群塔施工中塔机安全高差的计算方法.docx

群塔施工中塔机安全高差的计算方法张奇志(北京城建集团有限责任公司 ,北京 100031) 摘要 讨论现有规程对塔机安全高差的有关规定的合理性 ,并从确定单台塔机安装高度入手 ,分析了影响群塔施工中高 、低塔机间高差的相关参数 ,最终确定了塔机高差的 3 种计算方法和塔机实际顶升高度的计算方法 ,且结合 国家大剧院工程实际进行了验证 。 关键词 建筑机械 ;塔式起重机 ;群塔 ;施工安全 ;高差控制 ;国家大剧院 中图分类号 TU602 ; TH2 文献标识码 A 文章编号 100228498 (2003) 0320045202Calculation Method of Safe Differential Height bet ween To wer Cranesin Multi2cranes ConstructionZHAN G Qi2z hi( Beijing Urban Construction Group Co. , Ltd. , Beijing 100031 , China)Abstract : In this article , the author discusses the rationality of some rules of current regulations about the safe differential heightbetween tower cranes. He firstly calculated the installation height of a single crane , then analyzed relevant parameters influencing the differential height between high cranes and low cranes in multi2cranes construction , and finally determined three methods to calculate the differential height between cranes and the practical jacking height of cranes. He also verified these methods with the National Great Theater project .Key words :construction machinery ; tower crane ; multi2cranes ; construction safety ; differential height control ; National GreatTheater国家大剧院工程共投入了 12 台塔机 ,最多时有8 台塔机同时作业 ,有 3 个高度层 ,高差 69m ,其中1 号塔机运行时会受到其他 7 台塔机的影响 , 其施 工难度是空前的 。如此多的塔机同时作业 ,既要使塔机发挥应有的工作效率 ,又要保证施工安全 ,在进行垂直运输施工方案设计时 ,必须特别注意塔机安 全高差的控制 。安全高差的控制在于保证群塔的安全 。高差太 小 ,有可能造成高位塔吊钩与低位塔吊起重臂碰撞 ;高差过大 ,由于群塔的连续排序 ,造成连锁反应 ,结 果是 : 要求过多的塔机进行附着 ; 建筑物结构施工达到的高度太低 ,不满足塔机锚固高度要求 。因此 ,塔机的高差须进行合理的计算 。在现行规程中 ,许多规程对塔机的高差进行了 规定 ,但并没有统一的规定 。如建筑塔式起重机安 全规程GB5144294 中第 1015 条规定 “: 处于高位起重机的最低位置的部件 ( 吊钩升至最高点或最高位置的平衡重) 与低位起重机中处于最高位置部件之 间的垂直距离不得小于 2m”。这是最低的高差要 求 。新颁布的建筑机械使用安全技术规程J GJ 3322001 第 414125 条规定“当同一施工地点有两台以上塔机时 ,应保持两塔机间任何接近部位 ( 包括吊重 物) 距离不得小于 2m”。而北京市建筑工程施工安 全操作规程DBJ26222002 第 3112119 条规定 “: 两台塔式起重机同在一条轨道上或两条相平行的或相互 垂直的轨道上进行作业时 ,应保持两机之间任何部 位的安全距离 ,最小不得低于 5m”。该条文也没有 明确规定固定式塔机的高差距离 。故可以参考以下 步骤确定合理的高差值 。1 确定底层塔机的顶升高度111 确定底层塔机的计算顶升高度 H塔5H塔= Hi + D + hf - H6(1)i = 1式中 : H1 H6 含义和取值如图 1 所示 ;D 塔机吊钩至起重臂下弦的极限距离 ;hf 塔臂架弹性变形端头下沉值 。 收稿日期 2002212224 作者简介 张奇志(1971 ) ,男 ,四川泸县人 ,北京城建集团有 限责任公司工程师 ,北京西城区兵部洼胡同 34 号国家大剧院土 建工程项目经理部 100031 ,电话 : (010) 66074126施工技术第 32 卷46其中 hf 对空载时的大臂上扬的塔机一般影响不大 ,但对于空载仰臂的塔机影响就比较明显 ,根据 经验值 , 塔机在端头额定负载时测定的下垂值为112115m ,取 112m 。H6 的取值按塔机基础 ( 顶) 与建筑物 ( 底) 标高的相对值计算 , 即如果塔机基础(顶) 高于建筑物底标高 , H6 取正值 ;反之 ,取负值 。计算塔机高差常用的参数 ( 见图 1 、2) 如下 : 塔基高差 Hj ,指计算的两邻塔的塔基高度差 ; 塔 机起重臂截面高度 B h ; 塔机塔帽高度 Tm ; 高 位 、低位塔机起重臂到塔机基础顶面高度 HG 、HD ;高 、低位塔机起重臂安装高差。图 2 塔机高差计算简图3确定合理的高差数值群塔布置竖向设计中 ,塔机高差参数的合理确 定 ,应根据实际工程情况和塔机性能参数 ,分以下 3 种情况 (见图 3) ,参照下述公式计算群塔起重臂交 叉合理高度值 。H1 吊具高度 ,一般取 1115m ; H2 构件高度 ,钢筋混凝土结构按 3m 计 ,钢结构按 312m 计算 ; H3 安全距离 , 按 115 2m 计 算 ,一般情况下取 2m ,群塔施工时取 115m ; H4 脚手架或其他构 件高度( m) ; H5 建筑物高度 ( m) ; H6 塔机基础 ( 顶) 与建筑物 ( 底) 高差值(m) ,按相对值计算图 1 单台塔机高度计算简图如国家大剧院工程施工用 6 号塔机 ,覆盖部分为戏剧院结构 (最高处标高为 21135m) ,塔机基础顶 标高为 - 8160m , 为方便计算 , 结构底标高可按 0100m 计 算 , 由 此 可 以 得 出 H6 = - 8160m , H5 =21135m ,其他参数取值分别为 H1 = 115m , H2 = 3m , H3 = 115m , H4 = 115m , D = 211m , hf = 112m ,计算可 得 H塔 = 40175m 。112 确定底层塔机的实际顶升高度 H塔H塔 = H过 + nH标 + H非标 + H升 + H转(2)式中 : H非标 塔机非标准节的高度 ,本例为 0 ;n 塔机顶升节节数 ;图 3 群塔起重臂交叉情况示意(1) 起重臂交叉不大于 12 起重臂长的高差计算 H= HG - HD + Hj B h + hf + D(4) 国家大剧院工程 6 号与 2 号塔机的高差 ,根据上述公式 ,则两塔机的合理高差应为 :H= HG - HD + Hj 115 + 112 + 316 = 613m( 2) 起重臂交叉大于 12 起重臂长 ,且小于 34起重臂长的高差计算H= HG - HD + Hj Tm(5)H塔 - H过 - H升 - H转( )n =3H标(3) 起重臂交叉大于 34 起重臂长 ( 或覆盖低塔塔身) 的高差计算H过 、H升 、H转 、H标 含义如图 1 所示 。为确保塔机安全 , 计算结果小数位 0120 者 , 在个位数进位 ( 如 n = 1125 , 则取 n = 2) , 但需复核 相邻塔机的高差 ,避免高差的连续反应 。如出现连 续反应 ,可采用非标准过渡节或非标准节来调整塔 机的安装高度 。H= HG - HD + Hj Tm + 24计算高位塔机实际安装高度(6)411确定高位塔机对应塔机高差需安装的标准节节数n = HH标(7)6 号塔机的参数取值分别为H过 = 715m , H标 =同确定底层塔机顶升节数的原则相同 ,最终确定对应塔机高差高位塔机需安装的实际标准节节 数 ,反算出实际的塔机高差 。按式 (7) 和上述原则计 算 6 号与 2 号塔机的高差为 9m 。3m , H升 = 413m , H转 = 2m , 计算得 n = 8198 , 实际取值为 n = 9 ,实际顶升高度为 H塔 = 4018m 。2确定高差计算参数2003 年 3 月第 32 卷 第 3 期施 工 技 术CONSTRUCTION TECHNOLOGY47风动混凝土输送泵的设计与应用史殿卿(上海宝山市政工程有限公司 ,上海 200431) 中图分类号 TU646 文献标识码 A 文章编号 100228498 (2003) 0320047202Design and Application of Wind Po wer Concrete Transfer PumpSHI Dia n2qing( S hanghai B aoshan Municipal Engineering Co. , Ltd. , S hanghai 200431 , China)风动混凝土输送泵是以空气压缩机为动力 ,将压缩空气通入盛有混凝土熟料的密闭容器 ,使混凝 土熟料压入输送导管并推动其在管道中运动 ,从而达到运送目的 。笔者在黑龙江省富锦市幸福灌区渠 首泵站中控层梁板混凝土浇筑施工中 ,成功地应用了自行设计并制造的风动混凝土输送泵 ,效果较好 。 它具有结构简单 、泵身没有转动部件和动力装置 、重量轻 、移动方便等特点 。在水平运距 20m 、垂直运距13m 的情况下 ,生产率为 22m3 h 。实践证明 :风动混 凝土输送泵的使用可以提高施工效率 、节省资金 ,易 于推广和普及 。1 风动混凝土输送泵的结构设计111 主要配套设备空气压缩机 L GY252177 ; 5108cm 送风胶管 ; 3m3贮气筒 ; 2m3 风动混凝土输送泵体 ; 200mm 混凝土 输送钢管 ;弯管及增压风管 ;出料减压器 。112 泵体结构泵体是由钢板焊接加工成的犁形桶 ,是按照压 力容器制造规范所加工成的受压容器 , 应能承受115MPa 的内压力 ,设计时桶的容积应比装入的混凝土体积大 10 %20 % ,桶的上方装料口设有锥形顶 盖活门 (锥形罩) ,作为装料的开启关闭之用 ,活门与装料口接触处设橡胶圈密封 ,防止漏气 。下方出口设弯管和变径管与输送钢管相连接 ,泵体固定在机 架上或移动车架上 (见图 1) 。图 1 风动混凝土输送泵构造示意 收稿日期 2002212209 作者简介 史殿卿(1962 ) ,男 ,黑龙江五常人 ,上海宝山市政 工程有限公司技术负责人 , 高级工程师 , 上海市宝山区联长路300 号 200431 ,电话 : (021) 56995381412确定高位塔机的计算安装高度根据计算得出的塔机高差值和低位塔机的实际 安装高度 ,反算高位塔机的计算安装高度按下列 3 个要求进行循环检查 ,验证是否满足实际工程的要求 : 相邻塔机高差能否满足建筑机械使 用安全技术规程J GJ 3322001 第 414125 条的规定 ; 检查各塔机的安装高度是否合理 ,是否有不合理的塔机安装高度引起的连锁反应 ; 结合结构施工图 进行核查 ,检查各塔机是否具备锚固和附着点 ,锚固 和附着能否满足施工进度要求