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1、內爬式塔式起重機的超高層屋面解體施工工法1前言隨著社會的發展和建筑技術的日益完善，目前超高層的商住樓已成為市場的寵兒，這類建筑的施工特點是一般常采用型鋼混凝土組合結構技術，須垂直運輸的構件單件重量大，這就為施工過程中的垂直運輸提出了挑戰；普通附著式塔式起重機一般安裝高度控制在205米左右、可超高層商住樓連同地下室高度一般都在205米以上而內爬式塔式起重機的起重量、可達高度、施工成本都優于附著式塔式起重機；為了做到技術先進、經濟合理、保證施工進度、確保安全內爬塔式起重機成為各施工單位的首選，因此完善內爬塔式起重機的超高層屋面解體施工方法就成了一個新課題，具有非常現實的意義。 2工法特點本工法是經2、多工程實踐證明的，行之有效的，也是目前非常規塔式起重機拆卸的先進施工方法，它的特點是將內爬塔式起重機整體下降直至起重臂和平衡臂完全擱置到屋面上，然后再進行塔機的解體和零部件的吊運工序；它與傳統的塔式起重機拆塔式起重機、直升機拆塔式起重機等方法相比具有施工方便、施工工藝簡單、造價低、便于操作、安全可靠值得推廣。3適用范圍適用于超高層（內爬塔式起重機整體下降到位時起重臂的重心和平衡臂能完全擱置到屋面）的內爬塔式起重機的拆除。 4工藝原理本工法采用將塔機整體下降到起重臂和平衡臂擱置到建筑屋面上，然后在屋面進行解體、部分部件利用龍門架輔助解體；在零部件的水平移動方面采用在屋面事先設計的路線上鋪設鋼管做3、導軌，然后用輔助卷揚機進行部件的牽引移動；在零部件的垂直運輸方面采用可回轉的拔桿進行吊運，而所有輔助設備都是分段組裝的，待塔機部件運回地面后再將輔助設備解體用現場施工電梯運回地面從而完成整個塔機拆卸任務。 5施工工藝流程及操作要點5.1工藝流程專用拔桿設計制作準備工作（屋面設置預埋件）專用拔桿、龍門架和2t卷揚機安裝內爬塔式起重機整體下降至配重離屋面2m拆除所有配重繼續降塔式起重機至起重臂與平衡臂擱置到屋面（大臂的前端擱置在事先安裝好的龍門架上）分解后臂拆除主卷揚機并安裝到預定地點穿拔桿鋼絲繩、吊鉤解體大臂和其它所有部件水平移動塔機部件并吊至地面分解拔桿、卷揚機以及龍門架利用電梯全部運回地面 4、5.2操作要點 5.2.1專用拔桿的設計制作、安裝根據塔式起重機的部件重量和零部件的垂直運輸的便利、安全以及拔桿自身的運輸的便利為根本點進行設計。本拔桿：采用底部安裝71032型回轉支承來滿足拔桿吊在1800范圍內旋轉；采用四根25011810mm的工字鋼作為平衡臂，在平面1800范圍內均勻分布且平衡臂與樓面框架梁通過8.8級7高強度螺栓連接，與塔身通過拉桿連接；拔桿的吊臂工作半徑為8m，自身起吊高度為14m，最大吊重量為6t；拔桿的塔身、吊臂、平衡臂和拉桿均采用分段組裝。具體見圖一，其中：1是平衡臂、2是底座、3是塔身、4是吊臂、5是吊臂拉桿、6是平衡臂拉桿、7是塔式起重機吊鉤 。拔桿的安裝5、：拔桿吊制作完成后，對各部件的焊接部分須進行探傷檢測；拔桿吊的安裝順序是：安裝基座安裝基座的四根平衡臂并與屋面的砼梁用螺栓固定安裝回轉支承安裝拔桿吊塔身安裝拔桿吊四根斜撐桿利用塔吊安裝拔桿吊的吊桿利用塔吊安裝吊桿的兩根拉桿（拔桿吊的安裝須在塔吊拆卸前完成）；拔桿鋼絲繩利用塔機主卷揚機、吊鉤用塔機吊鉤。5.2.2龍門架的安裝 1）在平衡臂尾部安裝一個高6m、承載10t的龍門架。該龍門架柱由2根6m的250壁厚18mm的無縫鋼管組成，無縫鋼管下口焊接在30030025mm的鋼板上并設置加肋鋼板與屋面采用4根25的預埋螺桿連接，并在立柱的側拉3根16的纜風鋼絲繩間隔900，主要用于拆除配重和主卷揚機6、，待配重降到門架立柱間時焊工在立柱上口焊一截面為160mm的方鋼管作橫梁使用。 平衡臂處的龍門架見圖22）在預留洞口安裝一個6米高、承載10t的門架。門架立柱由4節施工電梯標準節組成，立柱下口與82082025mm的鋼板用施工電梯專用螺栓連接，并與屋面用4根25的預埋螺桿連接，在立柱一側同樣間隔900拉3根16的纜風鋼絲繩，待塔機大臂和平衡臂解體后，安裝門架橫梁（門架橫梁有兩個20的工字鋼對焊而成，并與立柱用螺桿連接見圖3）。 3）用同樣的原理在大臂前端安裝一高1.5m、承載15t的門架，用于擱置大臂，輔助拆卸大臂拉桿。5.2.3內爬塔式起重機整體下降 1）內爬塔式起重機在原先預留洞口（3.27、m3.2m）整體下降前，檢查爬升框架和鋼梁是否很牢靠地固定在建筑上，并調好導輪與塔身之間的間歇（25mm）；2）將吊臂固定指向設計好的拆卸方向，調整小車幅度，使塔機的重心通過頂升油缸。3）將頂升油缸的橫梁頂在塔身踏步上，操縱液壓系統稍微頂升確保基礎節上的擱置在頂升橫梁上的四個擱爪不受力，將四個擱爪推進基礎節里（見圖4）； 4）將鋼梁上的頂撐頂在塔身踏步上，收回頂升油缸并挪開頂升橫梁，然后開動油缸將頂升橫梁擱置到上一個塔身踏步上同時稍稍向上頂一下并挪開鋼梁上的頂撐；5）收回油缸將塔身下降1.6m左右并將鋼梁上的頂撐再次頂到踏步上，如此循環直到配重離屋面2m左右，停止降塔身。 5.2.4配重的拆除8、1）在圖2所示的門架立柱上焊一根方管做橫梁，在橫梁上懸掛10t的葫蘆。2）利用葫蘆進行配重拆除；具體見圖5。5.2.5繼續降塔身 首先按照5.3的方法繼續降塔身直至起重臂與平衡臂擱置到屋面上（具體見圖6）；然后借助主卷揚機輔助拆除起重臂拉桿并用人工拆除平衡臂拉桿；最后拆除電源。注：在塔身繼續降的過程中須做到以下2點：1）塔身降到位時起重臂的前端必須擱置到事先做好的龍門架上，以確保起重臂上翹100左右從而便于起重臂拉桿的拆除。2）塔身下降的過程中必須事先在平衡臂下方鋪設槽鋼或鋼管，以確保塔身降到位時后臂上翹150左右從而利于平衡臂拉桿的拆除。 5.2.6塔機解體1）后臂的解體（后臂由兩大段組成）9、：先將后臂間的連接銷軸打掉將后臂拆成兩段；然后利用后臂門架上懸掛的葫蘆將兩段間挪開一定的間距；最后利用2t卷揚機將后臂兩段別挪到一側，從而為塔機主卷揚機的水平移動騰出空間。2）利用后臂尾部龍門架拆除主卷揚機吊至屋面，并利用2t卷揚機將主卷揚機移到事先設計的地方固定好，放出鋼絲繩穿繞拔桿和安裝吊鉤并試車。3）起重臂的解體主要施工步驟：（見圖7）拆卸起重臂1-2節點；拆卸起重臂2-3節點；拆卸起重臂3-4節點；拆卸起重臂4-5節點；拆卸起重臂與塔身的連接點共5個步驟。起重臂的拆卸過程：(1)拆卸起重臂1-2節點、2-3節點由于起重臂有15m左右在塔樓外邊，所以先拆1-2和2-3節點，然后將這段移開10、，利用卷揚機將大臂往屋面拖。具體拆卸方法：首先在1-2節點左邊、2-3節點右邊用工字鋼和木方墊實，在1-2節點右左邊和2-3節點左邊用液壓千斤頂頂住；然后，打出連接點的連接銷軸，并整體降下液壓千斤頂，確保第2段與兩邊的連接耳板高低錯開并在第二段下面鋪設槽鋼做軌道之用，接著利用卷揚機將第二段橫向移出；最后利用卷揚機將剩余的大臂向屋面平臺拖。(2)拆除起重臂3-4、4-5節點在34節點兩邊用槽鋼或木方墊實，然后打掉3-4節點的連接銷軸，利用卷揚機將第三段往塔身處拖一段距離；最后將第三段也橫向移出，并利用卷揚機將剩余的大臂全部拖到屋面上，進行4-5節點的拆除。(3)利用以上方法拆卸起重臂與塔身的連接11、銷軸。 4）塔頂以及其它剩余部件的拆卸(1)塔頂的拆除由于塔頂高7.5m，所以先并操作液壓系統將塔身往上頂，直到塔頂高出門架少許，然后用2個10t葫蘆懸掛在圖7所示的門架上，1個鉤頭吊住塔頂的中部偏下、1個鉤頭與塔頂滑連接，接著拆除塔頂與過渡節的連接銷軸并操作液壓系統將塔身往下降少許讓塔頂與過渡節分開；最后，收縮鉤頭吊在塔頂中部的葫蘆同時適當的放松另一葫蘆防止塔頂無控制的倒下，當塔頂高出預留洞口后，用卷揚機將塔頂往外拖同時放松葫蘆，當塔頂拖出來后松開兩個葫蘆。(2)過渡節、回轉、標準節的拆除a、過渡節的拆除：首先利用液壓系統將塔身整體往上頂，將過渡節頂出預留洞口后停止頂升；然后將2t卷揚機鋼絲12、繩穿繞到龍門架滑輪上并與過渡節連接好同時將一葫蘆一邊與過渡節連接一邊與屋面預埋連接；最后打掉過渡節與旋轉的連接銷軸，開動卷揚機讓過渡節上升少許，接著收縮葫蘆同時開動卷揚機慢慢放出鋼絲繩，直到過渡節到屋面。b、回轉的拆除：由于回轉比較重達到5.76t，所以先利用液壓頂升系統將塔身向上頂直至回轉高出預留洞口；然后，用懸掛在預留洞口處的龍門架上的10t葫蘆的吊鉤吊住回轉，并適當收緊，同時再借助掛在屋面預埋上的10t葫蘆的吊鉤與回轉連接；最后，拆除回轉與塔身的連接銷軸并將塔身向下降稍許，接著收縮掛在屋面預埋上的葫蘆同時放松門架上的葫蘆，直到整個回轉被拖到屋面。c、標準節的拆除標準節的拆除：部分按照過渡13、節的拆法拆除、剩余的無法頂升的直接利用龍門架、2t卷揚機和葫蘆進行拆除。 5）內爬鋼梁和內爬框架的拆除內爬鋼梁和內爬框架的拆除利用門架和2t卷揚機、葫蘆逐一拆除，并放至屋面。5.2.7零部件在屋面上的水平移動塔機所有部件解體到屋面后，在其零部件下方墊上鋼管，用2t卷揚機牽引來完成水平移動，具體見圖85.2.8塔機部件從屋面上的下吊過程1）下吊流程：下吊配重塊下吊起重臂下吊平衡臂下吊回轉塔身下吊回轉下吊塔身標準節下吊基礎節、鋼梁和內爬框架等。2）在下吊零部件之前應認真檢查拔桿吊的每一個部件是否處于正常運行狀態，如發現不良的現場應及時處理。3）試吊：在將塔機零部件從樓面上下吊之前要對拔桿進行下吊試14、驗。拔桿下吊試驗過程：開動卷揚機將一塊重6t的物體吊起，將物體吊離地面大約10cm左右，將它懸起10min左右，仔細觀察拔桿的每個部位是否正常，檢查正常后方可進行下吊工作。4）下吊配重塊：用卷揚機在屋面上（屋面上事先設計好拖運路線，在該路線上鋪鋼管做滑行導軌）水平移動配重塊至拔桿處；然后用專用繩具系好配重掛在拔桿吊鉤上且在配重專用吊點上系一根大繩，由于拔桿是可自由旋轉的因此要專人控制拔桿的回轉；最后慢慢開動主卷揚機將配重塊吊離屋面2m高穩定后，人力推動拔桿回轉操作桿（見圖9）將拔桿就位于下吊位置方下大繩，并用鋼絲繩鎖住回轉，同時在下吊配重塊時由地面操作控制人員通過大繩控制吊物在空中的方位以免碰15、撞建筑物。5）下吊起重臂、平衡臂：具體方法如同配重的下吊。6）塔頂的下吊。由于塔頂的高度比較高，因此吊點放在塔頂高度方向的三分之二處。7）剩余部件的下吊如同配重下吊一樣。8）拔桿的拆卸：拔桿吊的拆卸順序是：吊桿拆卸拔桿吊塔身的四根斜撐桿拆卸塔身拆卸回轉支承拆卸基座拆卸基座的四個平衡臂。具體過程是：a、吊桿的拆卸：待所有零部件吊運完后，收起吊鉤，然后將拔桿旋轉到屋面內，拆掉吊鉤并將鋼絲繩與拔桿吊臂前端滑輪用專用夾具連接好，接著收緊鋼絲繩至拔桿吊桿的拉桿不受力，打掉拉桿的連接銷軸，最后松鋼絲繩將拔桿吊臂放置到屋面上并進行解體同時收好鋼絲繩。b、拔桿塔身的拆卸：先在屋面搭起架子做操作平臺，然后操作人16、員在操作平臺上進行拔桿塔身的解體。c、拔桿的所有部件解體后，從施工電梯運至地面（施工電梯載重限值是2t、轎箱尺寸是3200mm1500mm，拔桿各部件長度不超過3m，重量不超過2t）。9）屋面所有部件吊完后，拆卸卷揚機、配電箱和駕駛室，用人工借助大力車將所拆部件拖到施工電梯中運至地面（卷揚機須解成三部分）。6材料與設備6.1型鋼:拔桿的鋼材以及其它輔助型鋼,宜采用235等級B、C、D的碳素結構鋼，其質量標準應符合現行國家標準碳素結構鋼（GB/T700）的規定，也可采用其他牌號的鋼材。6.2鋼管: 采用483.5的鋼管做水平移動導軌，其質量標準應符合現行國家標準碳素結構鋼（GB/T700）中2317、5A級鋼的規定，不得使用打孔、銹蝕、變形的鋼管。6.3主要機具設備序號名稱型號單位數量1卷揚機2t臺12手拉葫蘆5t個43手拉葫蘆10t個24液壓大力車3t臺15割具套16鐵錘16P把47液壓千斤頂5t臺68交流焊機BX-315臺19卡頭20個2010專用卸扣個611拔桿臺112施工電梯SCD200/200G臺17質量控制7.1拔桿吊以及龍門架的設計制作必須符合鋼結構設計規范（GBJ17-88）的要求。7.2拔桿吊和龍門架的安裝和拆卸必須按照本工法的工藝流程進行。7.3操作平臺的搭設必須符合建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范（JGJ130-2001）的要求。7.4現場的用電必須符合施工現場臨18、時用電安全技術規范（JGJ46-2005）的要求。8安全措施 8.1勞動力組織序號工種人數操作事項職責1塔吊拆卸工12負責塔吊拆卸、解體工作確保塔機的安全拆卸和自身的安全2焊工1負責門架制作安裝確保焊接件的牢固可靠，符合規范3電工1提供現場用電確保現場的用電需求和安全4氣割工1負責現場部位部件的割除確保按JGJ59-99規范要求操作，做好防火措施5架子工2操作平臺的搭設按操作規程搭設架子6專職安全員1監管現場的安全工作確保現場的安全7指揮1全面負責現場的拆卸技術指導和操作流程確保塔機的安全拆卸8.2安全注意事項 1）拆裝隊伍必須有垂直運輸設備拆裝的資格，拆安人員經過專業培訓并持證上崗，在拆安時19、必須戴好安全帽、系好安全帶以及其它防護用品，嚴格遵守安全操作規程。2）拆安作業區域和四周布置二道警戒線，安全防護左右各20m，掛起警示牌，嚴禁任何人進入作業區域或在四周圍觀，現場安全員全權負責拆安區域的安全監護工作。3）拆卸作業應在風力低于4級時進行，并及時收聽天氣預報，如突遇四級以上大風及大雨時應停止作業，并做好應急預防措施。4）作業人員必須聽從統一指揮，有好的方法和建議必須提前討論，得到現場總指揮的同意后方可實施，不得自作主張更改作業方案。5）高空作業時所有工具必須放在工具包內，不得隨意亂放，工具用細繩系扎好，扣在固定物上，交工具的一方等接工具的一方抓牢后才能放手，禁止任意拋擲。6）在機整20、體下降的過程中，如出現故障，必須立即停止作業進行檢查，非查明真相和將故障排除，否則不得繼續進行下降作業。7）塔機液壓下降時，要注意觀察踏步、橫梁爬爪的外表的焊縫聯結處有無脫焊、裂縫，若發現有，應立即停止作業進行整修后再繼續操作。8）繼續降塔身時由于配重全部拆除，起重臂側的力矩大于平衡臂側，塔機會向起重臂側傾斜一部分，塔機降之前必須觀察預留洞口是否會卡住回轉，確認一切正常后方可緩慢下降塔身；在塔身下降的過程中嚴禁人員站在起重臂或平衡臂的下方。 9）每天作業結束后，應立即錨固塔機，切斷液壓系統電源，對下部結構的爬升預留洞口進行防護。10）本工法中用到的三個龍門架均須在屋面安裝前在地面按其承載力進行21、試驗。11）大臂第二段解體時必須先制定相應措施錨住第三段大臂的下弦桿，以防大臂向建筑屋面滑移或上翹。12）安裝預留洞口處的龍門架天梁時，必須搭好操作平臺、相關操作人員系好安全帶，并且由于天梁的重量較大，因此必須用大繩鎖住（鎖在立柱上）以防天梁落下，至天梁安裝到位方可解開大繩。13）焊工進行龍門架天梁焊接時一定要確保焊縫飽滿，且必須焊兩遍以上；焊接好后必須等半個小時以上（等焊縫穩定后）方可將重物擱置到龍門架上。14）拔桿吊使用過程中相關操作人員必須系好安全帶，安全帶應與屋面結構件連接牢固，防止向外推重物時由于慣性將操作人員帶出去，從而造成墜落事故；拔桿向下吊運塔機部件時一定要注意吊點。9效益分析22、9.1拆卸時間短：將塔機平衡臂和起重臂降到屋面上，便于同時進行大臂和平衡臂的拆卸工作以及部件在屋面的水平移動，大大節省了拆卸時間。9.2安全可靠：由于大臂和平衡臂是在屋面進行解體作業，避免了高空作業，大大提高了安全的可靠性。9.3成本低廉：1）本身使用內爬塔吊就節省了上百萬的標準節；2）利用本工法進行拆除內爬塔吊所用的輔助器具都是可多次重復使用的且造價成本低廉。 10應用實例1）深圳市XXXX大廈深圳市XXXX大廈（原名深圳XX大廈見圖10）該工程位于XX路與XX路交匯處總建筑面積11.53萬，地下三層，地上53層，總高度237.2m，屋頂為直升機停機坪，屋面平面尺寸為5000050000mm23、，施工中垂直運輸機械為H3/36B內爬式塔機，很好地完了該工程的垂直運輸任務，塔機拆除使用了本工法一周內就將塔機安全地拆卸結束，該工程還被評為江蘇省科技示范工程和市優、省優以及魯班獎。 2）深圳XXXX中心工程深圳XXXX中心位于深圳市XX中心區（見圖11），總建筑面積134081.38，建筑總高度：214.5m，該工程地上55層，地下三層，屋面為直升機停機坪，屋面場地尺寸為4400044000mm，施工中垂直運輸使用了QTZ315內爬式塔機，很好地完成了本工垂直運工作；塔機拆卸時使用本工法8天就將塔機完全拆卸結束，該工程還被評為2006年度魯班獎。 3）深圳XXXX中心工程深圳XXXX中心工程（見圖12）位于深圳市XX區XX廣場東側，北臨XX路，西靠XX路，是集辦公室與商業為一體的超高層民用建筑，建筑面積：11.5萬，地上46層，地下室3層，總建筑高度204m，本工程同樣采用QTZ315內爬塔吊解決垂直運輸工作，機拆卸時同樣采用本工法，6天就完全結束塔機拆卸工作。16