1、精品文檔超高層建筑內(nèi)爬外桂塔吊施工工法1前言隨著現(xiàn)代超高層建筑的不斷突破，核心筒與鋼框架組合結(jié)構(gòu)被廣泛采 用。此類(lèi)結(jié)構(gòu)對(duì)垂直運(yùn)輸設(shè)備要求越來(lái)越高，而傳統(tǒng)核心筒內(nèi)爬塔吊因筒 內(nèi)空間狹小，多臺(tái)塔吊布置困難且塔吊效率低。基礎(chǔ)外附式塔吊又因附著 于鋼外框受到外框結(jié)構(gòu)滯后影響，施工緩慢。本工法通過(guò)采用內(nèi)爬外掛塔吊工藝，采用了一種新型附著形式，將塔 吊外附于核心筒外壁，增大了塔吊的施工覆蓋面，合理有效地發(fā)揮了塔吊 的起重工效。2011年11月8日，其施工技術(shù)經(jīng)山西省科技廳組織專(zhuān)家鑒定 達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。2015年1月25日，經(jīng)山西省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳有關(guān) 工法專(zhuān)家鑒定達(dá)過(guò)年領(lǐng)先水平。該工法成功用于太原湖濱

2、廣場(chǎng)綜合項(xiàng)目， 天津高新區(qū)軟件及服務(wù)外包基地綜合配套區(qū)第一期中央商務(wù)區(qū)總承包工程 項(xiàng)目和廣州珠江新城西塔項(xiàng)目工程，提高了施工工效，加快了工程施工進(jìn) 度。2工法特點(diǎn)2.1 位置選擇多樣化，整體影響面小本工藝將超高層塔吊附著于核心筒外壁，有效克服了因核心筒內(nèi)狹小 引起的多臺(tái)塔吊布置困難的問(wèn)題，同時(shí)避免了因塔吊穿樓層板造成的結(jié)構(gòu) 后施工問(wèn)題。2.2 覆蓋面廣，提高機(jī)械效率本工藝的超高層塔吊可以懸掛于核心筒外壁，鋼結(jié)構(gòu)外框覆蓋面積更 大，在采用同等型號(hào)塔吊的情況下，塔吊吊運(yùn)鋼構(gòu)件實(shí)際利用率大大提高， 有效發(fā)揮塔吊滿載使用率，提高機(jī)械效率。2.3 周轉(zhuǎn)安拆及爬升效率高，節(jié)約工期塔吊外掛架采用整體拼裝，構(gòu)

3、件之間銷(xiāo)軸連接，周轉(zhuǎn)安拆便捷，外掛架隨核心筒進(jìn)度在過(guò)程中即可安裝完畢，塔吊單次爬升周期短，不占用主 體施工工期。2.4 不受核心筒超前施工制約，施工更加機(jī)動(dòng)靈活塔吊外附于核心筒外壁與核心筒施工同步爬升，不受外框鋼結(jié)構(gòu)施工 滯后的影響，更加機(jī)動(dòng)靈活。2.5 各項(xiàng)指標(biāo)增長(zhǎng)快，經(jīng)濟(jì)效益顯著較基礎(chǔ)外附式塔吊，內(nèi)爬外掛塔吊減少了固定基礎(chǔ)，省去了大量的標(biāo) 準(zhǔn)節(jié)，降低了后施工區(qū)域難度，加快了施工進(jìn)度，帶來(lái)了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。3適用范圍本工法適用于各類(lèi)復(fù)雜多變的超高層施工，適合由型鋼混凝土框架-鋼筋混凝土筒體混合結(jié)構(gòu)形式的超高層施工。4工藝原理本工藝基本原理是經(jīng)過(guò)模擬受力分析優(yōu)化設(shè)計(jì)一個(gè)鋼基座懸掛于核心 筒外壁

4、承載塔吊，并設(shè)計(jì)一道抵抗水平力的附著框?qū)⑺豕潭ㄓ诤诵耐餐?壁，再加設(shè)一套周轉(zhuǎn)框，使基座框附著框相互轉(zhuǎn)化，三道水平框及配套的 受力桿件組成了循環(huán)組合掛架結(jié)構(gòu)體系。該體系通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)的超規(guī)預(yù)埋 件懸掛于外壁，通過(guò)深化設(shè)計(jì)超強(qiáng)銷(xiāo)軸連接，施工方便快捷。圖4塔吊支撐體系撐拉結(jié)合式示意圖5施工工藝流程及操作要點(diǎn)5.1 基本施工流程圖5.1內(nèi)爬外掛塔吊施工工藝流程5.2 操作要點(diǎn)5.2.1 外掛架支撐體系設(shè)計(jì)驗(yàn)算本工藝中塔吊以核心筒作為依附結(jié)構(gòu)，根據(jù)工程的實(shí)際情況，由于塔 吊定位、建筑結(jié)構(gòu)型式及塔吊參數(shù)等的不同，塔吊附著體系的設(shè)計(jì)會(huì)有所 不同，但均可分為支撐體系框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、預(yù)埋件設(shè)計(jì)、連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)這 三

5、部分進(jìn)行設(shè)計(jì)，并盡量采用銷(xiāo)軸的形式連接固定，以便于外掛架構(gòu)件的 拆卸周轉(zhuǎn)。1、塔吊支撐體系的設(shè)計(jì)：整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、預(yù)埋件及連接部位的強(qiáng)度驗(yàn)算。2、塔吊依附結(jié)構(gòu)校核：塔吊依附于主體核心筒上，依據(jù)塔吊的實(shí)際工 況，對(duì)其結(jié)構(gòu)承載能力進(jìn)行驗(yàn)算。3、混凝土剪力墻：需對(duì)剪力墻混凝土局部承壓強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)算，由于受 施工進(jìn)度和工期制約，通常情況下，不可能等混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后再進(jìn) 行塔吊掛架的安裝和塔吊爬升，因此在進(jìn)行驗(yàn)算時(shí)，應(yīng)以實(shí)際強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn) 算，通常可取7天。支撐體系設(shè)計(jì)驗(yàn)算完成后繪制制作圖及相關(guān)說(shuō)明，并交原塔吊廠或相 應(yīng)能力的廠家進(jìn)行加工制作。5.2.2 塔吊附著點(diǎn)確定塔吊外掛架支撐體系附著點(diǎn)的位置需根據(jù)塔

6、吊原制造廠的參數(shù)確定， 結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，可適當(dāng)調(diào)整附著點(diǎn)位置，但兩道水平支撐框架之間的 距離必須小于最大間距。塔吊附著點(diǎn)按以下基本原則確定：核心筒施工至 塔吊最大自由高度，此時(shí)需安裝第三道水平支撐框架后方能繼續(xù)爬升，根 據(jù)核心筒內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)柱的分段長(zhǎng)度及核心筒液壓爬模的空間位置，綜合確定 附著點(diǎn)的情況，且水平構(gòu)件的附著點(diǎn)應(yīng)盡量設(shè)置在樓層標(biāo)高處。5.2.3 塔吊外掛架支撐體的安裝1、埋件施工：塔吊埋件隨著核心筒的施工進(jìn)度相應(yīng)埋設(shè)即可，為防止 在混凝土澆搗過(guò)程中預(yù)埋件發(fā)生移位，應(yīng)采取相應(yīng)的固定措施，埋件部位 的混凝土應(yīng)振搗密實(shí)，塔吊的預(yù)埋件重量較大，需事先設(shè)置好吊耳，便于 吊裝。2、牛腿焊接：預(yù)埋件

7、埋設(shè)完成后，將連接外掛架構(gòu)件的牛腿焊接至埋 板上，牛腿焊接過(guò)程中應(yīng)做到精確定位，合理施焊，盡量減少焊接變形， 出現(xiàn)焊接變形須在焊后進(jìn)行校正，確保后續(xù)構(gòu)件安裝一次到位。圖5.2.3-1 塔吊預(yù)埋件圖5.2.3-2 塔吊牛腿3、安裝下層水平支撐框架：安裝下層水平框架的支撐橫梁、 水平支撐、 次梁及與支撐橫梁連接的斜拉桿。按照支撐橫梁一次梁一斜拉桿-水平支 撐的順序依次安裝，構(gòu)件拼裝時(shí)只需精確對(duì)孔，打入銷(xiāo)軸即可。圖5.2.3-3安裝支撐橫梁圖5.2.3-4安裝水平支撐圖5.2.3-5安裝斜拉桿圖5.2.3-6下層水平框架安裝完成4、安裝上層水平框架：采用與下層水平框架相同的安裝方式進(jìn)行安裝,包括支撐

8、橫梁、水平支撐、斜撐桿及次梁。圖5.2.3-7上層水平框架安裝完成圖5.2.3-8水平支撐與核心筒連接節(jié)點(diǎn)5、塔吊爬升：塔吊頂升至支撐橫梁的高度位置后，將塔吊頂升節(jié)上的 撐爪擺出，撐在支承框上即完成一次塔吊爬升。圖5.2.3-9塔吊撐爪撐于支承框上5.2.4 塔吊爬升及外掛架拆卸周轉(zhuǎn)核心筒在施工過(guò)程中即按照?qǐng)D紙要求埋設(shè)好塔吊附著預(yù)埋件，塔吊每 頂升完一次，便可將最下層的水平支撐框架、斜拉桿、斜撐桿拆除并轉(zhuǎn)至 上部進(jìn)行附著。以下以撐拉結(jié)合式支撐體系為例簡(jiǎn)述塔吊爬升的原理。步驟一，塔吊在正常使用狀態(tài)下，上、下兩套支撐架共同工作，如圖 4.3-1所示。步驟二，安裝第三道支撐架，將爬帶安裝在中間一道支

9、撐架上，爬升 梁支撐塊爬出撐于爬帶臺(tái)階上，準(zhǔn)備爬升，如圖 4.3-2所示。步驟三，將塔吊支撐爪松開(kāi)，收回至標(biāo)準(zhǔn)節(jié)相應(yīng)位置，如圖 4.3-3所 示。步驟四，油缸頂出，使塔吊脫離 C型梁，完成一個(gè)行程，將標(biāo)準(zhǔn)節(jié)上 的上支撐塊擺出，支撐在爬帶臺(tái)階上，如圖 4.3-4所示。步驟五，油缸收縮，再次使爬升梁支撐塊支撐在爬帶臺(tái)階上，將上撐塊擺回，再次頂升完成一個(gè)循環(huán)，如圖 4.3-5所示。步驟六，重復(fù)步驟四和步驟五，直至支撐爪高出C型梁，然后將支撐爪擺出，固定在C型梁上，如圖4.3-6 ,圖4.3-7所示。步驟七，收縮油缸歸位，塔吊爬升完成，最后拆除爬帶。精品文檔4,上支撐架c典/:k/頂升油缸-爬標(biāo)中支撐

10、架T型梁第三道支撐架.' _QV- < J 1 二曲梁)上卻架r/ ,%/，"/ Z :、叱 V、'、' J上支撐 V塊/頂升油缸. =W:v爬弁梁'下支撐架圖5.2.4-1 步驟一圖5.2.4-2 步驟二精品文檔圖5.2.4-7 步驟六圖5.2.4-8 步驟七精品文檔6材料與設(shè)備6.1主要材料表6.1 主要材料序號(hào)構(gòu)件名稱(chēng)型號(hào)及規(guī)格材質(zhì)焊縫質(zhì)量等級(jí)防喝要求1支撐橫梁箱型鋼梁Q345B一級(jí)全熔透紅丹底漆100 d m2斜拉桿無(wú)縫鋼管Q345B一級(jí)全熔透紅丹底漆100 d m3水平支撐無(wú)縫鋼管Q345Bj一級(jí)全熔透紅丹底漆100 d m4斜撐桿無(wú)縫

11、鋼管Q345B一級(jí)全熔透紅丹底漆100 d m5次梁H型鋼梁Q345B一級(jí)全熔透紅丹底漆100 d m6銷(xiāo)軸實(shí)心圓形截回40Cr調(diào)質(zhì)處理無(wú)表面鍍銘7預(yù)埋件鋼板及錨筋Q345B, HRB335穿孔塞焊無(wú)8牛腿鋼板Q345B一級(jí)全熔透紅丹底漆100 d m備注：各個(gè)主要構(gòu)件的截面需根據(jù)工程實(shí)際、塔吊型號(hào)進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)算確定。6.2設(shè)備工具表6.2設(shè)備工具序號(hào)名稱(chēng)型號(hào)單位數(shù)量產(chǎn)地1電焊機(jī)OTC CPVE350/500臺(tái)3中國(guó)2炭弧氣刨機(jī)MZ-1250臺(tái)2中國(guó)3電焊條烘箱YGCH-X-400臺(tái)1中國(guó)4葫蘆5t把12中國(guó)5全站儀索佳 SET230RK臺(tái)1日本6經(jīng)緯儀北京博飛DJD2-C! j臺(tái)1中國(guó)7水平儀

12、1,1 1-1 一一,蘇光DSZ2臺(tái)2中國(guó)8鋼尺10米把5中國(guó)9大錘5kg把2中國(guó)10纜風(fēng)繩15m75中國(guó)11超聲波探傷儀CTS- 2000臺(tái)1德國(guó)12腳手管 48X 3.5t0.2中國(guó)13腳手板50mml1塊20中國(guó)14安全繩9m42中國(guó)7質(zhì)量控制7.1 塔吊外掛架支撐體系的施工必須符合 GB5001流岡結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范S, JGJ 81-2002建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程S,塔吊使用說(shuō)明書(shū)以及其他相關(guān) 設(shè)計(jì)要求、國(guó)家產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和工程技術(shù)規(guī)范的規(guī)定。7.2 塔吊外掛架鋼結(jié)構(gòu)驗(yàn)收?qǐng)?zhí)行現(xiàn)行鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 GB5020升有關(guān)規(guī)定的要求。7.3 外掛架鋼結(jié)構(gòu)的所有焊縫均為一級(jí)全熔透焊縫，工廠焊縫以

13、及現(xiàn)場(chǎng) 焊縫均進(jìn)行100淹聲波探傷檢測(cè)，合格后方可投入使用7.4 冬期施工期間，現(xiàn)場(chǎng)焊縫必須采取焊前預(yù)熱、焊后保溫等措施保證 焊縫的焊接質(zhì)量。7.5 外掛架埋件埋設(shè)時(shí)，須采用測(cè)量?jī)x器對(duì)其進(jìn)行定位，并采取臨時(shí)固 定措施，以防止混凝土澆搗埋件移位。7.6 外掛架支撐橫梁安裝時(shí)，采用測(cè)量?jī)x器校核具水平度，須達(dá)到 鋼 結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 GB5020升的要求。7.7 本工藝焊接時(shí)采用的焊絲和焊劑應(yīng)與母材相匹配。7.8 塔吊爬升完成后，進(jìn)行塔吊垂直度的檢測(cè)和復(fù)核。7.9 塔吊司機(jī)、指揮人員、絲索人員必須持有有關(guān)部門(mén)核發(fā)的操作證持 證上崗，附著頂升作業(yè)要有專(zhuān)人指揮，電源液壓系統(tǒng)須專(zhuān)人操作。7.10

14、塔吊使用過(guò)程中，應(yīng)定期檢查關(guān)注附著系統(tǒng)構(gòu)件是否有過(guò)大變形， 焊縫是否存在細(xì)小裂縫等現(xiàn)象，如有問(wèn)題應(yīng)立即解決。8安全措施8.1 塔吊爬升作業(yè)之前，組織學(xué)習(xí)有關(guān)塔吊爬升技術(shù)方案，對(duì)班組作業(yè) 人員進(jìn)行技術(shù)方案交底。8.2 作業(yè)人員必須經(jīng)過(guò)培訓(xùn)考核合格， 起重工和電工要持證上崗；進(jìn)入 施工現(xiàn)場(chǎng)必須戴安全帽，高空作業(yè)時(shí)要系好安全帶，穿防滑鞋。8.3 在埋件埋設(shè)部位搭設(shè)安全操作平臺(tái)，保證牛腿焊接過(guò)程中人員的安 全。8.4 作業(yè)人員崗位明確，作業(yè)職責(zé)清楚，自覺(jué)遵守安全操作規(guī)程及安全 技術(shù)措施規(guī)定。8.5 油泵、頂升橫梁應(yīng)有專(zhuān)人操作，職責(zé)明確。并相互監(jiān)督、協(xié)調(diào)，安 裝、拆除銷(xiāo)軸時(shí)，鐵錘與扳手要握牢，防止銷(xiāo)軸、

15、榔頭、扳手等物件高空 墜落，使用鐵錘應(yīng)由熟練的人承擔(dān)。8.6 當(dāng)操作完成一個(gè)步驟后，必須相互通氣，并互檢查后，都已完成好， 方可進(jìn)行下一步作業(yè)。8.7 每天做風(fēng)速、風(fēng)向預(yù)報(bào)和記錄，風(fēng)力大于5.57.9m/s時(shí)，禁止安 裝和頂升作業(yè)。8.8 嚴(yán)禁酒后作業(yè)。8.9 外掛架安裝過(guò)程中，每一次吊裝都必須檢查吊鉤吊索是否可靠。8.10 使用的工具，卸卡及零件必須放穩(wěn)妥，嚴(yán)禁拋扔。9環(huán)保措施根據(jù)國(guó)家環(huán)保法規(guī)的有關(guān)規(guī)定，應(yīng)采取以下環(huán)保措施：9.1 所有的鋼構(gòu)件須規(guī)劃出固定的堆放場(chǎng)地， 對(duì)拆卸下來(lái)的構(gòu)件進(jìn)行集 中堆放，統(tǒng)一管理；9.2 現(xiàn)場(chǎng)焊接過(guò)程中，在焊接部位采用帆布搭設(shè)防風(fēng)棚，降低焊接過(guò)程 中的光污染對(duì)周

16、圍環(huán)境的影響；9.3 在塔吊爬升作業(yè)中，應(yīng)盡量避免使用大錘敲擊構(gòu)件以降低噪音污染；9.4 牛腿焊接時(shí)，盡量避免焊渣等飛濺物從高空落下， 避免引起火災(zāi)事 故；9.5 對(duì)廢電器、廢機(jī)油、廢油手套、廢配件等固體廢物，應(yīng)回收利用， 不具備回收利用條件的，不得隨意棄置和傾倒，交專(zhuān)門(mén)部門(mén)回收。10效益分析經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益：內(nèi)爬外掛塔吊施工工藝重點(diǎn)向超高層建筑施工領(lǐng)域進(jìn)行推廣，現(xiàn)代超 高層建筑發(fā)展迅速，對(duì)工程的質(zhì)量、安全、成本、進(jìn)度要求更高，本工法 適應(yīng)超高層建筑施工各個(gè)方面的要求，在應(yīng)用過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了成本的降低、 進(jìn)度的加快、安全的保障、質(zhì)量的保證，能夠?yàn)樯鐣?huì)所廣泛接受。表10-1經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比分析表序號(hào)比較因素

17、內(nèi)爬外掛塔吊上2固定基礎(chǔ)式塔吊傳統(tǒng)內(nèi)爬塔吊1成本一次性投入外掛架制作及安裝費(fèi)用130.8萬(wàn)元。每增加一節(jié)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)租賃費(fèi)用增加2.53萬(wàn)元，每設(shè)置一道附著增加費(fèi)用0.8萬(wàn)元，其成本綜合為188.8萬(wàn)元。一次性投入內(nèi)爬支撐架體系140萬(wàn)元。2工效附著于核心筒外壁，塔吊起重性能充分發(fā)揮。口根據(jù)塔吊布置位置不同而定，越靠近外框越能LL6口;發(fā)揮塔吊的起重性能。口布置于核心筒內(nèi)，塔 吊起重性不能能充分 發(fā)揮，若核心筒內(nèi)空 間狹小便不能布置塔 吊。3爬升效率塔吊爬升只需 2小 時(shí)即可完成，/、耽 誤主體結(jié)構(gòu)施工任 務(wù)。頂升加快-次需要 12個(gè)工作日，加節(jié)較慢，影響主體施工進(jìn)度。塔吊爬升只需2小時(shí)即可完成，/

18、、耽誤主體結(jié)構(gòu)施工任務(wù)。4進(jìn)度不用穿過(guò)結(jié)構(gòu)樓 板，施工方便，保 證主體結(jié)構(gòu)施工最 快4天/層，正常情 況下5天/層。需要穿過(guò)結(jié)構(gòu)樓板，給 后續(xù)施工帶來(lái)不便,能 保證主體的單層施工速 度，但耽誤整體施工工 期。電梯井內(nèi)無(wú)法布置塔吊時(shí)，布置于有樓板部位便需穿過(guò)樓板，給后續(xù)施工帶來(lái)不便，能保證主體結(jié)構(gòu)施工最快4天/層，正常情況下5天/層。11應(yīng)用實(shí)例內(nèi)爬外掛塔吊施工工法成功應(yīng)用于太原湖濱廣場(chǎng)綜合項(xiàng)目、天津高新區(qū)軟件及服務(wù)外包基地綜合配套區(qū)第一期中央商務(wù)區(qū)總承包工程項(xiàng)目及廣 .珠江新城西塔項(xiàng)目，由于爬升過(guò)程中無(wú)需增加標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的數(shù)量，大大的降 低了塔吊租賃成本，提高了整體的施工工效，加快了施工進(jìn)度，取得了良 好的效果。工程應(yīng)用實(shí)例1: ZSL1000及ZSL750塔吊 工程名稱(chēng)：太原湖濱廣場(chǎng)綜合項(xiàng)目工程地點(diǎn)：山西省太原市迎澤大街 180號(hào) 實(shí)物工作量：大體量鋼結(jié)構(gòu)安裝開(kāi)、竣工日期：2010年8月-2014年1月應(yīng)用效果：良好！圖11-1太原湖濱