塔机结合移动吊笼的垂直运输方式在超高层的应用

李建兵/LI Jianbing

(中建七局第六建筑有限公司，广东 深圳 518101)

随着城市人口的不断增加和城市建筑用地不断减少，推动着建筑物往更高的空间发展，在有限的土地上建造更大的建筑面积。超高层建筑是指40 层以上（或者建筑高度100m 以上）的建筑物或构筑物。人们也更加注重超高层建筑施工中材料设备运输的方式方法与其可靠性。

1 垂直运输方式分类

1）施工升降机直接运输 垂直运输材料设备，仅适用于设备外形尺寸小于施工升降机轿厢尺寸，且设备的重量小于施工升降机的额定载荷。如小型风机、便携式施工机具、水泵等。

2）塔机直接吊运 直接吊运材料设备，需要在相应的楼层设置卸料平台，吊装过程中易出现设备构件失稳，需要仔细计算吊装设备的受力点，对于薄壁设备需要进行局部加固、加强等措施。

3）塔机结合移动吊笼运输方式 适用于外形尺寸过大、重量重且不便于拆卸的设备（如干式变压器、板式换热器、空调柜机等）。弥补了直接采用塔机进行运输的缺陷，可不设置卸料平台，材料设备置于吊笼内，可有效避免直接吊装产生的作用力对设备造成的影响，提高垂直运输的安全性能。

2 塔机结合移动吊笼运输方式

对于设备外形尺寸超过施工升降机尺寸、荷载超过电梯荷载且不便于拆卸的设备，可考虑采用塔机+吊笼的方式进行垂直吊运，运至安装楼层后再进行水平运输就位。此法必须考虑土建结构施工进度和幕墙施工进度，与总包、幕墙施工单位密切配合协调，及时落实设备进场时间，在结构完成后和幕墙封闭前完成吊装任务。为避免在吊装时塔机主钢丝绳与爬架产生触碰、挤压的现象，在吊笼的一端加长了0.7m 的导轨空间以确保吊笼一端能稳固地搭在楼板上且不与爬架冲突（图1）。

图1 吊笼与塔机位置关系

以板式换热器的吊装为例进行概述。

1）将到场的设备拆封后利用塔机将设备吊运至吊笼内地坦克，将设备与吊笼固定相对静止。

2）使用施工现场已有的动臂塔机将吊笼及所装载设备整体提升到需要安装楼层边缘，将吊笼一侧工字钢底座落到楼板边缘的承重梁上，将吊笼底座及与楼板边缘的挂钩临时固定，防止吊笼向外侧滑移。

3）打开吊笼门，采用5t 电动葫芦牵引（或小型卷扬机），使放置于地坦克上的设备通过提前安装好的牵引葫芦进行设备与吊笼的分离。

4）板式换热器设备随地坦克一起从吊笼进入楼层内，特制吊笼仍由塔机送回地面。

特制吊笼从起吊到结束吊装工作回到地面分开之前，始终由塔机吊钩保持吊起。

3 移动吊笼的制作

移动吊笼应根据项目所需吊装设备的最大尺寸制作，根据设备自带基础尺寸修改轨道尺寸即可。移动吊笼的承受重量应为地上部分重量最大的设备的重量与吊笼重量之和，并根据经验考虑3.0 倍安全系数。

3.1 吊笼尺寸确定

以笋岗梅园项目为例，地上设备最大尺寸为新风机组（设备尺寸为3 740mm×2 520mm×2 080mm），移动式吊笼制作参考尺寸为4 000mm×3 000mm×2 500mm（图2）。

图2 吊笼示意图

吊笼细部做法：①吊笼的各连接点位均采用双面满焊连接，钢导轨两侧视情况可用角钢焊接一道轨道护栏；②在吊笼底距端部0.8m 位置焊接挡板，以防止在拖拽管道时吊笼被拽向楼内；③端头位置设置斜撑用来绑缆风绳，在吊装过程中将缆风绳固定在楼面，用缆风绳和挡板的组合保证拉动管道时吊笼稳定。

3.2 吊笼受力计算

以笋岗梅园项目为例，地上设备重量最大为干式变压器，设备重量约3.5t。同时考虑吊笼重量，并考虑3.0 倍安全系数。

3.2.1 吊笼的焊接耳板及吊耳荷载受力分析计算

经计算吊笼的自重不超过2t，装入设备后重量约5.5t。吊笼采用15mm 厚钢板作为吊耳，每个吊笼有4 个吊耳受力。吊笼上临时焊接吊耳的选择，参见图3。

图3 吊耳厚度曲线图

由图可知，采用厚度为15mm 的吊耳板，吊耳开孔大小考虑穿钢丝绳吊钩需要，取d=40mm，可得允许负荷为6t，安全系数取3，吊装倾角经几何计算约为72°。总允许负荷为6×4×sin(72°)=22.8 ＞16.5t，满足要求。

3.2.2 吊带选择计算

为保证设备在运输过程中的平稳，采用4 根8m 长，额定载荷10t 的吊带。以所吊材料及吊笼自重总和最大重量5.5t 考虑，吊带倾角约为72°，每根吊带承受拉力F=5.5/(4×sin72°)=1.45t。

吊带安全系数取6，F0/6=10/6=1.67 ＞1.45，吊带荷载满足要求。

4 结语

超高层项目建筑规模庞大，机电系统复杂，将所需材料设备运送至相应位置是一项关键工作任务。按物料数量及自身属性、吊运设备运输能力、吊运路线和需到位时间，需进行合理、细化、统筹地编排高效的吊运安排计划，确保项目顺利进行。