多塔机协同作业技术在杭州银泰城综合体建筑施工中的应用

五洋建设集团股份有限公司 杭州 310009

1 工程概况

杭州银泰城由A楼（17层，建筑高度76.55 m）、B楼（18层，建筑高度79.95 m）、C楼（22层，建筑高度92.20 m）、D楼（21层，建筑高度93.55 m）、E楼（14层，建筑高度65.25 m）、F楼（21层，建筑高度94.30 m）6栋塔楼及4～6层商业裙房组成，且各塔楼和商业裙房共用1个3层地下室大底盘。

2 工程特点、难点

1）基坑属特大超深基坑，基础阶段工程量大。主要包括约1×106m3土方挖运、2×104m3的2道水平支撑混凝土浇筑量以及约1.50×105m2地下室钢筋混凝土结构，水平与垂直运输任务繁重。

2）建设用地大，可用场地小。地下室及裙楼主体面积均较大，商业裙房几乎满布于除塔楼外的所有场地，给塔吊的选型与布置带来较大的困难。

3）结构复杂，地上主体结构大范围应用钢结构技术，涵盖高位悬挑钢桁架、转换钢桁架、劲性钢构件、钢管柱等，分布分散，且钢结构构件跨度大、数量多、自重较大，对钢构件吊装机械选择及布置有相当高的要求。

4）业主提出商业裙房需提前交付营业的要求，塔吊布置务必满足施工工期需求[1-2]。

3 塔吊选型与吊装工况分析

3.1 塔吊选型

本项目主体结构大范围应用钢结构技术，主要分布在A、B、C、D、F塔楼的钢桁架、框架梁柱上及商业裙房东区的钢桁架、劲性结构上，鉴于钢构件单位质量大、数量多、分布分散且吊装作业半径大，综合考虑钢构件质量、吊装量、工期、安全、成本等多种因素，上述部位钢结构及相应的钢筋混凝土结构材料选用TC7035B（QTZ250）型塔吊直接吊装就位，该塔吊吊臂长70 m，最远点额定起重质量为3.50 t，最大起重质量为16 t，安装自由高度61.50 m，最大安装高度241.50 m。商业裙房中区、西区及E楼等普通钢筋混凝土结构区域则选用ZJ5710（QTZ80）型塔吊即可满足吊装需求，该塔吊吊臂长57 m，最远点额定起重质量为1 t，最大起重质量为6 t，安装自由高度40.50 m，最大安装高度160.50 m。

3.2 钢结构吊装工况分析

钢结构工程主要包含钢柱、钢梁及钢桁架等构件的吊装，考虑到现场的场地条件、结构设计、吊装方案、工期要求等因素，根据塔吊起吊能力和作业半径，需对钢结构进行合理的分段以寻求最经济、最有效的方案进行安装。其中钢柱的质量对吊装设备的选择起决定作用，钢柱按每2层为1节的原则进行分段，局部超重楼层柱子采用1层为1节的原则进行分段，分段处设在楼层梁顶标高往上1.30 m。根据钢柱的分布，取分段质量最大的钢柱进行吊装工况的分析，分段后的质量都在塔吊的工作能力范围内。各栋楼的钢桁架经过较为合理的拆分，分成若干单元后经吊装工况分析，其质量均在塔吊允许的最大起吊质量的范围内。

4 塔吊布置

4.1 平面布置原则

1）塔吊平面布置需遵循以下原则。

（1）合理安排各台塔吊之间的位置关系，保证塔吊之间的安全距离。

（2）尽可能满足覆盖工作面的原则，减少工作盲区。（3）便于安拆及附着的要求。

（4）重型塔吊选择以满足钢结构构件吊装为原则，同时满足钢筋混凝土结构施工的垂直运输。

（5）在主要覆盖地上主体结构兼顾覆盖地下室的原则下，尽可能减少塔吊拆换作业。

2）结合本项目特点，塔吊布置时需考虑2个有利因素。

（1）利用商业裙房中区、西区中庭部位对结构施工影响少且附着方便的有利条件，作为内置式塔吊布置点，同时达到优化塔吊布置数量及位置的作用。

（2）利用市政道路环绕场地周边的优势，将部分塔吊布置于场地边缘，进场材料特别是钢构件可通过塔吊直接从场外市政道路倒运至场内，从而达到克服场地狭小并减少二次搬运的效果。

4.2 塔吊平面布置

充分考虑以上要求，根据现场实际、施工需要、塔吊的起重性能等因素，经过反复比较和筛选，最终确定了采用4台TC7035B型塔吊和4台ZJ5710型塔吊配合作业，可基本覆盖整个施工作业面。为便于区分和管理，对塔吊进行统一编号，其中4台TC7035B型塔吊分别编号为1#、2#、3#、4#， 4台ZJ5710型塔吊分别编号为5#、6#、7#、8#。其中1#、2#塔吊分别负责A、B楼和C、D楼的施工，3#、4#塔吊分别负责F楼和商业裙房东区的施工，E楼及商业裙房西区、中区等普通钢筋混凝土区域则由5#～8#塔吊负责施工（图1）。

图1 塔吊平面布置

1#、2#、3#、4#、6#等5台塔吊均为结构外置式塔吊，均布置在建筑物边并邻近场地边缘，便于将各塔楼的钢构件及相应的钢筋混凝土结构材料直接从场外倒运至场内施工楼面，同时便于附墙提升。考虑塔吊有效使用范围的覆盖效果，减少结构施工塔吊的台数并提高塔吊利用率，结合塔吊的工作性能、吊装量、场地条件，将5#、7#、8#塔吊设置为结构内置式塔吊，其中5#、8#分别布置在商业裙房中区、西区中庭内，7#塔吊则布置于裙房中区屋面。

5 塔吊拆除

1#、2#、3#、4#、6#塔吊为结构外置式塔吊，可按常规方法将塔吊降节至地面后利用汽车吊直接进行拆除，而5#、7#、8#塔吊为结构内置式塔吊，无法按常规方法将塔吊降至地面后采用汽车吊进行拆除，需进行拆除方案专项设计。经分析对比、测算，确定采用1台5 000 kN汽车吊并配备1台250 kN汽车吊配合进行5#、8#2台塔吊拆卸的方案。拆除时，根据塔吊中心与汽车吊站位距离，结合塔臂离地高度（5#塔吊离地高度30 m，8#塔吊离地高度32 m），并考虑到汽车吊主臂倾斜离裙房建筑物保持一定的安全距离，分别采用1台停放在裙房外侧的5 000 kN汽车吊进行2台塔吊的高位拆卸并吊装至地面，后由1台250 kN汽车吊吊装外运。7#塔吊拆除时，先将塔吊降节至商业裙房中区屋面，然后采用1台QW6型屋面吊配合2#塔吊在商业裙房中区屋面进行拆除[3-4]。

6 结语

1）本项目布置塔吊数量较多，群塔施工作业难度大、要求高。需结合项目自身特点对塔吊的选型、布局、数量进行合理的安排，方能有效发挥群塔协同作业的优势，从而实现工程进度和施工成本的有效结合。

2）对于大型综合体建筑，结合建筑特点选择采用内置式塔吊的布置方式，在型号、臂长相同的情况下，具有单塔有效作用面积较外置式塔吊大幅度增加、塔吊间协作能力强、经济效益高等显著优势。

3）项目实施过程中，加强群塔作业管理、调控，遵循群塔作业运行规则，保证群塔作业安全，显得尤为重要。