内爬塔吊拆除施工关键技术研究

郑 杰 孙祖根 吴炜程

(上海建工七建集团有限公司 上海 200050)

0 引言

相较于附着式塔吊，内爬塔吊因具有覆盖面积大、成本低和不占用施工场地的优点，在超高层建筑施工中有着更广阔的应用前景。但因为其拆除经验不足，好用不好拆成为内爬塔吊的标签，限制了内爬塔吊的进一步发展。为解决内爬塔吊拆除困难的问题，本文通过分析研究典型的超高层建筑杭州之门内爬塔吊拆除工程实例，给实际工程提供宝贵经验。

1 工程概况

1.1 项目概况

绿地中心·杭州之门位于浙江省杭州市萧山区钱江世纪城，为2022年亚运会配套项目、杭州市地标性建筑。该工程规划为综合商务办公楼、五星级酒店及精品商业等功能为一体的综合大型项目。用地面积约77 572 m2，总建筑面积约为513 226 m2，塔楼高度302.6 m，如图1所示。

1.2 内爬式塔吊概况

为了保证杭州之门东、西塔楼的材料垂直运输需求，在每栋塔楼核心筒内，各布置1台50 m臂长的STL720动臂内爬式塔式起重机，如图2所示。

图2 杭州之门西塔楼STL720塔吊位置

2 施工特点、难点

2.1 塔楼屋面复杂

塔楼屋面存在20 m高大落差塔冠(图3)，12 m高两层小屋面，三层压型钢板外框钢结构，分别为停机坪、大型设备、擦窗机，屋面塔吊位置选择困难。

2.2 塔吊拆除时机难把控

屋面施工内容众多，钢结构、安装、擦窗机这3家专业单位对塔吊吊运能力要求高，部分构件需要STL720塔吊进行吊运。STL720塔吊拆除早或晚，均影响屋面下一步施工。

2.3 屋面场地要求高

STL720重型塔吊构件重，拆解难度大，52 m吊臂等塔吊构件需在屋面分解吊离，屋面拆解场地要求高。

2.4 安全风险大

该工程上部结构平面形状层层变化，塔楼立体作业安全管理等，必须考虑层高和平面形状的制约[1]。且项目靠近钱塘江，风荷载较大，塔吊拆除时，幕墙玻璃易被损坏，塔吊拆除安全风险大。

3 内爬塔吊拆除整体思路

STL720塔机拆除流程为：先使用STL720塔机安装ZSL380，ZSL380塔机基础在大屋面282 m处的结构梁上，塔身需安装6节标准节，安装臂长45 m。使用ZSL380塔机拆除STL720塔机，ZSL380塔机将塔冠剩余部分施工完毕后，在停机坪(302 m)上安装ZSL120塔机，安装臂长26 m。ZSL120塔机拆除完ZSL380塔机后，利用厂家配用的专用吊杆进行自拆。

4 屋面吊选型与布置

4.1 屋面吊选型与布置的影响要素

STL720塔吊塔身部件拆除时，最大单件重13.47 t(平衡臂)。拆除STL720塔吊的屋面吊选型与最大单件重量及中心距离紧密关联。需重点解决以下问题：

(1)STL720塔吊拆除时，因屋面结构复杂，施工专业单位多，为不影响屋面后期施工和使后期拆除收头方便，故选取点位少。

(2)屋面塔吊位置确定后，对屋面塔吊吊运工况分析，应满足STL720塔吊拆除的吊运需求及后期屋面施工要求。

(3)屋面吊选型考虑塔吊拆卸与办公楼幕墙外立面的关系，确保塔吊拆卸时不会破坏外立面[2]。

4.2 屋面吊位置选择

根据杭州之门塔楼屋面工况，考虑到钢结构塔冠为一侧收缩，一侧保持不变，且屋面塔吊需靠近STL720塔吊；同时考虑屋面塔吊拆除部件下放，杭州之门屋面中型塔吊选择在东塔东侧，西塔西侧。屋面小型塔吊位置选择在塔楼停机坪[3]。

4.3 屋面吊选型

本工程采用常规的“中拆大，小拆中，小自拆”原则进行塔吊拆除，每栋塔楼分别选择2台屋面吊。

4.3.1 中型屋面塔吊选取

STL720塔机与中型塔机中心距离为12.5 m。塔身部件拆除时，最大单件重13.47 t(平衡臂)，根据以上情况，选用ZSL380屋面塔吊。

ZSL380塔机2倍率时15 m内吊重32 t，1倍率19.6 m内吊重19 t。可满足拆除要求。

4.3.2 小型屋面塔吊选取

小型屋面吊主要进行ZSL380塔吊拆除。ZSL380拆除时最大单件重量为5.2 t，两塔吊中心距离为6.6 m，根据以上工况，选用ZSL120屋面塔吊，ZSL120屋面吊在半径16 m范围内最大吊重8 t，满足拆除要求。

5 塔吊

由于中型屋面塔吊安装于塔楼顶部混凝土梁板上，小型塔吊安装于钢结构停机坪上(图4)。为保证塔吊使用安全，同时保证塔楼结构安全，故对屋面塔吊进行底部加固处理[4]。

图4 杭州之门西塔楼ZSL380塔吊基础定位图

5.1 ZSL380塔吊

ZSL380塔机基础位于大屋面(64层楼板面上，结构标高281.8 m)。基础转换钢梁利用STL720内爬顶升钢梁，钢梁截面1000 mm×400 mm×30 mm×40 mm，长10 m。转换钢梁放置在屋面结构梁上，通过梁上预先放置的埋件焊接连接，如图5所示。

图5 杭州之门西塔楼ZSL380塔吊基础立面图

东塔结构梁为500 mm×700 mm，西塔结构梁为500 mm×750 mm，根据塔吊受力计算，对梁进行加大、加固处理，东、西塔梁截面均增大为500 mm×1700 mm。

5.2 ZSL120塔吊基础支撑设计

ZSL120塔机基础位于停机坪顶(标高302 m)。基础转换钢梁使用STL720内爬支撑钢梁，钢梁截面1000 mm×400 mm×30 mm×40 mm，长10 m。转换钢梁放置在停机坪主结构钢梁上，通过焊接连接，如图6所示。东、西塔楼停机坪钢梁为塔吊基础，根据塔吊受力计算，将主钢梁进行加大，钢梁截面增大为两根 H700 mm×400 mm×20 mm×40 mm。

图6 杭州之门西塔楼ZSL120塔吊基础立面图

6 屋面塔吊拆除流程

总体拆除流程：安装ZSL380塔吊基础→安装ZSL380塔吊→拆除STL720塔吊→安装ZSL120塔吊基础→安装ZSL120塔吊→拆除ZSL380塔吊→ZSL120塔吊自拆除。

6.1 ZSL380屋面塔吊安装流程

屋面施工完成后，完成塔吊基础上翻结构梁施工，使用内爬式STL720塔吊，将用于内爬的最底部支撑钢梁吊运至屋面作为转换钢梁安装就位，将基础十字梁拼成整体后吊运至转换钢梁上，并安装就位。安装6节标准节→安装回转下支座→安装回转上座(平衡臂一)及平衡臂二→安装起升卷扬和变幅卷扬→拼装起重臂→安装起重臂→安装配重块。

6.2 STL720內爬式塔吊拆除流程

用ZSL380塔吊对STL720塔吊进行拆除吊运施工：拆除塔机平衡臂上的配重→拆除吊钩→拆卸变幅滑轮→拆卸安全绳和起重臂→拆除剩余配重→拆除A字架总成→拆除平衡臂总成→将解体后的各部件下放到地面→拆除司机室→拆除回转塔身→拆除回转上支座→拆除回转下支座→拆除标准节和内爬框内爬钢梁。

拆除部件下放：STL720塔机部件从楼面下放到地面时，使用1倍率。下放区域，对应ZSL380起重性能半径为19.6 m～35 m，吊重量为19 t～8.5 t，ZSL380起重性能半径为19.6 m时，距离最远端结构边缘处为8.8 m。STL720塔机部件下放时，超10t的构件共2件，分别为平衡臂(拆清所有附件)重13.47t、A架重12.29 t，满足下放要求。较长部件臂架(最长10.5 m)单节最重为2.568 t，可利用ZSL380塔机35 m半径下放，此半径离最远端结构边缘处为24.2 m。内爬钢梁重约8 t，长10.5 m，利用ZSL380塔机25 m半径下放，此半径离最远端结构边缘处为14.2 m。

6.3 ZSL380屋面塔吊拆除流程

拆除流程与安装流程基本相反，参见安装流程，不再描述。不同之处在于ZSL380塔机臂架拆除时，需先使用厂家配备自拆臂架的专用三角架，将前端25 m臂架自拆放到地面。

拆除部件下放：ZSL380塔机部件从楼面下放到地面时，下放区域，对应ZSL120起重性能半径为20 m～25 m，吊重量为4.5 t～6 t。ZSL120起重性能半径为20 m时，距离最远端结构边缘处为4.1 m。ZSL380塔机部件下放时，超5 t的构件共1件，为起重卷扬，重5.2 t。较长部件臂架单节最重为2.18 t，可利用ZSL120塔机25 m半径下放，此半径离最远端结构边缘处为9.1 m。ZSL380内爬钢梁切割成4段，每段重约2 t，利用25 m行径下放。

6.4 ZSL120屋面塔吊拆除流程

ZSL120屋面吊拆除时，使用其自身的机构和专用扒杆进行拆除，并放置到64层楼板大屋面上，再利用液压小车水平运输到施工升降机处，通过此电梯运输到地面。起重臂拆除时，在塔楼屋面核心筒上方搭设8 m高操作脚手架作为拆塔平台，将起重臂放平后拆除。

7 结语

通过绿地中心·杭州之门项目复杂屋面内爬塔吊拆除施工关键技术研究，在超高层屋面工程施工过程中需要重点考虑：(1)在满足屋面大重量构件后续施工要求下，不影响内爬塔吊拆除；(2)尽量利用屋面结构与内爬钢梁相结合，满足屋面塔吊基础受力要求，减少后期塔吊基础拆除收头工作；(3)在塔吊拆除下放前，在屋面进行分解，避免重大构件与主体工程碰撞。