广州珠江新城西塔大型动臂式塔式起重机爬升工艺研究

1、广州珠江新城西塔大型动臂式塔式起重机爬升工艺研究叶浩文1,汪许林2(1.中国建筑第四工程局有限公司,广东广州510620;2.中国建筑第三工程局有限公司,湖北武汉430070摘要为配合主体结构施工,广州珠江新城西塔主塔楼安装了3台M900D 动臂式塔式起重机。本工程塔式起重机分3阶段施工,工艺复杂。根据结构槽形墙变截面处理、塔式起重机爬升和转换过程复杂、工期紧张等技术难点,提出塔式起重机施工的支撑方式、爬升规划、爬升流程,详细介绍了牛腿的定位及焊接、垂直度及安全性保证措施。关键词广州珠江新城西塔;动臂式塔式起重机;爬升;施工工艺中图分类号T U732文献标识码A 文章编号100228498(2

2、0091220018203Study on Climbing Technology of Large Whip 2typed Tow erCrane in G uangzhou Pearl River N e w Tow n West 2tow erY e Haowen 1,Wang Xulin2(1.China Construction Fourth Engineering Division Co .,Ltd .,Guangzhou ,Guangdong 510620,China ;2.China Construction Third Engineering Division Co .,Lt

3、d .,Wuhan ,Hubei 430070,China Abstract :In order to combine the construction of main structure ,three M900D whip 2typed tower cranes are used in G uangzhou Pearl River New T own West 2tower ,whose construction technology is com plex with three stages.According to the difficulties of changeable secti

4、on treatment of groove 2type wall ,com plex climbing and trans fer process of tower crane and short period ,the support style ,climbing plan and process are put forward.Furtherm ore ,location and welding for bracket ,assurance methods for verticality and safety are introduced in detail.K ey w ords :

5、G uangzhou Pearl River New T own West 2tower ;whip 2typed tower crane ;climbing ;construction technology收稿日期2009209215作者简介叶浩文,中国建筑第四工程局有限公司董事长,广州市天河区科韵路16号广州市信息港B 座5楼510665,电话E 2mail :yhw 1工程概况为配合主体结构施工,广州珠江新城西塔主塔楼安装了3台M 900D 动臂式塔式起重机。该塔式起重机总重量达280t ,最大幅度4215m ,最大起重量64t ,最大幅度处最大起重量2213t

6、 。70层以下塔式起重机平面布置如图1所示。本工程塔式起重机分3阶段施工:第1阶段为57层以下,塔式起重机通过设在核心筒外壁上的钢支撑架进行内爬,钢支撑架间距为1618m;第2阶段为5769层,将塔式起重机移位至槽形墙内,附着形式不变,钢支撑架间距为1913m 。第3阶段为利用核心筒外壁和槽形墙上设置的钢支撑进行爬升,钢支撑架间距为20125m 。2技术难点1槽形墙变截面处理由于第1阶段3台塔式起重机利用上下支撑和斜拉杆外挂在核心筒剪力墙上,而剪力墙由1100mm 厚逐渐内缩至600mm 厚, 故此需图1主塔楼塔式起重机平面布置Fig.1Plan arrangement of tow er c

7、rane for m ain tow er要逐渐加长钢支撑连接座及水平支撑杆的尺寸来保证18施工技术C ONSTRUCTI ON TECH NO LOGY 2009年12月第38卷第12期塔式起重机的中心在57层以下不变。2爬升和转换过程复杂爬升的第2阶段为过渡阶段,即为了使塔式起重机爬升至69层后可以通过槽形墙内设置的钢支撑进行爬升,且不影响结构施工的进度(同时保证坐落在73层转换梁上的槽形墙能够连续施工,需要提前对塔式起重机进行内移。该过程比较复杂,需要很好的规划。3工期紧张由于塔式起重机45个施工层爬升1次,而西塔结构施工速度达到1层2d ,且每一次爬升均需在两个施工层时间间隔内完成,工

8、期相当紧张,需要对爬升的工艺流程进行认真的分析和策划。3塔式起重机施工工艺311支撑方式70层以下塔式起重机的支撑系统有以下几部分:下支撑包括左右支撑钢梁各1根、左右长水平支撑各1根、短水平支撑各1根、左右支撑钢梁连接座各1个以及预埋在剪力墙上的埋件和牛腿;上支撑同下支撑;中间用斜拉杆连接,下端用销轴与设置在支撑钢梁外侧的耳板相连,上端用销轴与设置在剪力墙上的埋件牛腿相连。每道支撑钢梁上均有爬升框,用螺栓与支撑钢梁连接。爬升时,在上支撑上部1个爬升间距处安装1道支撑。70层以上塔式起重机的支撑系统有:埋件、牛腿左右支撑钢梁、爬升框。塔式起重机支撑方式如图2所示 。图2塔式起重机支撑方式示意Fi

9、g.2Support style of tow er crane在考虑支撑架承受塔式起重机传来的不均匀荷载情况下,依据荷载资料,验算了支撑架构件的强度、刚度及稳定性,结果表明所有构件均满足规范要求,且有较大的富裕度。312爬升规划在61层以下(办公层时,1台塔式起重机由-161000m 标高处开始爬升,共爬升17次;另2台从±01000m 标高处开始爬升,爬升框间距为18m ,共爬升16次。爬升支撑系统安装的楼层依次为1、5、9、13、17、21、25、29、33、37、41、45、49、53、57、61、65层。当下支撑坐落在61层时,塔式起重机进行移位,移位后爬升支撑系统安装的楼

10、层依次为69、74、80、86、92、98层。313爬升流程以70层以下施工情况分析塔式起重机爬升的流程。假设塔式起重机下支撑系统安装在第N 层,则上支撑在第(N +4层,当主体施工至第(N +8层绑扎钢筋工序时,可进行塔式起重机预埋件的安装定位,焊接加固工作,核心筒继续向上施工至第(N +9层时,埋件已外露,可进行牛腿的定位焊接,探伤合格后即可进行斜拉杆的安装,随后依次进行支撑钢梁、长短水平支撑焊接安装、爬升框的安装。一切准备就绪并验收合格后,塔式起重机即可爬升。待爬升完成后,随即进行第N 层处支撑系统的拆卸和爬梯的上移工作,如此即完成1次的爬升。为不影响工期,3台塔式起重机可交替进行。爬升

11、流程为:准备工作预埋件的放线定位调整、验收、加固拆模后尺寸复核及验收若合格则搭设工作平台牛腿放线定位复核验收牛腿焊接焊缝探伤斜拉杆的安装支撑钢梁的定位安装测量孔位、悬柱水平支撑钢梁的安装、爬升框安装检查、验收上支撑系统水平度校正爬升准备工作塔式起重机配平螺栓顶块松动爬升垂直度复核、校正螺栓紧固下支撑系统拆卸、爬梯上移整体检查、验收。314技术要点图3牛腿模型Fig.3B racket model31411牛腿的定位及焊接1定位牛腿定位的精度直接关系到塔式起重机主梁及爬升框连接螺栓孔对位精度,在浇注混凝土施工过程中,往往会出现钢筋偏位导致的预埋件3个方向的错位,因此,在牛腿定位时应注意:确保左右

12、(见图3中x 向方向必须与已安装好的2道支撑系统对应,误差不能超过5mm ,否则容易出现爬升框因螺栓孔对不上而无法安装,即使勉强安装上,也会因为塔身不垂直而影响爬升安全。前后(见图3中y 向方向也应保证与下面已安装好的2道支撑系统保持一致。保证同一道支撑系统左右支撑连接座的销轴同心度。保证同一道支撑系统左右牛腿中心之间的距离为3950mm 。保证牛腿竖板垂直度。保证坡口光洁度、预埋件打磨光洁度。当出现x 、z 向的偏差,需要调整牛腿在预埋件的焊接位置时,要确保牛腿焊接在锚固受力允许范围内;y 向的偏位可通过增加焊接衬板的宽度即焊缝的宽度来调节。2焊接牛腿焊接的质量直接关系到整个塔式起重机的安全

13、,因此所有焊缝必须为全熔透一级焊缝,且需2009N o.12叶浩文等:广州珠江新城西塔大型动臂式塔式起重机爬升工艺研究19经探伤合格。值得注意的是,焊接时必须错开混凝土养护时间,以防止焊缝淋水脆化。31412垂直度保证措施西塔项目塔式起重机垂直度的保证措施分两种:在安装第2道斜拉杆后,可通过水平仪或水平管测量,保证爬升框4个棘爪踏步的水平度,但必须有一定余量的挠度,因为整个塔式起重机共重280余t,在爬升完成后必然形成向下的挠度。经计算,塔式起重机支撑向下的最大挠度为18mm,根据经验,只需向上预留11mm。在完成爬升但未紧固螺栓前,可借助测量仪器掌握塔身的垂直度情况,通过爬升框4个角共8个顶

14、块来调整垂直度。31413爬升的安全性保证影响爬升安全的因素:埋件周围混凝土的浇注要杜绝出现蜂窝、孔洞等质量缺陷,且在爬升过程中要密切观察混凝土的变化情况。爬升前必须保证塔身处于平衡状态,在参照厂家指引的配平数据时,确保配平用的吊物重量的准确性。第1步爬升时,要确保爬升节的2个棘爪平稳地落在爬梯踏步的中心,否则,在塔身完全由爬梯承重时,将会出现塔身晃动,且直接影响下一步塔身的稳定。要计算好爬升间距,适当组合爬梯,要确保爬升油缸的行程与爬梯步距吻合,且要考虑在上一道支撑系统受力后爬梯有一定的下落。塔式起重机必须平衡且导向装置(爬升框架的顶块准确定位,其距离塔身标准节主肢的间距约为3mm。如果塔式

15、起重机外移偏离垂直方向,则由塔式起重机施加的作用于支撑结构上的横向荷载会大大增加,应立即重新调整塔身垂直度。爬升过程中确保油压稳定。31414安装注意事项1为了便于调整架体的对位情况,将两边爬升框梁安装完成后,再安装水平斜撑。2为减少焊接变形带来的影响,支撑安装时先把支撑杆件和预埋件连接板用销轴连好,然后再定位。3次梁安装后检查安装精度,合格后进行水平支撑安装。4水平支撑在起吊前先将杆件与连接板用销轴连好,钢丝绳对称绑扎,务必保证起吊后杆件水平。参考文献:1郭彦林,江磊鑫,刘学武.广州珠江新城西塔施工过程内外筒竖向变形差值研究J.施工技术,2008,37(5:528.G uo Y anlin,

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17、n,Liu Xuewu.Analysis of internal forcesduring the construction of G uangzhou Pearl River New T own W est2towerJ.C onstruction T echnology,2008,37(5:9212.(inChinese3周明,郭彦林,王小安.广州珠江新城西塔塔吊支撑架结构承载力研究J.施工技术,2008,37(5:22225.Zhou M ing,G uo Y anlin,W ang X iaoan.Research on supported framefor tower crane o

18、f G uangzhou Pearl River New T own W est2towerJ.C onstruction T echnology,2008,37(5:22225.(in Chinese4郭彦林,常鹏,叶浩文,等.广州珠江新城西塔核心筒施工整体提模技术研究J.施工技术,2007,36(6:65268.G uo Y anlin,Chang Peng,Y e Haowen,et al.Self2lifting technologyof steel platform in core tube construction of G uangzhou Pearl RiverNew T ow

19、n W est2towerJ.C onstruction T echnology,2007,36(6:65268.(in Chinese5苏广洪,葛洪军.广州珠江新城西塔斜交钢管混凝土柱施工技术J.施工技术,2009,38(12.Su G uanghong,G e H ongjun.C onstruction technology of obliquecrossing concrete filled steel tubular column in G uangzhou Pearl RiverNew T own W est2towerJ.C onstruction T echnology,200

20、9,38(12.(in Chinese6杨德龙,向小英,顾国荣.广州珠江新城西塔内倾斜弧墙施工过程数值模拟J.施工技术,2009,38(12.Y ang Delong,X iang X iaoying,G u G uorong.Numerical simulation ofconstruction process of inward inclined arc wall in G uangzhou PearlRiver New T own W est2towerJ.C onstruction T echnology,2009,38(12.(in Chinese7葛洪军,苏广洪.广州珠江新城西塔顶升模板系统支撑架设计与应用J.施工技术,2009,38(12.G e H ongjun,Su G uanghong.Design and applicatio