL120 时首先将ZSL120 塔机吊臂趴到所在一侧的钢梁上，吊臂与钢梁接触位置部位采用枕木或木方铺垫，当完全放置受力后，先采用4 个3t 手拉葫芦将在吊臂中部固定在擦窗机轨道钢梁上，以防止在分节拆除中出现错动或滑动等情况出现，然后再通过人工解体，电梯后期可到顶部，构件可直接转运至施工升降机内送至地面。其余较重部件可借助ZSL120 自带拆除把杆ZSL20 放置楼面板上，再人工搬运通过施工升降机送至地面。