拆卸内爬式塔式起重机的起重臂主要有三种方法

来源:www.vbano.com作者:高空作业平台发布时间:2017-07-20点击数:1513

一、超高层建筑高空塔吊拆除难点
超高层建筑高空塔吊拆除难度大：塔吊拆除场地狭窄，且拆除解体和垂直运输都在高空中进行作业，受外装饰影响，需要远距离吊装运输。 超高层建筑高空塔吊拆除安全隐患多：超高层施工中，塔吊起重臂悬在百米，甚至几百米的高空，设置安全设施较困难，在此种条件下进行起重臂的拆卸，具有一定的危险性。 超高层建筑高空塔吊拆除拆除成本大：如何在保证安全性的前提下，降低塔吊拆除成本，是制定塔吊拆除施工方案的重点。
二、超高层高空塔吊拆除方法
超高层建筑普遍采用内爬式塔吊进行钢结构高层建筑吊装施工。内爬式塔式起重机充分利用了建筑物自身的高度，覆盖建筑施工面积效率高，高层建筑施工使用较安全，不占用施工场地，适合于场地狭窄的工程，使用中无需多道附着装置和大量的塔身标准节的投入，有比较显著的综合经济效益，特别是对于特高层建筑物的施工，几乎是不可取代的起重机。
内爬式塔式起重机在施工完成后，其处于高层、超高层建筑物的顶部，拆卸困难，尤其是其中的起重臂，由于吊装功能的需要，起重臂的相当一部分超出了建筑物的顶部平面，悬在数十米，百多米、甚至几百米的高空，即使在建筑物垂直平面之内的部分，因建筑功能和外形装饰设计等原因，超高层结构复杂，给内爬式塔式起重机的高空拆除、转运作业造成一定困难，是一项技术复杂、施工难度大的工作。
现有技术中，拆卸内爬式塔式起重机的起重臂主要有三种方法。
第一种方法：在建筑物顶部专门安装一台塔式起重机进行拆卸法
1、拆卸工艺原理
在建筑物顶安装小塔式起重机，拆卸大塔式起重机，再安装更小的塔式起重机，拆卸前面专门安装的小塔式起重机，最后用非标准起重机（如桅杆起重机）拆卸更小的塔式起重机。
2、工艺特点及缺陷
该方法尽管相对较安全，但成本高，工期长，同时由于建筑物顶部的情况较复杂，有时不具备安装小塔式起重机的条件，使该方法的使用受到限制。
3、案例
A、工程概况
金茂大厦高420.5m，结构吊装采用两台M440D（起重力矩为600t·m、抬臂、内爬式）塔吊，该塔吊经24层爬升后，已到达360m高空。M440D塔吊为目前国内最大的内爬式塔吊，要将此庞然大物在高空中拆除，比较可行的办法是采用逐层置换法，即在360m的高空安排1台中型吊机，将M440D拆除，再由中型吊机安装1台小型吊机将其置换，最后人工拆除小型吊机。
B、拆除施工思路
本工程现有WMD210重力矩为210t·m，不能满足施工需要，但是若向国外租借塔吊，则需花费租金15万美元，成本太高。更换卷扬机：M440D塔吊最重部件是回转平台，重15.7t，加上起重钢丝绳及吊钩重量达到18.4t，而WMD210屋面吊受5t起重卷扬机走三限制，最大起重量仅为15t，再者，被拆塔吊是在360m高空，起重钢丝绳至少需要1000多m钢丝绳，而5t卷扬机的容绳量最多只有600m，显然，WMDZ10屋面吊的起重能力和卷扬筒的容绳量都不够。经研究，发现WMDZ10屋面吊还有潜力可挖，屋面吊是由75t履带吊改制而成，在强度和起重力矩方面没有问题，半径在9.lm时，起重能力为18.56t，正好满足要求，经计算，只要将原来l台5t卷扬机更换成两台10t卷扬机（双出头），在操作时保持同步便可解决问题。
将屋面吊布置呈悬托状： 由于金茂大厦外形似宝塔，核芯筒外钢结构随着楼层的升高而逐步向核芯筒靠拢，即越向上楼层有效空间越少，而WMD210屋面吊在吊重18.4t的情况下，其半径只能＞1m。所以，WMDZ10屋面吊位置的布设，亦成了一大难题。受半径限制，WMDZ10屋面吊只能布置在以M440D塔吊为圆心的大圆（半径为9.lm）与小圆（半径为7.6m）之间，何况逐层收缩后的屋面有效空间相当少，均远离建筑外框，但是，为了使18.4t重的回转平台在吊至地面的过程中，离已安装好的玻璃幕墙尽可能远一些，WMD210屋面吊必须布置在距建筑外框较近的位置上。显然，按照常规的思路将WMD210屋面吊安放到结构内已行不通，而违背常规将其布置呈悬托状态，就成了特定条件下非常理想的位置。
导向滑索将重物引至地面：WMD210屋面吊间转平台投影面积为6.8m×3.23m，控制重量为6t。QW6屋面吊在吊重6t时，最大半径为5.3m，QW6屋面吊回转中心至玻璃幕墙距离为1.3m，在最理想状态下，WMD210屋面吊回转平台与玻璃幕墙距离为2.385m，如果受到高空风荷载影响，吊物由360m高空降至地面，回绳根本无法控制。针对这一问题，提出使用“导向滑索”将吊物安全引至地面。其主要组成有悬挑在设备1层外的1副挑支架、2只1t卷扬机、2根11.0m×500m钢丝绳和2只3t导向，这样一来，吊物就会顺着“导向滑索”安全到达地面，既不会转动，也不会碰着幕墙玻璃
C、拆除步骤
第二种方法：搭设脚手架或钢塔辅助拆除塔吊
1、工艺原理
该方法是在屋面安转脚手架或钢塔，利用拔杆将塔吊拆卸到屋面解体后再转运到地面。
2、工艺特点及缺陷
该方法需要大量的钢管在拆卸前运上建筑物顶部，拆卸完成后运下，成本较高、工期长；有时建筑物顶部的标高差较大，脚手架须搭设的高度较高，且无附着，同时，其搭设位置往往在建筑物顶部平面的边缘，存在较大危险性；对脚手架和钢塔的搭设要求较高。
3、案例
A、工程概况
广州市大都会广场是48层的高层建筑，主楼屋顶采用“金字塔”式造型。结构由三个拾级而上的屋面层及四条R.C斜梁构成，复盖金色玻璃光棚装饰。最下的屋面层平面同塔楼尺寸，标高为177m；中间屋面层的平面尺寸26.2m×26.2m，标高为182.80m；上面的屋面层15.2m×15.2m，标高186.80m。从177.00m开始至198.60m由四根斜梁正交成四棱锥体的尖顶。结构施工时，在E轴以北1.7m与④～⑤之间安装有一台F023/B（沈阳）内爬塔吊，此塔吊吊臂长50m，塔尖最高处标高约为2llm。主体结构完成以后，塔吊的使用率不高，施工安排先行将塔吊拆除。
由于塔吊的下降高度受到结构的限制，只能在屋面上采用土法吊装进行拆卸。拆卸方法是在186.80m屋面上安装一座吊装钢塔，利用拔杆将塔吊拆卸到屋面解体后再转运到地面。而本工程屋面构造复杂，每个屋面层面积不大，加上斜梁的影响，处于高空作业，场地狭窄，作业困难。这种困难环境下的拆卸作业前所未有。机械布置挤迫；风缆角度差；塔吊拆卸的部件，特别是50m长的吊臂堆放位置不足等，这些都需要在制订拆卸方案中考虑的。
B、塔吊拆除施工工艺
① 安装吊装钢塔
吊装机具的布置：拆卸用的吊装钢塔，中心位于：④一⑤轴之间与距C轴以北2m的交线上。
钢塔安装15节，高27.75m，全部塔身安装∠125的加强节，使用两条26m长拔杆在钢塔的南、北面，均座在底部。北面的为1﹟杆，负责拆卸塔身、平衡臂；南面的为2﹟杆，负责拆卸吊臂、平衡重块及塔吊料转运至地面。现场需预先在楼面位置预埋铁环，以锁紧钢塔脚和缆风绳。此吊装钢塔使用卷扬机台数为：1t双筒机3台、5t机3台、0.5t机1台。由于楼面场地狭窄，卷扬机位置只能在楼面东北、西北角，离钢塔只有11m。按规定，卷扬机至钢塔地脚滑轮的距离要等于卷扬机卷筒的20倍，约17m，卷筒上的钢丝绳在转动时才能按顺序整齐排列。为解决卷扬机位置短促问题，在绑扎从卷扬机引出钢丝绳经过的第一个滑轮时，采取在锚固体与滑轮之间留有约30cm的距离，以便卷扬时滑轮可随钢丝绳的排列而摆动，使钢丝绳能整齐排列。
钢塔的缆风绳：按一般做法，钢塔的缆风绳不少于12条，直径不小于15.5mm，配以15.5mm的钢丝绳夹，其锚固点视现场实际情况而定，因天面平面尺寸较小，缆风绳固定在天面一层四周的边柱或梁上，南面缆风绳的夹角都在70°～74°之间（一般要求不大于60°），考虑到拆除塔吊的旋转机构、平衡臂及吊臂时，南面和东面的缆风绳为主受力，经过复核，将钢塔南面的缆风绳由3条增加到4条；东面东北方向也多加了1条缆风绳。使用l#拔杆吊装拆卸时，还采取将2#拔杆的吊钩放下，与1#拔杆相反方向向钩住建筑物的拉锚用来加强措施。
吊装拔杆的技术数据： 26m长的拔杆安全使用范围在仰角45°～75°之间，吊幅为6.73m～18.38m；起吊高度18.38m～25.11m。当拔杆仰角45°，最大起重量约15t。拆卸塔尖时，1#拔杆至塔身的距离9m，仰角70°，起吊高度24m（楼面计起，下同）而此时塔尖的最高处约15.5m左右，此拔杆能满足要；拆卸吊臂时，拔杆到吊臂重心距离约17m，此时仰角49°，起吊高度19.62m。吊臂重约7.3t（吊臂为塔吊最重部件）。所以1#拔杆可以满足塔吊拆卸要求。
② 塔吊的拆卸步骤
A、拆卸塔吊前，必须首先把塔吊下降，使塔尖相对高度约15.5m。
B、按照说明书要求的顺序拆卸塔吊，其中吊臂需放在天面用钢管搭设的平台上解体。
③ 拆卸吊装钢塔
塔吊拆卸完毕后，安装一条12m小拔杆，将26m拔杆在楼面解体后，吊到地面，其它塔料和小拔杆用施工电梯运到地面。
注意事项：
A、在182.80m处安装的吊装钢塔，自重加上吊重共约13t，需加支顶卸荷。
B、吊臂解体位置在②～③之间，由于屋顶斜梁的影响，需预先用钢管搭设平台C。
C、拆卸过程中，必须设专人在现场监控。操作人员必须严格执行高空作业和设备安装拆卸的有关规定。
第三种方法：采用非标准起重机（如桅杆起重机等）拆卸法
1、工艺原理
该方法是在塔式起重机起重臂端部后一标准节上安装一台小的人字桅杆起重机，用于拆卸起重臂的端部（外侧）标准节，然后逐次后移人字桅杆起重机进行起重臂的拆卸。
2、工艺特点及缺陷
该方法成本较低，但由于起重臂的相当一部分超出了建筑物顶部平面，悬在数十米，甚至几百米的高空，设置安全设施较困难，在此种条件下进行起重臂的拆卸和吊装施工，具有一定的危险性；随着拆卸过程，安装在起重臂上的小人字桅杆起重机需要后移，不仅施工人员可能摔下，人字桅杆有下落的危险，有造成重大安全事故的隐患。
3、案例
A、工程概况
广东省邮电通信枢纽综合楼位于广州市中山二路，该工程地下室6层，地面以上至塔楼机房顶64层，高度249.8m，建筑面积约14.5万m2。塔楼结构施工时，使用一台波坦MC300K12内爬塔吊。结构封顶后，需要将该塔吊安全顺利地拆卸下来。其拆卸高度和单体重量在广州地区均排在前列。
拆卸平面布置图
经研究有关设计图纸、塔吊机型和现场实地考察，决定采用15m×20m纤缆式桅杆起重机（简称把杆）来拆卸塔吊，在机房顶楼面（249.8m）拆卸，解体后用20m×25m把杆吊卸部件放置在地面，在地面再由30t汽车式吊机吊走
① 施工机具
吊装用的主要机具把杆由立杆和动杆组成。动杆截面600mm×500mm，每节5m；立杆截面500mm×500mm，每节5m。可以组合成15m×20m或20m×25m，每节由20支M18的高强螺栓连接。升降系统采用2台5t慢动卷扬机，变幅系统采用1台3t慢动卷扬机，旋转系统采用2台1t卷扬机。主把杆分别由8条缆风绳固定，每条缆风绳由两个8t双滑轮组分上下，由中13.5钢丝绳连接（4绳装置）。当拔杆动杆20m时，起吊角度为450，起重能力12t；拔杆动杆25m时，起吊角度为450.使用双绳吊卸，起重能力12t（包括吊钩及吊绳重量）。
② 施工准备
拔杆设在十字梁交汇处，此处以下加设两层钢管支顶以分散荷载；由于拆卸部件需放置在机房楼面，机房楼面以下亦加设两层支顶。在十字梁交汇处、拔杆座lm×lm对开lm周边处，在楼面梁的两边开口，用钢丝绳穿过梁固定拔杆座。使用小20钢丝绳穿过拔杆座固定耳孔与楼面孔绕过楼面板底梁底三圈固定，每个方向固定点最大拉力15t。
③ 试吊
拔杆在1#位试吊14t，吊幅13.5m，将配重逐件吊卸到59层楼面的相应位置。首先试吊1件F配重3.23t，然后试吊2件F配重6.46t，再试吊2件F配重、l件E配重1.87t和l件B配重2.5t共10.83t，最后试吊3件F配重、1件E配重和2件B配重共重14.06t。
拔杆在2#位试吊8.33t，吊幅16m，动杆与水平夹角490，将配重逐件吊卸到地面的预定位置。首先试吊l件F配重3.23t，然后试吊2件F配重646t，最后试吊2件F配重和l件E配重l.87t共8.33t。
④ 拆卸施工
A、利用现有塔吊组装拔杆，各卷扬机就位，固定、组装好拔杆，检查各部位是否可靠、牢固、完好。
B 、塔吊旋转至前臂向南，吊重物平衡后自降。从臂底266m降至臂底253m，此时臂底至楼面高度是3.2m。
C 、利用拔杆动杆将平衡臂向西北方向吊卸平衡重，并放置楼面，按40m臂长留一件平衡重。
D 、将前臂向东北方向用拔杆吊卸到楼面解体。
E 、安装双绳导索，导索采用12.5钢丝绳，长度300m，从59层北面女儿墙引至地面，下端滑轮连接在地锚或3t重物上。吊物与导索之间用一条连接绳连接，可沿导索上下滑移，防止吊物与塔楼碰撞。
F 、拔杆在l#位置完成拆卸解体后，将部件最重的转盘、平衡臂由东向北方向吊下到59层楼面放置后，拔杆重新组合为20m×25m，位置移到2#位，固封好拔杆座后，把楼面的塔吊部件吊卸到地面。
G 、将整台塔吊拆卸、放置地面的工作完成后，拆除大拔杆重新组装小拔杆。将大拔杆的材料吊至地面。然后拆除小拔杆，利用高速电梯将小拔杆放回地面运走，整个拆卸工作完成。

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