大型动臂塔机高空逐节解臂技术在超高层建筑中的应用

2020-05-30汪许林龙进辉

机电工程技术 2020年4期

汪许林，龙进辉

（广东庞源工程机械有限公司，广州 510665）

0 引言

在中国，建筑高度超过100 m时，不论住宅及公共建筑均为超高层建筑[1]。在各大城市，高层建筑随处可见，超高层建筑的建设也是如火如荼地在进行。由于超高层建筑特殊的地理环境影响以及建筑各构件较大的单元重量，需要用到的塔机吨位也相对较大。大型动臂塔机凭借出色的吊重性能、较短的平衡臂长度、可仰角的起重臂设计，在此类建筑的施工中得到广泛的使用。

1 超高层建筑大型动臂塔机起重臂拆除方式

1.1 常规拆除方式

大型动臂塔机在超高层建筑中一般采用内爬或者外挂形式，尤其是核心筒外框结构的施工中。完成施工任务后，常规的拆除方式就是按照说明书的步骤进行常规拆除，即对各个部件进行整体式拆除。然而，屋面结构施工完毕后，想要对动臂塔机进行整体式拆除尤其是起重臂变得有点不现实，除非另外有大量的措施辅助。在超高层的屋面，措施越多，意味着成本越高，增添的安全隐患也越多。有时，即使存在满足堆场的条件，但往往居于成本或现场环境考虑，用来拆除大型塔机的辅助吊重设备也就一台，而且为了方便后期拆卸，这一台辅助拆除大型动臂塔机的吊重设备吨位一般也不会太大，而大型动臂塔机的起重臂重心大概在大臂总长度的一半长度位置[2-3]。换言之，采用的吊重辅助设备的安装位置既要考虑好拆除大型动臂塔机的起重臂，同时也要考虑好拆除大型动臂塔机的剩余塔身部件，而这种情况下，一般只能满足其一。为了避免拆完起重臂后要另外安装其他辅助吊重设备来辅助该台辅助吊重设备的移位，选择把该台辅助吊重设备安装在满足拆除大型动臂塔机的塔身部件位置。这种情况下，大型动臂塔机的起重臂也就只能选择进行分段拆除。由于辅助用的吊重设备的起重臂长度与吊重性能的原因，该大型动臂塔机的起重臂末端还会存在若干臂节无法直接拆除，即吊重辅助设备无法企及的末端臂节还要随时进行自解。基于以上几点考虑发现，大型动臂塔机起重臂的整体式常规拆除在如今超高层建筑的塔机拆除施工中存在明显的局限性。

1.2 高空逐节解臂技术拆除方式

为了较好地解决拆除大型动臂塔机起重臂存在的问题，提出一种高空逐节解臂技术。该技术仅需利用动臂塔机本身的几大机构以及两条安全绳即可实现安全措施的铺设。此种技术不仅可以成功解决拆除时堆场空间不足、辅助吊重设备吊重性能不足的难题，而且进一步推广即可应用到各种高度、各种类型的塔机拆除或安装的施工中，具有很好的经济效益。为了全面介绍不同工况下动臂塔机逐节解臂技术，本文将主要从有塔吊类型的吊重辅助设备辅助拆除的操作，与没有现成吊重辅助设备可用时利用简易的辅助设备进行拆除的操作来进行详细介绍。

2 高空逐节解臂技术

2.1 高空逐节解臂前准备工作

大型动臂塔机的起重臂不管是利用现场的塔吊辅助拆除，还是利用简易辅助架进行拆除，都要遵循以下作业前的准备工作。在解臂工作开展前，先对动臂塔机进行一次全面的检查[4]，尤其是起升机构、变幅机构、回转机构三大机构。检查完毕确认具备良好的使用工况后，按照说明书要求把相应的配重进行拆除，把吊钩卸掉，然后利用起升机构回收并盘缠好起升钢丝绳。接着在塔帽顶利用准备好的小型葫芦把事先放在起重臂顶面的安全绳拉扯到塔帽顶端的连接耳板处进行销轴连接，此过程需要使用变幅机构稍微进行仰臂配合。待安全绳连接好后再次启动变幅机构进行俯臂操作，待安全绳完全绷紧后检查安全绳的连接工况，确认无误后，再次启动变幅机构进行放绳操作，直到变幅拉杆与滑轮组落到起重臂顶面。然后利用准备好的铁丝对每段的变幅拉杆做好暂时的固定处理[5-6]。

过程中尤其要注意在拆除前就需要按照分段拆除次数准备好安全绳。安全绳的长度要求随着拆除臂节的递减而相应减短。为满足这一要求，安全绳可以设计成分段形式，拼接次序编排按照每次轮换后放样的尺寸来定，或者在安全绳与起重臂连接的一端采用绳卡连接方式，随着每次安全绳与起重臂连接节点的调整，采用小型手动葫芦进行安全绳长度的调整。很多厂家在设计起重臂时并未很好考虑起重臂分段拆除的可操作性，除了臂尖节设计有与安全绳连接的耳板外，其他位置基本没有。为了避免在拆除过程中对起重臂的结构造成损伤，需提前设计制造2个抱箍式且与起重臂上弦杆法兰连接的连接耳板。抱箍式的起重臂连接耳板如图1所示。

图1 抱箍式起重臂连接耳板设计图

在分段拆除起重臂前，还需准备好一个变幅绳与起重臂连接的轮换耳板托架，主要是在切换安全绳时用来连接起重臂与变幅绳，如图2所示。

2.2 利用塔吊辅助拆除

图2 轮换耳板托架

拆除前先在臂节两端分别系好30 m长的缆风绳，再用塔机把准备好的钢丝绳吊到大臂上。人通过走道平台和安全带走到吊点位置，通过卸扣挂好钢丝绳，然后走回销轴连接端的待拆臂节的相邻节端，先把上弦杆上的两个销轴拆除，后拆除下弦杆的销轴。大臂的连接销轴是带有轴肩的销轴，拆除上弦杆的两个销轴时，一人站在待拆臂节相邻节的上表面，用铁锤打销轴，另一人站在大臂内用手托住销轴，打销轴的过程中要注意技术性的把控，不可大力一次性地把销轴冲出，要控制好力度。先把销轴打到不带轴肩端与方管主弦杆的面平齐，然后让另一人用铁丝套紧轴肩端绑在待拆臂节相邻节的端口处，通过冲销辅助，让销轴缓慢退出，以免销轴冲力过大，导致人无法接住或者冲断捆绑的铁丝而造成不必要的伤亡事故。销轴出来后，等待拆臂节和待拆臂节的相邻节分离后，重新把销轴插入到待拆臂节相邻节原来的销轴孔并重新穿好开口销，以保证销轴的安全。

图3 自拆卸装置设计图

在拆除臂节下弦杆的销轴前，须提前用钢丝绳和葫芦绑住待拆臂节相邻节的下弦杆与腹杆的节点处，以防待拆臂节下弦杆的销轴打掉后发生突然窜动而导致意外事故发生。待下弦杆的销轴打掉后，通过葫芦放松钢丝绳，然后松开葫芦和钢丝绳，让其随臂节一起下放到地面，到达地面超20 m的高空，人通过缆风绳控制臂节的方向，让臂节在预定的堆场着地。

在拆除臂节前，为了方便辅助塔机拆除工作的开展，需启动待拆塔机的回转机构，使得起重臂的待拆臂节旋转到合适有利的位置[7-8]。确定好起重臂拆除的位置后，应及时把回转进行锁定，然后再开启下一步的作业。

2.3 利用简易辅助架拆除

利用简易辅助架拆除要用到一套自拆卸装置。此套装置安装在待拆臂节的相邻节上方，然后再利用起升机构的钢丝绳绕过此套装置的滑轮组，吊住待拆臂节。拆除操作步骤和安全措施与用塔吊拆除时类似，明显区别只是少了一台塔机辅助，减少了对辅助吊重设备的依赖性。自拆卸装置如图3所示。自拆卸装置全部通过高强螺栓或者销轴连接，方便安拆，保证了在高空中作业的便捷性。利用此套装置仅需依靠塔机本身的几大机构和一些简单辅助工具即可实现起重臂的解体。