内爬式塔式起重机屋面解体施工工法1

'内爬式塔式起重机屋面解体施工工法SZJXGF011-2006作者：胡华兵、朱涛、戴苏敏、王觅、刘柳（江苏省华建建设股份有限公司）1前言:随着社会的发展和建筑技术的日益完善，目前超高层的商住楼已成为市场的宠儿，这类建筑的施工特点是一般常采用型钢混凝土组合结构技术，垂直运输的构件重量大，这就向施工过程中的垂直运输提出了挑战。对于超高层建筑，内爬式塔式起重机的起重量、可达高度、施工成本都优于附着式塔式起重机，为了做到技术先进、经济合理、保证施工进度、确保安全，内爬塔式起重机成为超高层建筑的首选，因此完善内爬塔式起重机的超高层屋面解体施工方法就成了一个新课题，具有非常现实的意义。2特点：本工法的特点是将内爬塔式起重机整体下降直至起重臂和平衡臂处，并且完全搁置到屋面上，然后再进行塔机的解体和零部件的吊运。它与传统的拆塔式起重机、直升机拆塔式起重机等方法相比具有施工方便、施工工艺简单、造价低、便于操作、安全可靠，值得推广。3适用范围：适用于超高层（内爬塔式起重机整体下降到位时起重臂的重心和平衡臂能完全搁置到屋面）的内爬塔式起重机的拆除。4工艺原理：首先将塔机整体下降到起重臂和平衡臂高度处，并且将其搁置到建筑屋面上，然后在屋面上进行解体，在屋面上铺设钢管做导轨，然后用辅助卷扬机进行零部件的水平牵引移动，零部件的垂直运输采用可回转的拔杆进行吊运，所有辅助设备都是分段组装，待塔机部件运至地面后，再将辅助设备解体用现场施工电梯运回地面，从而完成整个塔机的拆卸任务。5工艺流程及操作要点：5.1工艺流程：专用拔杆吊设计制作→准备工作（屋面设置预埋件）→专用拔杆吊、龙门架和2t卷扬机安装→内爬塔式起重机整体下降（至配重离屋面2m）→拆除所有配重→继续降塔式起重机至起重臂与平衡臂搁置到屋面（大臂的前端搁置在事先安装好的龙门架上）→分解后臂→拆除主卷扬机并安装到预定地点→穿拔杆钢丝绳、吊钩→解体大臂和其它所有部件→水平移动塔机部件并吊至地面→分解拔杆、卷扬机以及龙门架→利用电梯全部运回地面5.2操作要点：5.2.1专用拔杆吊的设计制作：根据塔式起重机零部件的重量和方便零部件的垂直运输进行拔杆吊的设计。在底部安装710－32型回转支承来满足拔杆在1800范围内旋转；安装四根250×118×10mm（长度为5800mm）的工字钢平衡臂，该工字钢在平面1800范围内均匀分布，且平衡臂与楼面框架梁通过8.8级M27高强度螺栓连接，然后与塔身通过4根平衡臂拉杆连接；拔杆的吊臂工作半径为8m，自身起吊高度为14m，最大吊重量为6t；拔杆吊的塔身、吊臂、平衡臂和拉杆均采用分段组装，专项设计。拔杆吊制作完成后，对各部件的焊接部分须进行探伤检测。具体部件见图一，其中：1平衡臂、2底座、3塔身、4吊臂、5吊臂拉杆、6平衡臂拉杆、7塔式起重机吊钩。（注明：拔杆吊各部件参数需要根据吊重计算确定） 5.2.2拔杆吊的安装：拔杆吊的安装顺序是：安装基座→安装基座的四根平衡臂并与屋面的砼梁用螺栓固定→安装回转支承→安装拔杆吊塔身→安装拔杆吊四根平衡臂拉杆→利用塔吊安装拔杆吊的吊杆→利用塔吊安装两根吊臂拉杆（拔杆吊的安装须在塔吊拆卸前完成）；拔杆吊的钢丝绳可利用塔机主卷扬机的钢丝绳，吊钩用塔机吊钩。5.2.3龙门架的安装5.2.3.1在平衡臂尾部安装一个高6m、承载10t的龙门架。该龙门架立柱由2根φ250x18mm（长6m）的无缝钢管组成，无缝钢管下口焊接在300×300×25mm的钢板上，并设置加强肋，钢板与屋面采用4根φ25的预埋螺杆连接，并在立柱的一侧拉3根φ16的缆风钢丝绳，缆风钢丝0绳的夹角为90，在立柱上口焊一截面为160mm的方钢管用作横梁，主要用于拆除配重和主卷扬机。5.2.3.2在塔身预留洞口处安装一个6米高、承载10t的门架。门架立柱由4节施工电梯标准节组成，立柱根部与820×820×25mm的钢板用施工电梯专用螺栓连接，钢板并与屋面用4根φ25的预埋螺杆连接，在立柱一侧同样间隔900拉3根φ16的缆风钢丝绳，待塔机大臂和平衡臂解体后，安装门架横梁（门架横梁由两个20的工字钢对焊而成，并与立柱用螺杆连接。）主要用 于拆除塔顶、回转、标准节和其他部件。5.2.3.3同样的原理在大臂前端安装一高1.5m、承载15t的门架，用于搁置大臂，辅助拆卸大臂拉杆。门架的制作参见平衡臂尾部门架。5.2.4内爬塔式起重机整体下降5.2.4.1内爬塔式起重机在整体下降前，需检查爬升框架和钢梁是否牢靠地固定在建筑上，并调好导轮与塔身之间的间歇（2～5mm）；5.2.4.2将吊臂朝向拆卸方向，调整小车幅度，使塔机的重心通过顶升油缸；5.2.4.3将顶升油缸的横梁顶在塔身踏步上，操纵液压系统稍微顶升，确保基础节上顶升横梁上的四个搁爪不受力，将四个搁爪推进基础节里；5.2.4.4将钢梁上的顶撑顶在塔身踏步上，收回顶升油缸并挪开顶升横梁，然后开动油缸将顶升横梁搁置到上一个塔身踏步上，同时稍稍向上顶一下并挪开钢梁上的顶撑；5.2.4.5收回油缸将塔身下降1.6m左右并将钢梁上的顶撑再次顶到踏步上，如此循环直到配重离屋面2m左右，停止下降塔身。5.2.5配重的拆除5.2.5.1在平衡臂尾部的门架横梁上悬挂10t的葫芦。5.2.5.2利用葫芦进行配重拆除。5.2.6继续降塔身按照5.2.4的方法继续降塔身直至起重臂与平衡臂搁置到屋面上，然后借助主卷扬机辅助拆除起重臂拉杆，并用人工拆除平衡臂拉杆，最后拆除电源。在塔身下降的过程中需要做到以下2点：1塔身降到位时起重臂的前端必须搁置到事先做好的龙门架上，以确保起重臂上翘100左右，从而便于起重臂拉杆的拆除。2塔身下降的过程中必须事先在平衡臂下方铺设槽钢或钢管，以确保塔身降到位时后臂上翘150左右，从而利于平衡臂拉杆的拆除。5.2.7塔机解体5.2.7.1后臂的解体（后臂由两大段组成）：先将后臂间的连接销轴打掉后，将后臂拆成两段。然后利用后臂门架上悬挂的葫芦将两段间挪开一定的间距。最后利用2t卷扬机将后臂两段分别挪到一侧，从而为塔机主卷扬机的水平移动腾出空间。5.2.7.2利用后臂尾部龙门架拆除主卷扬机吊至屋面，并利用2t卷扬机将主卷扬机移到事先设计的地方固定好，放出钢丝绳穿绕拔杆、安装吊钩并试车。5.2.7.3起重臂的解体主要施工步骤（见图7）：拆卸起重臂1-2节点；拆卸起重臂2-3节点；拆卸起重臂3-4节点；拆卸起重臂4-5节点；拆卸起重臂与塔身的连接点共5个步骤。节点节点节点节点图75.2.7.3.1拆卸起重臂1-2节点、2-3节点：由于起重臂有15m左右在塔楼外边，所以先拆1-2和2-3节点，然后将这段移开，利用卷扬机 将大臂往屋面拖。具体拆卸方法：首先在1-2节点左边、2-3节点右边用工字钢和木方垫实，在1-2节点右边和2-3节点左边用液压千斤顶顶住；然后，打出连接点的连接销轴，并整体降下液压千斤顶，确保第2段与两边的连接耳板高低错开并在第二段下面铺设槽钢做轨道之用，利用卷扬机将第二段横向移出；最后利用卷扬机将剩余的大臂向屋面平台拖。5.2.7.3.2拆除起重臂3-4、4-5节点：在3－4节点两边用槽钢或木方垫实，然后打掉3-4节点的连接销轴，利用卷扬机将第三段往塔身处拖一段距离；最后将第三段也横向移出，并利用卷扬机将剩余的大臂全部拖到屋面上，进行4-5节点的拆除。5.2.7.3.3利用以上方法拆卸起重臂与塔身的连接销轴。5.2.7.4塔顶以及其它剩余部件的拆卸5.2.7.4.1塔顶的拆除由于塔顶高7.5m，所以先操作液压系统将塔身往上顶，直到塔顶高出门架少许，然后用2个10t葫芦悬挂在门架上，1个钩头吊住塔顶的中部偏下，另1个钩头与塔顶滑连接，接着拆除塔顶与过渡节的连接销轴并操作液压系统将塔身往下降少许让塔顶与过渡节分开，最后收缩吊在塔顶中部葫芦的钩头，同时适当放松另一葫芦防止塔顶无控制的倒下。当塔顶高出屋面标高后，用卷扬机将塔顶水平拖出，当塔顶拖出来后松开两个葫芦。5.2.7.4.2过渡节、回转、标准节的拆除5.2.7.4.2.1过渡节的拆除：首先利用液压系统将塔身整体往上顶，将过渡节顶出屋面标高后停止顶升；然后将2t卷扬机钢丝绳穿绕到龙门架滑轮上并与过渡节连接好同时将一葫芦一边与过渡节连接一边与屋面预埋连接；最后打掉过渡节与回转的连接销轴，开动卷扬机让过渡节上升少许，接着收缩葫芦同时开动卷扬机，直到过渡节升到屋面。5.2.7.4.2.2回转的拆除：由于回转比较重，所以先利用液压顶升系统将塔身向上顶直至回转高出屋面；然后，用悬挂在预留洞口处的龙门架上的10t葫芦的吊钩吊住回转，并适当收紧，同时再借助挂在屋面预埋件上的10t葫芦的吊钩与回转连接；最后，拆除回转与塔身的连接销轴并将塔身向下降稍许，接着收缩挂在屋面预埋件上的葫芦，同时放松门架上的葫芦，直到整个回转被拖到屋面。5.2.7.4.2.3标准节的拆除部分标准节按照过渡节的方法拆除、剩余无法顶升的部分可直接利用龙门架、2t卷扬机和葫芦进行拆除。5.2.7.5内爬钢梁和内爬框架的拆除内爬钢梁和内爬框架的拆除利用门架和2t卷扬机、葫芦逐一拆除，并放至屋面。5.2.8零部件在屋面上的水平移动塔机所有部件解体到屋面后，在其零部件下方垫上钢管，用2t卷扬机牵引来完成水平移动。5.2.9塔机部件从屋面上的下吊过程5.2.9.1下吊流程：下吊配重块→下吊起重臂→下吊平衡臂→下吊回转塔身→下吊回转→下吊塔身标准节→下吊基础节、钢梁和内爬框架等。5.2.9.2在下吊零部件之前应认真检查拔杆吊的每一个部件是否处于正常运行状态。5.2.9.3试吊：在将塔机零部件从楼面上下吊之前要对拔杆吊进行下吊试验。拔杆吊下吊试验过程：开动卷扬机将一块重6t的物体吊起，吊离地面大约10cm左右，将它悬起10min左右，仔细观察拔杆的每个部位是否正常工作，检查正常后方可进行下吊工作。5.2.9.4下吊配重块：用卷扬机在屋面上（屋面上事先设计好拖运路线，在该路线上铺钢管做滑行导轨）水平移动配重块至拔杆处；然后用专用绳具系好配重挂在拔杆吊钩上，且在配重专用吊点上系一根大绳，由于拔杆吊可自由旋转，因此要专人控制拔杆吊的回转；慢慢开动主卷扬机，将配重块吊离屋面2m高稳定，人力推动拔杆吊回转操作杆，将拔杆就位于下吊位置处，并用钢丝绳锁住回 转，同时在下吊配重块时由地面操作控制人员通过大绳控制吊物在空中的方位以免碰撞建筑物。5.2.9.5下吊起重臂、平衡臂：具体方法同配重的下吊。5.2.9.6塔顶的下吊：由于塔顶的高度比较高，因此吊点应放在塔顶高度方向的三分之二处。5.2.9.7剩余部件的下吊同配重下吊。5.2.9.8拔杆吊的拆卸：拔杆吊的拆卸顺序是：拆卸吊臂→拆卸拔杆吊塔身的四根平衡臂拉杆→拆卸塔身→拆卸回转支承→拆卸基座→拆卸基座的四个平衡臂。具体过程是：5.2.9.8.1拆卸吊臂：待所有零部件吊运完后，收起吊钩，然后将拔杆吊旋转到屋面内，拆掉吊钩并将钢丝绳与拔杆吊臂前端滑轮用专用夹具连接好，接着收紧钢丝绳至拔杆吊臂的拉杆不受力，打掉拉杆的连接销轴，最后松钢丝绳将拔杆吊臂放置到屋面上，并进行解体同时收好钢丝绳。5.2.9.8.2拆卸塔身：先在屋面上搭操作平台，然后操作人员在操作平台上进行拔杆吊塔身的解体。5.2.9.8.3拔杆吊的所有部件解体后，从施工电梯运至地面（施工电梯的载重限值是2t、轿箱尺寸是3200mm×1500mm，拔杆吊的各部件长度不应超过3m，重量不超过2t）。5.2.9.9所有部件吊完后，拆卸卷扬机、配电箱和驾驶室，用人工将所拆部件拖到施工电梯中运至地面（卷扬机须分解成三部分）。6材料6.1型钢：拔杆的钢材以及其它辅助型钢，宜采用Ｑ235－B、C、D的碳素结构钢，其质量标准应符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）的规定。6.2钢管:采用φ48×3.5的钢管做水平移动导轨，其质量标准应符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）中Ｑ235－A级钢的规定，不得使用打孔、锈蚀、变形的钢管。7主要机具设备序号名称型号单位数量1卷扬机2t台12手拉葫芦5t个43手拉葫芦10t个24液压大力车3t台15割具套16铁锤16P把47液压千斤顶5t台68交流焊机BX－315台19卡头φ20个2010专用卸扣个611拔杆台1 12施工电梯SCD200/200G台18劳动组织及安全8.1劳动力组织：序号工种人数操作事项职责确保塔机的安全拆卸和1塔吊拆卸工12负责塔吊的拆卸、解体工作自身的安全确保焊接件的牢固可靠2焊工1负责门架的焊接制作符合规范要求确保现场的用电要求和3电工1提供现场的用电安全确保按JGJ59-99要求进4气割工1负责现场部分部件的割除行作业，做好防火措施5架子工2操作平台的搭设按操作规程搭设架子6专职安全员1监管现场的安全工作确保现场的安全全面负责现场的的拆卸技确保塔机的安全拆卸和7指挥1术指导和操作流程现场指挥8.2安全注意事项：8.2.1拆装队伍必须有垂直运输设备拆装的资格，拆安人员必须经过专业培训并持证上岗，在拆安时必须戴好安全帽、系好安全带以及其它防护用品，严格遵守安全操作规程。8.2.2拆安作业区域应布置二道警戒线，安全防护区域为40x40m，挂起警示牌，严禁任何人进入作业区域或在四周围观，现场安全员全权负责拆安区域的安全监护工作。8.2.3拆卸作业应在风力低于4级时进行，如突遇四级以上大风及大雨时应停止作业，并做好应急预防措施。8.2.4作业人员必须听从统一指挥，不得自作主张更改作业方案。8.2.5高空作业时所有工具必须放在工具包内，不得随意乱放，工具用细绳系好，扣在固定物上，交接工具禁止任意抛掷。8.2.6在塔机整体下降的过程中，如出现故障，必须立即停止作业，进行检查，查明真相并将故障排除，否则不得继续进行下降作业。8.2.7塔机液压下降时，要注意观察踏步、横梁爬爪外表的焊缝联结处有无脱焊、裂缝，若发现有上述情况，应立即停止作业，并进行整修后再继续操作。8.2.8塔身下降时，由于配重全部拆除，起重臂侧的力矩大于平衡臂侧，塔机会向起重臂侧倾斜一部分，塔机降之前必须观察预留洞口是否会卡住回转，确认一切正常后方可缓慢下降塔身；在塔身下降的过程中严禁人员站在起重臂或平衡臂的下方。8.2.9每天作业结束后，应立即锚固塔机，切断液压系统电源，对下部结构的爬升预留洞口进行防护。8.2.10本工法中用到的三个龙门架均须在屋面安装前在地面按其承载力进行试验。8.2.11大臂第二段解体时必须先制定相应措施锚住第三段大臂的下弦杆，以防大臂向建筑屋面滑移或上翘。8.2.12安装预留洞口处的龙门架天梁时，必须搭好操作平台、相关操作人员系好安全带，并且由于天梁的重量较大，因此必须用大绳锁住（锁在立柱上）以防天梁落下，至天梁安装到位后方可解开大绳。 8.2.13焊工进行龙门架天梁焊接时一定要确保焊缝饱满，且必须焊两遍以上。8.2.14拔杆吊使用过程中相关操作人员必须系好安全带，安全带应与屋面结构件连接牢固，防止向外推重物时由于惯性将操作人员带出去，从而造成坠落事故。9技术质量保证措施9.1拔杆吊以及龙门架的设计制作必须符合《钢结构设计规范（GBJ17-88）》的要求。9.2拔杆吊和龙门架的安装和拆卸必须按照本工法的工艺流程进行。9.3操作平台的搭设必须符合《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）》的要求。9.4现场的用电必须符合《施工现场临时用电安全技术规范（JGJ46-2005）》的要求。10效益分析1）拆卸时间短：将塔机平衡臂和起重臂降到屋面上，便于同时进行大臂和平衡臂的拆卸工作以及部件在屋面的水平移动，大大节省了拆卸时间。2）安全可靠：由于大臂和平衡臂是在屋面进行解体作业，避免了高空作业，大大提高了安全的可靠性。3）成本低廉：（1）使用内爬塔吊节省了上百万费用的标准节；（2）利用本工法进行拆除内爬塔吊所用的辅助器具可多次重复使用，且造价成本低廉。11应用实例1）深圳市招商银行大厦（原名深圳世贸大厦）：该工程位于深南路与农林路交汇处，总建筑面积11.53万m2，地下三层，地上53层，建筑总高度237.2m，屋顶为直升机停机坪，屋面平面尺寸为50000×50000mm，施工中垂直运输机械为H3/36B内爬式塔机，很好地完了该工程的垂直运输任务。塔机拆除使用了本工法，一周内将塔机安全地拆卸。2）深圳国际商会中心：该工程位于深圳市福田中心区，总建筑面积134081.38m2，建筑总高度214.5m，该工程地上55层，地下三层，屋面为直升机停机坪，屋面场地尺寸为44000×44000mm，施工中垂直运输使用了QTZ315内爬式塔机，很好地完成了本工垂直运工作。塔机拆卸使用本工法，8天将塔机完全拆卸。3）深圳荣超经贸中心工程：该工程位于深圳市福田区市民广场东侧，北临福中路，西靠金田路，是集办公室与商业为一体的超高层建筑，建筑面积11.5万m2，地上46层，地下室3层，建筑总高度204m，采用QTZ315内爬塔吊解决垂直运输工作。塔机拆卸采用本工法，6天将塔机完全拆卸。'