浅谈塔式起重机防台风措施

于春雷，孙齐超，金久富

（中核华兴达丰机械工程有限公司，上海 200333）

台风是对塔机影响最大且最为频繁的一种自然灾害[1]，尤其在我国东南沿海地区。由于GB/T 13752-2017《塔式起重机设计规范》颁布之前，塔式起重机制造商供应塔机都是按照国标GB/T 13752-1992《塔式起重机设计规范》设计制造，防风等级10 级，不能有效满足东南沿海地区塔机所面临可能出现的超强台风的防台风风要求。依据GB/T 3811-2008《起重机设计规范》、GB/T 13752-2017《塔式起重机设计规范》，应将塔机防风等级提高至11 级，特殊施工项目防风等级提高至12 级甚至更高[2]，促进防御台风工作有序、高效地开展，是解决防台风问题的关键。塔机防台风需要考虑众多因素，比如要结合建筑结构特点、场地及当地气候等。还要考虑塔机自身标准节尺寸、附着撑杆长度以及附着位置等。本文结合工程项目中遇到的防台风问题，梳理了几种防台风措施，同时在防台风问题上进行合理创新设计与优化，为塔机防台风提供参考。

1 塔机防台风措施

1.1 双塔身形式防台风

以某核电项目为例，为了增强核岛塔机防台风（17 级）的能力，在其原有的塔身外面安装外包节，即采用双塔身的形式。外包节顶端与塔身之间用特殊附着框进行连接。在基础施工时就将标准节锚脚与外包节锚脚一起放入塔机基础上进行浇筑。外包节做成可拼装式，2 个半片组装起来，每个半片包含1 个主片与1 个侧片，便于在安装标准节后，外包节半片拼装。外包节拼装示意图如图1 所示。安装外包节完成之后会遇到最上面一个外包节的顶部和标准节与标准节连接的位置齐平的时候，此时需增加调整节来错开标准节连接位置，再安装特殊附着框进行连接。此目的是解决特殊附着框内衬装在塔身最薄弱的地方（标准节与标准节连接位置为塔身最薄弱地方）。塔机可不受建筑结构形式影响，不需要进行附着，就能超出塔机独立高度，达到所需高度。当外包节数量满足要求，可以提高塔机防台风能力。

图1 外包节拼装示意图

1.2 塔机降节或拆除塔机上部结构防台风

在收到台风预报之时，若风速不大于7.9m/s，且周围建筑物不影响塔机降节，有时间组织安拆人员对塔机降节，则可按照降节的工序来降节（图2）。降节完成后用塔机自身吊钩下放顶升套架，减少塔机上部迎风面积，这样防台风能力就可大大提高，使塔机达到防台风要求。

图2 压重式塔机降节后套架放置底部示意图

当受到现场塔机周围建筑物高度影响，或风速不满足降节条件时，塔机则不能降节，首先下放套架，再组织塔机安拆班组对塔机上部结构（起重臂、平衡臂、配重、起升机构、变幅机构）进行拆卸作业，拆卸工作一般选用较大的吊装设备，保障在短时间内高效快捷地完成任务（图3）。

图3 某超大汽车起重机上部结构拆除示意图

1.3 塔机采用附着撑杆防台风

增设附着撑杆也可有效增加塔机防台风能力。当塔机超过独立高度时，设置塔机附着来增强塔机整体稳定性，将外载荷受力转化到建筑结构上，降低塔机内力。附着形式一般包括三杆附着和四杆附着。一般将三杆附着作为首选，减少撑杆数量降低成本。受建筑结构限制时，当附着角度不满足条件，可在合适位置设计悬挑钢梁，将某埋一件做成焊接件焊在悬挑钢梁上，再将附着撑杆与焊接件耳板相连，来解决附着角度不满足条件问题，也可根据建筑结构特点直接设计成四杆附着。

为了计算方便，在自然风速下，通常可以忽略风载荷和撑杆自重，计算附着撑杆内力。考虑防台风要求，设计附着撑杆和预埋件加工图纸时，既要考虑台风风速，又要考虑附着撑杆自重产生的弯矩。以福建霞浦某项目为例，要求防17 级台风，STT293 塔机附着撑杆由4 根∠125×125×10 角钢制作，两端变截面撑杆主肢为∠125×125×10角钢，角钢4 个面设有缀板，材料使用235B，附着撑杆设计图如图4 所示。预埋件锚板尺寸为930×1 000mm，材料使用材料使用235B，锚筋20 个材料使用HRB400，预埋件设计图如图5 所示。

图4 附着撑杆设计图

图5 预埋件设计图

2 防台风措施讨论

在我国台风光顾“频繁”，沿海地区尤甚，提前做好防范是必不可少的。因此，沿海地区在施工时，要特别警惕，时刻关注台风动向，做好防台风预案。就本文提到的几种防台风措施进行讨论，塔机各防台风措施特点如表1 所示。当然，还有一些防台风措施如：将原有标准节设置成加强节（此时下回转需要进行处理或安装一节转换节和原回转才能有效拼接）和安装防台风地锚，也都可以起到很好的防台风作用，本文不过多赘述。

表1 塔机各防台风措施特点

一般情况下，当塔机周边结构空旷，起吊设备能紧急就位的，且在前期安装时未采取任何防台风措施的，多采用拆除塔机上部结构的方式；当塔机安装时没有防台风措施，在收到台风预告时，有足够时间降节可在风速不大于7.9m/s 时进行降节。在现场地基承载力大、建筑结构不允许附着的情况下，也可采用双塔身形式防台风。当建筑结构允许，附着撑杆防台风也是很好的防台风方式。

3 结语

GB 5144-2006《塔式起重机安全规程》、GB/T 3811-2008《起重机设计规范》、GB/T 13752-2017《塔式起重机设计规范》等标准均对塔机在不同风速下的应急响应做了描述。通过以上防台风实例的分析，管理人员提前做好防台风措施也是至关重要的。设施到位、人员到位、奖惩到位、方法到位、培训到位，只有这一切都具备了，才能最大限度地减轻台风灾害带来的损失。