超高层建筑工程塔吊高空移位安拆技术总结工程实例

温州****中心塔吊高空移位安拆一、工程概况及实施背景温州****中心位于我国的****地区温州市****商业区，是温州地区标志性建筑，浙江省***高楼，目前全世界最高的超高层全现浇钢筋混凝土筒中筒结构。集购物、观光、餐饮、娱乐、办公、超五星白金级酒店于一体的大型城市综合建筑。温州****中心占地3.1万m2，建筑面积250756m2，建筑高度333.33m，地下4层，地上74层。温州****中心钢筋混凝土结构高度290.284m，标高248.650m（66层楼面）～310.134m外围为屋顶莲花瓣造型钢结构，钢结构顶标高333.33m。屋顶钢结构高度61.484m，总重量约1600t，共有2309个规格不一构件，最大构件重5.4t，规格为13748mm（长）×480mm×480mm，最小构件重32.6kg，规格700mm×200mm×200mm。屋顶标高248.650m～290.284m的钢结构构件（约1200t）安装使用K30/30内爬塔吊（安装于核心筒楼梯间内），此塔吊最终爬升高度为297m，无法满足290m以上钢结构构件（约400t）的吊装要求，故需将原内爬塔吊外移变成附着塔吊，以满足290m以上钢结构吊装。二、施工重点、难点及对策难点㈠290～333.33m钢构件总重量约400t，屋顶可利用空间面积狭小，堆放面积约200㎡，采用哪种工具和方法安装290m以上部分的钢结构。对策：方法1、290～333.33m钢构件安装全部采用土法（使用葫芦或者拔杆）施工。方法2、290～333.33m钢构件安装采用热气球或者直升飞机安装施工。方法3、选择一个合适的位置，重新安装一台塔吊，安装施工完毕绝大部分290～333.33m钢构件，拆除塔吊后用土法安装剩余少量杆件。从经济性、实用性、安全性和吊装机具安拆可行性几个方面分析如下：经济性实用性安全性吊装机具安拆可行行性方法1节省了大型机械租租赁费，延长长施工周期，增增加人工费用用，无法保证证施工进度施工工具简单，但但部分重量较较大构件无法法安装没有牢靠固定点，吊吊装作业危险险性大工具安装、拆除简简单易行方法2机械租赁费用极高高，人工费用用较低无施工经验可借鉴鉴，要办理相相关手续，受受天气影响大大构件吊点稳定性不不好，施工操操作危险系数大方法3能满足施工进度，可可进行综合利利用（辅助吊吊运其它材料料），费用较较低解决了堆放场地不不足的问题，高空塔吊安安装钢结构经经验成熟，受受限制条件较较少，可满足足重量较大构件安装要要求吊点有牢固的支撑撑，稳定性较较好，有成熟熟的高空作业业安全防护经验可实施性强，但须周周密考虑高空空拆除塔吊计计划综合上表各项分析，并结合土建结构特点及幕墙等各分项工程施工要求，决定采用方法3。为充分利用现场已有设备，决定将原内爬塔吊K30/30进行移位安装,塔吊由内爬式改为附着式。难点㈡K30/30塔吊如何进行高空安拆。对策：方法1：直接安装一次20吨屋面吊完成进行K30/30移位、安拆，然后安装6吨屋面吊拆除20吨屋面吊，最后安装拔杆拆除6吨屋面吊。方法2：安装两次16吨屋面吊完成K30/30移位、安拆工作，然后安装6吨屋面吊拆除16吨屋面吊，最后安装拔杆拆除6吨屋面吊。因20吨屋面吊配重臂尺寸较大，影响到钢结构大角部位承力构件的安装（大角部位钢构件作为主要承力构件，它的安装直接影响上部钢构件的安装，因此不能遗留采用土法后补施工），所以现场采用方法2进行移位、安拆工作。难点㈢如何设计移位后的塔吊基础。对策：根据塔吊工作状态下的受力情况，通过特制的塔吊基础钢梁将力传至混凝土结构构件。难点㈣如何在面积约200㎡的屋面上布置屋面吊、擦窗机和拆除的塔吊大臂，满足拆除移位后顶部高度为315.26m的塔吊要求。对策：在270.491m标高处安装钢梁和塔吊标准节，将屋面吊转变为附着式塔吊。难点㈤屋面吊和移位后K30/30塔吊需增加附着，受到标准节连接销轴和顶升爬爪的空间位置限制，附着只能做在标准节1/2、1/4或3/4处，如何保证塔吊附着处结构构件的受力要求。对策：采用钢支撑将附着所在层的结构构件加固，增加构件的整体稳定性，以确保满足受力要求。三、机械设备性能3.1移位后的K30/30塔吊性能参数移位后的K30/30塔吊由内爬式改为附着式，臂长由55m变为40m。K30/30塔吊部件重量表：部件名称重量（吨）标准节（2m×22m×3m）1.47回转6.6平衡臂（21.118m）12.69塔头2.5配重F形式F=3100±550Kg配重E形式E=1800±550Kg40m臂长K30/30塔吊起重性能表：臂长倍率最大吊重及范围2530354040Ⅱ吊重6吨3.9-45米6666Ⅳ吊重12吨3.1-25.11米129.718.046.83.2WQ16吨屋面吊性能参数WQ16屋面吊部件外形尺寸及重量表：序号部件名称外形尺寸数量单件量重量1起重臂1630×16440×4700018971640×16440×50000214881640×16440×100000119492平衡臂738×15988×56477127303底座十字节788×788××714413964支腿845×600××3657497038805下支座541×19411×19411111706起升机构1300×22330×21000132487变幅机构1010×18331×23880128508吊钩315×12500×1200015709变幅定滑轮746×330××680126610前拉杆480×16722×690001132811后拉杆210×15355×47455139812上支座750×20600×235331244513变幅动滑轮740×507××696125214操作箱600×600××100012315回转机构1200×9000×8001109016起升电阻600×800××12001套8817电器总控制箱350×13000×145001套22018平衡重框1200×14448衡重包括平衡重框5000公斤12000WQ16屋面吊起重性能曲线：3.3WQ6吨屋面吊性能参数WQ6屋面吊部件外形尺寸及重量表：序号部件名称外形尺寸数量重量单重总重1起重臂1160×10660×3000031905701360×10660×300001275680×620××315011851486×10660×3066013102平衡臂290×14000×285001486456×14100×1996612753支腿300×370××246342309204下支座290×18400×1840023967925起升机构1500×9000×24000118066变幅机构1500×9000×21000113007吊钩350×650××135011508变幅定滑轮组700×450××75011059前撑杆1600×37111×3000131910后拉杆1600×29114×4500120611上转台2200×20000×6500244589012变幅动滑轮组700×350××60019513操作箱600×600××100012314回转机构2000×9000×800146015起升电阻600×800××12001套6816电器总控制箱350×13000×145001套18017平衡重框1460×12000×5000160018平衡重(21米臂臂)包括平衡重框6000公斤共4000公斤4000WQ6屋面吊起重性能曲线：四、塔吊及屋面吊基础设计、施工4.1K30/30移位后的基础4.1.1定位基础设置在67层北侧悬挑板上，生根于252.874m，塔吊中心距离T7轴2100mm，位于T7轴东侧，距离TA轴北侧1200mm。4.1.2基础设计打破传统塔吊的安装思维定势，传统塔吊基础都是固定式、压重式或轨道式基础做在地面。塔吊移位安装，基础只能坐在已建结构上，根据塔吊使用说明书，K30/30塔吊基础需满足以下受力要求：垂直力——83.269t，弯矩——218.79t·m，剪力9.301t（塔吊受力参数参考7节标准节的高度时受力参数）根据此受力要求，结合主体结构自身承载力，设计塔吊基础如图：K30/30塔吊基础剖面图K30/30塔吊基础轴测图K30/30塔吊基础实施图4.1.3基础及支撑回顶材料(1)基础钢梁800×600（400）×20×25、圆钢管柱300×14、矩形钢管柱300×300×12、矩形钢管柱300×220×12，HM294×200×8×12钢梁，材质Q235。（2）屋面吊及塔吊附着在结构边梁上，对附着处下一层结构的柱、梁用HM294×200×8×12钢梁进行支撑加固。4.2WQ16、6吨屋面吊基础4.2.1为了完成K30/30移位安装，WQ16屋面吊的安装高度需满足吊钩高度至少高出K30/30塔顶5m以上（塔顶标高309.5m）。WQ16为动臂式变幅屋面吊，最小工作半径9m时，吊钩高度可达22m，因此WQ16屋面吊的回转平台需达到292.5m。土建结构屋顶标高仅为290.284m，在此标高位置处，无结构供WQ16屋面吊生根，针对结构特点，决定将屋面吊基础生根于270.491m，剩余高度采用安装标准节将WQ16屋面吊升至所需高度。WQ16、6塔吊基础轴测图4.2.216、6吨屋面吊基础定位1、WQ16屋面吊第一次安装位置：基础生根于270.491m，T4轴东侧2100mm，TC轴南侧1594mm。2、WQ16屋面吊第二次安装位置：基础生根于270.491m，T4轴东侧2100mm，TB轴北侧645mm。3、WQ6屋面吊安装位置：基础生根于270.491m，T7轴东侧2100mm，TB轴北侧645mm。（6吨屋面吊的平面定位与16吨屋面吊第二次对位相对称）16吨屋面吊平面定位图4.2.316、6吨屋面吊基础回顶（1）根据16吨、6吨屋面吊的现场安放的具体位置，在屋面吊基础支座梁下部混凝土结构位置处用钢管组合柱对上部的集中荷载进行支撑回顶。（2）钢管组合立柱上部用顶丝加100×100木方支撑对应的结构梁，中间用短钢管横向连接，18根钢管形成的钢管柱支撑该部分的梁上的屋面吊基础产生四个集中荷载。在相同位置连续回顶两层。（3）钢管脚手架组成钢管组合立柱下部距地设200mm高扫地横杆，横杆步距500mm（横杆步距按照上小下大的原则设置，局部可以进行适当的调整），钢管柱四个面设置竖向剪刀撑；每隔1000mm用钢管将四个钢管柱拉结起来(如下图)，把单个柱子形成整体增强稳定性。说明：6吨屋面吊回顶立面同16吨屋面吊回顶立面。五、塔吊移位、安拆工况模拟1、移位前的K30/302、K30/30安装16吨屋面吊；3、16吨屋面吊拆除K30；4、16吨屋面吊移位安装K30；5、1、移位前的K30/302、K30/30安装16吨屋面吊；3、16吨屋面吊拆除K30；4、16吨屋面吊移位安装K30；5、K30吊拆除16吨屋面；11、在277.987m处安装拔杆，待6吨屋面吊自降后，利用拔杆将其拆除。6、移位安装后的K30/309、16吨屋面吊安装6吨屋面吊；10、6吨屋面吊拆除16吨屋面吊；7、16吨屋面吊安装6吨屋面吊；8、6吨屋面吊拆除16吨屋面吊；六、塔吊移位安拆施工工序6.1WQ16屋面吊安装（1）使用内爬K30/30做为起重安装设备，安装1个预埋支脚＋9节标准节，附着1道。（2）WQ16屋面吊距离内爬K30/30为14839mm，距离移位后的K30/30为13933mm。6.2K30/30塔吊拆除及移位安装工序（1）拆装人员入场:围设安全作业区不小于20m×20m，非塔吊拆装人员严禁入内。拆除作业与安装的顺序相反。拆除作业要严格按塔吊说明书中有关拆除部分进行。（2）拆除塔吊卷扬钢丝绳：将绳全部卷在起重卷扬钢丝绳滚筒上，并将小车行至起重臂根部锁死。（3）WQ16屋面吊逐块拆除塔吊配重：拆除塔吊5块配重(起重臂安装组合为55m时，塔吊的配重组合形式为〖5F+1E〗＝17.35T，塔吊拆除前先将配重〖4F+1E〗组合逐一拆除，保留一块〖1F〗配重。其中F=3100±50Kg、E=1800±50Kg)拆除下来的配重均放置到屋顶北侧的屋面。（4）WQ16屋面吊拆除起重臂:使用WQ16屋面吊拆除，塔吊起重臂拆除时，起重臂朝向西偏南5°，塔吊起重臂重心距离WQ16屋面吊中心11m，WQ16屋面吊11m处起重量为15t。注意控制起重臂重心（55m起重臂中心在距塔吊中心23.2m处，重14.219t）。（5）WQ16屋面吊吊住塔吊起重臂缓缓起钩，将拉杆截断后，除去起重臂同增高节相连的销轴，将起重臂拆除。注意：打掉拉杆销子后，一定要将拉杆固定在大臂上（每根拉杆至少捆绑两处），防止其从大臂上脱落。（6）塔吊起重臂拆除后，放置在屋顶搭设的平台上，塔吊起重臂重心距离平台西侧边线6.2m，因悬挑部分较长，东侧需使用钢丝绳将塔吊起重臂与结构捆扎，塔吊起重臂分段解体。（7）拆除保留的一块配重：放置在屋顶北侧的平面上。（8）拆除平衡臂：把平衡臂转向WQ16屋面吊，拆除塔吊平衡臂，平衡臂分段拆除，放置于塔吊起重臂北侧的屋顶结构上。（9）拆除塔帽:此部分为塔吊最高部分，注意WQ16屋面吊与塔吊相对位置，拆除后放置在平衡臂北侧的屋顶结构上。（10）拆除回转:用吊索吊住四根钢结构销轴孔，用卡环连接，决不允许对角兜挂,可将引进梁等部件一同拆下，回转放置到起重臂南侧的屋顶结构上。（11）拆除塔吊的其余部件:包括：标准节、爬升框、支撑梁、油缸等。（12）K30/30塔吊的移位安装：WQ16屋面吊拆除内爬K30/30时，回转支撑以上的部分拆除后放置到屋顶结构楼面上，标准节的拆除，直接安装到K30/30塔吊核心筒外的新位置处。（13）当安装至7节标准节时，塔吊安装第一道附着，第一道附着安装完成后方可继续安装标准节至12节标准节。特别注意：塔吊移位安装时需安装顶升套架，便于塔吊的顶升及将来的降节拆除。塔吊在12节标准节高度时安装第二道附着，第二道附着安装完成后顶升至19节标准节。塔吊吊钩的最终高度为315.260m，移位安装臂长为40m。6.3钢结构施工完毕后，WQ16屋面吊安装（1）使用外附K30/30做为起重安装设备，安装1个预埋节＋10节标准节，附着2道。（2）WQ16屋面吊距离外附K30/30塔吊13256mm。6.4钢结构施工完毕后，K30/30塔吊的拆除（1）K30/30塔吊的最终拆除，难点主要有两点：一是塔吊配重自降，二是塔吊40米起重臂的放置。（2）K30/30塔吊配重自降：塔吊平衡臂朝向正西，自降3块配重，一块1.8t，两块3.1t；而后将WQ16屋面吊配重安装到K30/30平衡臂；塔吊回转180°，使起重臂朝向正西，塔吊降节；人工拆除WQ16屋面吊配重，使K30/30塔吊平衡臂剩余1块3.1t配重时，WQ16屋面吊方可拆除K30/30起重臂。（3）40m起重臂拆除后，需放置在260.334m标高位置TB轴以南的悬挑梁上。起重臂放置处的钢结构不能施工安装，起重臂需与结构绑扎。6.5K30/30塔吊拆除后，WQ6屋面吊安装（1）使用WQ16屋面吊做为起重安装设备，安装1个预埋节＋11节标准节。附着2道。（2）WQ6屋面吊距离WQ16屋面吊12600mm。6.6WQ6屋面吊拆除WQ1