提高多台塔吊在超高层建筑施工中使用效率的探索

中国建筑第八工程局有限公司西北分公司 西安 710075

1 工程概况

宁夏亘元万豪大厦塔楼结构为型钢混凝土框架—钢骨混凝土核心筒体系。建筑地上50 层，地下3 层，大厦塔楼高222 m，核心筒呈非对称六边形。标准层钢柱81 根，主要为箱型柱、十字柱和工形柱，钢梁138 榀，主要以箱型梁和工形梁为主，平面图见图1。

图1 标准层平面示意

根据本项目特点，主楼3 台动臂吊安装高度234 m塔吊的定位与选型应满足：塔吊最大工作半径应覆盖塔楼安装区域；塔吊最大起重量250 kN，对应的工作幅度25 m； 5#塔吊应满足装、拆6#塔吊和7#塔吊的需要；塔吊具备吊装条件的最大工作风速应至少为20 m/s时。根据上述要求，5#塔吊采用永茂建机的STL-720型塔吊，6#和 7#塔吊采用中昇建机的ZSL-750型塔吊，充分利用建筑物自身的高度向上爬升，见图2和图3。

图2 吊装示意

图3 主楼塔吊布置定位

2 动臂塔吊的使用管理[1,2]

由于超高层结构复杂，交叉工序多，专业队伍数量众多，现场经常出现土建、钢构、幕墙、机电等专业单位抢用塔吊现象，造成塔吊有效利用率低。为解决这一现象，塔吊管理领导小组对现场吊装情况进行分析，对塔吊使用进行合理安排，杜绝无计划使用。

为了进一步细化各工种塔吊使用量（时间），做到合理安排，避免塔吊使用分配不均而造成窝工和工序不衔接，需对各专业工种使用塔吊的时段进行细化。对塔吊各专业使用时间进行一周的抽样调查。从调查表反映出，土建白天使用6#塔吊吊装钢筋、木方、模板等材料，使用时间段为06∶30～18∶30，钢结构吊装利用时间少；钢结构全天使用5#和7#塔吊吊装构件，土建利用时间少；19∶00以后，若土建未使用塔吊浇筑混凝土，则全交由钢结构使用；白天钢构件卸车期间，使用5#塔吊或吊车吊装。其他参建单位根据需要交叉使用，使用时间较少。得出结论：钢构专业的塔吊使用率最高，占60%～70%，土建专业使用约占20%，其他专业占用时间约为10%。

下面，我们对钢构专业的吊装时间进行进一步统计分析，见表1。

表1 主楼构件吊装数量及所需时间

吊装工艺为：钢柱采用平衡梁四点吊装工艺，每次吊装1 根；钢梁采用串吊工艺，1 次吊装3 根。每个梁上有2 个吊耳，绑扎上层钢梁的钢丝绳最长，中层梁的钢丝绳次之，下层钢梁的钢丝绳最短。

工艺过程为：绑扎好上层钢梁的钢丝绳后塔吊缓缓起钩一定高度，再绑扎中层钢梁的钢丝绳后，塔吊缓缓起钩一定高度，最后绑扎下层钢梁的钢丝绳，塔吊缓缓起钩一定高度，3 根梁在空中平稳后，塔吊旋转大臂，将串吊的钢梁吊至指定位置。根据现场统计，钢柱每吊次最大用时约1.5 h。

从分析可知，影响塔吊使用效率的专业是钢构吊装，而吊装作业中钢柱的吊装占用塔吊时间比例较大。

3 吊装效率影响因素与改进方法

3.1 影响因素

（a）信号工、吊装工操作不熟练；

（b）塔吊顶升、锚固时间长，影响后续工序安排；

（c）场地狭小，5#塔吊吊装构件需二次倒运，平面位置构件的周转次数过多；

（d）施工过程中土建材料吊运与钢构件吊装相互交叉、影响；

（e）材料吊装交叉多，造成各工序施工不连续，出现窝工现象，影响施工进度；

（f）群塔作业重合部位分工不明确；

（g）钢构件加工及供货无法满足现场施工要求；

（h）单根构件吊装、固定时间长；

（i）现场构件表面清理时间过长及构件配板不足导致需要进行现场加工及焊接，耽误塔吊吊装效率。

3.2 提高吊装效率的方法[3-7]

（a）考虑到6#塔吊白天土建吊装钢筋等材料，在分片划分吊装构件数量时，减少6#塔吊的钢构件吊装数量；

（b）考虑夜间吊装安全问题，钢结构尽量提高白天使用效率，夜间土建提前备料，并提高6#塔吊白天使用效率；

（c）在平面位置减少构件的周转次数，避免5#塔吊与7#塔吊转运造成的降效，主楼南侧除了必要的钢筋堆放和加工场地保留外，场地其余部分清空作为构件在现场的卸料点，保证一次从车上直接起吊，提高场地利用率；

（d）优化施工安排，减少锚固、顶升对钢结构安装的影响，提前做好组织安排；

（e）协调土建材料吊运与钢结构吊装时间，明确各工种塔吊使用时间，制定明确的塔吊使用时间表，塔吊如有特殊使用要求时，使用单位须在前一天17∶00前向塔吊使用管理小组书面上报第2天使用申请，经合理安排后，方可使用；

（f）协调好加工厂的加工顺序和发货顺序，柱、梁及配件成套发货、成片到场，保证中转场保留一柱节。

4 结语

通过对STL-720、ZSL-750型外附着式塔式起重机的吊装时间进行的抽样分析，分析出了各工种使用塔吊的时间和特点，以及影响塔吊使用效率的因素。通过现场针对性的采取措施，加强了大型动臂塔吊使用过程中的动态管理，缩短了各专业交叉使用塔吊的间歇时间，使3 台动臂塔吊的有效利用率大大提高。宁夏亘元万豪大厦在施工过程中，有效的提高了塔吊吊装效率，避免因工序交叉造成的干扰，场地得到了有效的利用，缩短了工期，塔吊比计划租赁时间减少20 d，直接降低塔吊租赁成本80 万元，效果显著。