建筑结构内设置塔吊的施工及整体拆除技术

陈华荣

(山西四建集团有限公司，山西太原 030012)

1 工程概况

太原市尖草坪区文化活动中心，位于太原市尖草坪区昌盛西街南侧，钢筋混凝土框架结构，地上5层，地下1层。总建筑面积为8 631.27 m2，总高度为22.450 m。抗震设防烈度为8度;场地土为湿陷性黄土，地基处理采用换填1.0 m厚三七灰土的方法，地耐力不小于200 MPa，压实系数不小于0.96。基础为钢筋混凝土条形基础，局部采用混凝土独立基础。

2 塔吊布置

本工程由于现场场地条件的制约，东面与柴村广场接壤，南部距招待所仅有6.0 m，西侧距小区道路只有4.0 m，北面距昌盛西街主要道路仅有5.0 m，建筑物纵向长度为84.5 m，横向长度为35.85 m。周边设置一台臂长50 m～55 m塔吊时因覆盖范围不足满足不了施工需要，而周边市政各类管网密集，设置两台塔吊时又没有可以开挖的塔基位置，经多次对比论证，确定在建筑物内中部设置一台QTZ5013B塔吊。

根据设计基础平面布置图，结合工程实际情况，塔吊基础平面布置于Ⓗ～Ⓖ，③～④间中央，见图1。

图1 塔吊平面布置图

3 塔吊基础施工

3.1 设备供应厂家的技术要求

尖草坪区文体活动中心工程使用的QTZ5013B塔式起重机由山西建筑机械制造厂生产，塔吊基础采用预埋螺栓固定式底座，基础技术数据主要参照制造厂家设计的基础施工图。基础钢筋根据设计规格选用φ22，间距不变。基础尺寸及配筋图由厂家提供。混凝土强度等级不低于C30，钢筋基础总重量不小于78 t，预埋螺栓为M36螺栓，强度级别不小于8.8级，其预紧力矩必须达到1.8 kN·m，接地电阻不大于4 Ω。

3.2 地基要求和地质勘察情况

根据山西春晖岩土工程科技有限公司对尖草坪区文体活动中心详勘的《岩土工程勘察报告》可知:场内建筑场地土层如下:

第①1层:杂填土(1.5 m ～2.0 m);

第①2层:素填土(0.9 m ～3.8 m);

第②层:卵石(3.0 m ～6.9 m);

第③层:湿陷性黄土(7.0 m ～12.0 m);

第④层:粉质粘土(未揭露)。

场地土属于Ⅱ自重湿陷性场地，无液化。

勘察过程中未见地下水。

考虑到塔吊拆除后基础不影响地下室的使用，且无需爆破拆除混凝土塔基，故将塔吊基础设置在工程的垫层以下，因此塔吊基础的受力层位于第②层:卵石(3.0 m～6.9 m)上，与工程地基处于同一受力层。查QTZ5013B塔式起重机基础的技术性能指标，要求地耐力不小于200 MPa，与工程地基设计要求一致，故不再进行地基设计，塔吊地基做法为3∶7灰土垫层，技术指标为地耐力不小于200 MPa，压实系数不小于0.96。

3.3 基础施工要点

基础混凝土采用预拌商品C30混凝土，下设1.5 m厚3∶7灰土，100 mm厚C15混凝土垫层，周圈用M7.5水泥砂浆砌370 mm厚挡土墙，底标高为－4.570 m，顶标高与地梁顶平。在安装预埋件时，先将四个地脚预埋螺栓焊接成一个整体，再将所有预埋件焊接成一个大整体，各预埋件焊接成型后进行预埋，注意控制地脚螺栓的外露长度110 mm。整体预埋件埋置于基础中央，即基础外边到预埋件外边的垂直距离四边均要求一致。预埋件顶端平面水平度控制在1/1 000内，为防止振动混凝土时，预埋件有所倾斜，在浇捣时，将水准仪立在附近，每10 min检查一次，在最后振捣完毕时，再复查一次，若预埋件上部平面倾斜，再用振动棒调整到水平高度直至满足要求为止。

4 5013内置式塔吊快速拆除方案

4.1 拆除工期要求

由于施工场地的制约，使施工进度不能正常组织，在整个施工期间，对施工工期影响较大。按照业主的整体规划，为保证舞台内天桥、马道、舞台机械等施工，要求在10月5日前必须拆除完毕，为下道工序创造施工条件。

4.2 拆除方案的优化确定

根据现场实际，塔吊距昌盛西街马路35 m，起重高度为40 m，结合拆除对象的情况，经计算，汽车吊车必须采用臂长大于75 m，特重级塔吊进行拆除，并必须配备一辆25 t汽车吊车配合拆除，拆除后使用大型平板车直接运出现场，这样，拆除费用增大了，但不影响交通道路的畅通。

4.2.1 拆除顺序

准备工作→起重机械及运输设备的确定→拆除顺序(标准节降节→大臂→平衡臂→塔尖→驾驶室→套架→上旋转→标准节→压重→底座)。

4.2.2 起重机械的选择

根据吊装工程的起重重量、起重半径、起重高度三个参数的优化组合，对90 t，120 t，160 t汽车起重吊的各项技术性能指标进行了比较，本工程塔吊距金盛西街马路35 m，起重高度为40 m，最大起重量为6 t。在考虑安全的情况下，可临时采取其他相应的拆卸措施，租用大吨位的汽车吊来拆卸。选用120 t汽车起重机或其他吊装设备的起升高度应不低于40 m，相应起吊能力不小于6 t，满足幅度和高度要求，更是安全的保证。

4.2.3 拆除前的准备工作

1)聘请专业拆除技术人员现场查看地形，了解施工现场的布局，规划拆除路线。

2)清理现场障碍物，拆除四排外架(结构用架)，将马路上的材料清理倒运，留出拆除场地。

3)准备辅助吊具，索具和绳扣等常用起吊用具。

4)联系120 t汽车吊，使其满足拆除的需要。

5)选择有资质，且有丰富施工经验的施工队伍进行拆除。

4.3 拆除注意事项

1)塔式起重机在拆卸时必须按操作程序和要求进行。

2)正式拆除前必须进行安全技术交底。

3)本塔机各部件之间的连续轴销、螺栓、螺母、轴端卡板和开口销等必须使用生产厂家随机提供的专用件，不得随意自行代用。操作人员要小心拆卸，轻吊轻放，防止零部件扭曲和弯曲。

4)牵引小车吊篮内每次限载一人。

5)本机在中性线直接地的电网系统中使用。

6)塔机回转半径以外的5 m～10 m不应有高低压电线。

4.4 拆卸步骤和方法

1)标准节降节:

a.严格按照操作程序进行。

b.将电源接通，对各连接螺栓进行检查。

c.降节开始，将车旋转至顶升方向的位置，并将旋转上销拆除。开动顶升油缸电机，操作手动换向阀，将套架降下，拧开两节标准节的连接螺栓，将标准节推出套架，将油缸慢慢放下，以此类推，直至顶升到大臂下平面低于主楼10 m高为止。

2)大臂、平衡臂、塔尖、驾驶室、套架、上旋转、标准节、压重、底座的拆除。

a.将配重只剩下一块，将起重机钩绳，主钩绳拆除。

b.将大臂拆除。

c.拆除外套顶升平台。

d.把上旋转、驾驶室、塔尖安装拆除。

3)拆除过程中，为及时将拆除现场腾开，采用25 t的一台汽车吊将拆除下的塔架解体，并直接装上20 t的平板车运走。

4.5 操作人员安全注意事项

1)进场后要对拆除人员的持证上岗情况进行检查，做到参与拆卸的指挥员、技术人员、司机、起重工等，必须经过培训并持证上岗。

2)作业人员在拆卸时应戴安全帽，佩带安全带，穿工作鞋。

3)拆卸塔机时，必须按照技术要求和标准严格执行，不得随意互换和偷工减料。

4)降节时，上部必须保持平衡，有故障时，先排除后再进行降节和拆卸。

5)登高人员必须佩带安全带，工具袋，工具和螺栓要装于工具袋中，不允许随便抛掷，地面作业人员要戴安全帽。

6)登高人员必须经过体检，身体合格方可高空作业。

7)全体人员要听从统一指挥，统一思想，统一行动，看明信号后，再进行操作。

8)遇大雷雨、暴风、浓雾等恶劣气候，一律停止作业。

9)所有人员绝不允许在拆卸塔机前喝酒，要有足够的睡眠。保持清醒的头脑，精力充沛，完成拆卸任务。

10)拆除前，拆除方技术负责人要对拆除人员进行书面技术交底，确保参与拆除人员理解并掌握拆除方法和注意事项。

11)拆除前设置警戒线，非拆除人员不得入内，以免发生意外事故。拆除结束解除警戒线。

5 结语

针对文体中心塔吊在建筑物结构内布置所带来的塔基施工和塔吊拆除的技术难题，经过多方对比、核算、测量、论证，最终成功的安装和拆除，包括在塔吊的运行与维护阶段的全过程，特别是大吨位汽车吊最后配合拆除中，自始至终保持了安全生产的良好局面，积累了塔吊内置建筑物时的施工经验，取得了明显的经济和社会效益。

［1］JGJ 33-2012，建筑机械使用安全技术规程［S］.

［2］侯 明.高层建筑塔吊拆装方案编制及安全技术管理［J］.科技经济市场，2006(12)：37-39.

［3］陈忠建.高层建筑独立内置式塔机拆除工艺［J］.建筑技术开发，2007(2)：60-62.