装配式混凝土结构用塔式起重机施工技术探讨

蔡周平 王晓辉

摘 要：基于我国现代建筑工业化发展背景下，装配式建筑数量持续增多。塔式起重机是装配式混凝土结构施工的重要设备，本文首先简要分析了装配式混凝土结构建造模式及起重机的运用情况，其后分析了塔式起重机在装配式混凝土结构中的运用优势与布置要点，最后围绕工程案例探讨了装配式混凝土结构用塔式起重机施工技术，以期可供参考。

关键词：装配式;建筑;塔式起重机;运用优势;施工技术

1引言

装配式建筑是我国现代建筑行业的重要发展方向之一，尤以装配式混凝土结构的运用越加广泛。装配式混凝土建筑施工时，将混凝土构件制作转移至工厂，现场只需将构件吊装，采取合适的连接方式，形成完整的建筑结构，由此塔式起重机的使用十分重要。本文主要围绕装配式混凝土结构用塔式起重机施工技术的运用展开详细分析。

2装配式混凝土结构建造模式

近年来，装配式建筑逐渐成为“十三五”期间我国建筑业转型改革的方向。传统的在施工现场现浇现铸的建造模式，较多的时间用在构件制造上，塔机仅用来辅助搬运一些较重的组件，轻度使用，依赖性不高。

然而，装配式混凝土结构建造模式下，各种构件在工厂中已预制完成，在施工现场主要是对构件的吊运组装工作。此情况下，预制构件自重远大于传统建筑部件，由此对塔式起重机性能提出了更高的要求，尤其是中型、大型塔式起重机的需求量持续增加，甚至出现一机难求的情况，这在一定程度上给塔式起重机行业带来了发展契机。

3塔式起重机在装配式混凝土结构中的运用优势与布置要点

3.1运用优势

基于装配式混凝土结构施工需求，起重机的运用越加广泛，尤以塔式起重机为主，其主要优缺点可归纳如下：

（1）优势：起升高度高;作业幅度大;生产效率高;可靠性、维修性较好;运行费用低。

（2）缺点：拆装复杂;转移费用高;使用时间较短时不经济;安全要求高。

综合分析，塔式起重机主要适用于高层、超高层装配式混凝土建筑工程。结合实践分析，与其他塔式起重机相比，平头式塔式起重机的吊装精度高、安全性好，值得推广运用。

3.2布置要点

装配式混凝土建筑施工时，需对场地实际情况、预制结构形式以及运输路线进行综合分析，具体布置要点可归纳如下：

（1）覆盖全部施工区域，尽量靠近与起重量较大区域，确保完工后拆机方便;

（2）满足塔式起重机自身爬升、附着等要求;

（3）严禁出现吊装盲区。

为了保证混凝土构件准确、迅速吊装到位，除了要合理选用塔式起重机，还要配备专业的塔式起重机操作人员、现场指挥人员，保证吊装效率与安全性。

4装配式混凝土结构用塔式起重机施工技术要点

4.1工程概况

本项目为住宅工程，占地面积2.71万m2，总建筑面积11.72万m2，地下1层（局部地下2层）。项目由8个单体建筑、1个地下车库组成，1～6号楼为高层住宅楼及其商业配套裙房，地上24～32层，高度76.05～98.35m。

本项目装配式建筑面积的比例为100%，建筑单体预制率40%。本工程±0.000对应绝对标高5.600，场地内自然地面标高为-0.500m（相对标高）。基坑形状近似梯型，南北向宽约140m，东西向长约180m，基坑面积24200m2，地下室开挖深度为6.6m，集水井、电梯井等局部落深坑，落深1.5～2.8m。

4.2装配式建筑塔式起重机选型

塔式起重机规划考虑覆盖范围、吊装能力、群塔防碰撞等，规划装配式建筑的塔式起重机规格型号时，应综合考虑楼层预制构件的分布，统计分析各预制构件的重量，根据预制构件的重量分步情况初步确定塔式起重机大致平面布置位置。

本项目塔式起重机规划在满足结构预制构件吊装及材料水平、垂直运输要求前提下，综合考虑地下结构施工、上部装配式结构施工、安全、经济、工期等诸多因素。经统计分析如表1所示，标准层预制构件数量、重量及分布情况。

以1号楼（32层）为例说明论证过程。1号楼地上32层，2层及以下为裙楼商业区，标准层预制构件数量为79件，塔式起重机拟布置在号楼的南侧，最远及最重构件分布在东西山墙的凸窗构件，R=29.5m，构件重约3.5t，考虑吊装动载系数1.2，实际吊装荷载4.2t。选定中联重科股份有限公司生产的TC6513-8型塔式起重机，45m臂长4倍率性能曲线，吊装能力表采用插入法计算R=29.5m时，吊重=4.35t，4.35t>4.2t，满足要求。

其他号楼不再赘述。各号楼塔式起重机型号及预制构件吊装阶段的臂长如表2所示。

4.3不同施工阶段塔式起重机的运用

4.3.1基础施工阶段

根据工程性质，基础施工阶段的结构施工一般包括基础垫层、底板防水、基础筏板、侧墙及顶板等的钢筋、模板、混凝土等工作，需使用塔式起重机吊装的工作主要有模板、木方、钢管、扣件、钢筋等。普遍吊装质量偏小，最远端能达1t，甚至更小。但对吊装的覆盖范围要求越大越好，最好能覆盖整个基坑范围，减少工人搬运或使用其他辅助吊车产生额外成本。根据基坑全覆盖、钢筋加工制作区置于塔式起重机作业区、便于有钢筋加工区的塔式起重机与无钢筋加工区的塔式起重机间的钢筋吊装驳运等原则，经分析本项目基础施工阶段布置4台塔式起重机即可满足施工生产需要，分别为1#（臂长65m）、3#（臂长65m）、4#（臂长65m）、6#（臂长65m）塔式起重机。2、5#楼塔式起重机不需要安装。

4.3.2主体施工阶段

主体施工阶段的结构除一般钢筋、模板、混凝土、钢管、扣件等吊装工作外，重点是预制构件的吊装（本项目预制构件包括预制剪力墙、预制填充墙、预制凸窗、预制楼梯、预制叠合板、预制阳台板），重量分布在1～4t。经分析本项目主体施工阶段布置6台塔式起重机才可满足施工吊装需要，因考虑群塔作业吊装，对吊装半径进行调整，调整后为分别为1#（臂长45m）、2#（臂长55m）、3#（臂长45m）、4#（臂长55m）、5#（臂长45m）、6#（臂长50m）塔式起重机。

4.3.3装饰装修施工阶段

主体结构施工结束后进入装饰装修阶段，此阶段的垂直运输主要依靠人货梯，唯一需使用塔式起重机吊装的是外墙脚手架拆除时的钢管。经综合分析后，决定主体施工结束后，拆除1，3，5#楼的塔式起重机，保留2，4，6#楼塔式起重机，并对2，4，6号塔式起重机分别进行伸臂到65m，让其分别能覆盖1，3，5#樓。

5 结语

综上所述，装配式混凝土结构施工中，塔式起重机的运用情况直接关系到整个工程施工效率与质量。对此，在工程实践中，必须根据场地情况、构件吊装需求，合理进行塔式起重机选型、布置，保证项目顺利完工。

参考文献：

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作者简介：

1.蔡周平（1985-），男，籍贯四川巴中，本科，工程师，从事装配式建筑管理工作。

2.王晓辉（1989-），男，籍贯山西运城，本科，工程师，从事设备管理工作。