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被运营中的航站楼全包围的塔吊拆除关键技术*

2015-09-18

建筑施工 2015年4期
关键词:汽车吊航站楼塔吊

上海建工七建集团有限公司 上海 200050

1 大型塔吊布置情况

上海浦东国际机场T1航站楼流程改造工程新建结构覆盖长廊和主楼之间的全部空置区域并与既有结构进行连接形成整体(图1)。

图1 CD区与既有结构关系示意

根据工程需要,新建区域基础结构施工时,现场布置4 台塔式起重机作为整个施工项目的主要垂直运输机械。分别为A区1 台JL5613(50 m臂);CD区1 台132EC(50 m臂)和1 台STT153(50 m臂);F区1 台TC6013(60 m大臂),沿南北方向一字排开,基本覆盖整个新建区域施工场地,全部安装在新建结构内部,穿过全部楼层(图2)。

图2 塔吊布置纵剖面示意

塔吊在基础结构施工阶段采用550 kN汽车吊进行安装。A区和F区塔吊利用南北两端的施工场地作为吊点,CD区塔吊由于上部结构全覆盖施工区域,因此考虑在地下室顶板临时施工道路上方结构内部自底至顶留设1 个14 m×8 m(四周框架主梁施工完整,在框架主梁之间留洞)的楼板洞口作为塔吊吊点。

2 塔吊拆除主要难点

根据工程总体进度安排,本工程塔吊拆除前,新建区域上部主体结构已经封顶。根据每台塔吊拆卸时现场实际工况,可将2 000 kN汽车吊布置于A区和F区南北两端的施工场地,采用常规方式,利用汽车吊将上述2 个区域的塔吊分节拆除。本工程塔吊拆除的最大难点在于,被运营中航站楼主楼、长廊和南北连接廊全方位包围,被上部新建结构全覆盖,施工场地上空被主楼西侧和长廊东侧的既有幕墙占据大半的CD区的2 台塔吊如何拆除[1-3]。

CD区南北长144 m,东西宽48 m,新建地下1 层、地上结构6 层,建筑高度31.8 m。其中0 m层、6 m层和12 m层与既有航站楼东侧主楼、西侧长廊以及南北两侧的连接廊结构连接形成整体,其余上部各层在倾斜幕墙中间的狭小空间内向上加建,整个CD区上部结构将既有航站楼之间的空置区域全覆盖并与既有结构连接成整体。该区域塔吊拆除时,周边将无任何施工场地,采用在结构外侧布置汽车吊进行拆除的常规拆卸方法将无法实现。

3 塔吊拆除方案选择

CD区需拆卸的塔机为利勃海尔132EC和永茂STT153,其最重的132EC塔机平衡臂质量约9 t。针对CD区的塔吊形式及周边环境特点,该区域塔吊拆除初步考虑可以采用汽车吊上屋面、屋面吊拆除以及楼板留洞结构内部汽车吊拆除3 种方案。

3.1 方案1:汽车吊上屋面拆卸

根据塔机的重量参数及结构特点,采用汽车吊上屋面进行拆卸的方法需要250 kN的汽车吊。根据CD区位于整个工程南北向中部的特点,若将250 kN汽车吊吊装到CD区6 层屋面结构顶板,需要1 台 3 000 kN和1 台1 300 kN的汽车吊进行2 次吊运,即首先使用3 000 kN汽车吊布置于A区北侧空地上,利用3 000 kN汽车吊将1 300 kN和250 kN的汽车吊吊运至A区的18 m层屋面,然后待2 台汽车吊自行开到靠近B区相应位置后,使用1 300 kN汽车吊将250 kN汽车吊吊上B区的31 m层顶板;最后250 kN汽车吊自行开到CD区相应位置拆卸塔机。全部拆卸完毕后再按反向流程将各个吊车吊下屋面,塔吊拆卸下的部件需采用卡车上屋面进行驳运。

3.2 方案2:屋面吊拆除方法

根据CD区塔吊型号,若采用屋面吊拆除需选用2 台屋面吊,第1步采用中昇建机QTZ270屋面吊负责拆除塔机,第2步采用永茂WQ6屋面吊负责拆除QTZ270屋面吊,最后人工拆除WQ6屋面吊。同时由于QTZ270和WQ6均为固定式吊车,为配合吊车上屋面需借助其他型号的汽车吊进行接力吊运上屋面,其接力方法与汽车吊上屋面拆卸的方案类似。

3.3 方案3:楼板留洞结构内部汽车吊拆除

该方案在上部结构施工时,在原有结构留设吊装孔的基础上,再在吊装孔相邻跨多留设1 个吊装孔,将臂长足够的2 000 kN汽车吊停放在东侧临时施工通道适当位置,通过谨慎操控,将起重臂通过吊装孔中升起至指定姿态,利用相邻2 个吊装孔分别拆除塔吊大臂和配重,从而完成塔吊拆除。拆除后的塔吊超长部件(如大臂)可放置在屋面层,人工分解后由汽车吊分段吊放至0 m层装车外运,其他部件也可通过类似方式装车外运。

3.4 拆除方案确定

针对以上3 种拆除方案,进行分析比较(表1)。

通过对技术、安全、工期、经济以及对不停航运营的影响等全方位的分析,最终确定采用方案3。虽然该方案增加了结构留洞,但考虑到后期卸料平台设置时尚需占用吊装孔的位置,因此,增设1 个吊装孔后期作为卸料平台卸料口也是很有必要的。

表1 3 种拆除方案的优缺点对比

4 塔吊拆除施工

4.1 吊装孔设置

在东侧地下室顶板施工道路上方的4 层结构楼板上,在3/G轴与H轴之间自底至顶每层设置4 个吊装孔,分别位于35~36轴、36~37轴、41~42轴以及42~43轴(图3),同时兼做后期卸料孔和拆除孔,洞口大小均为14 m×8 m,完全满足了长度达12 m的钢筋垂直运输要求,极大地提高了施工效率,加快了结构施工速度。同时梁钢筋根据设计要求留设直螺纹便于后期连接。吊装孔周边采用安全围挡进行封闭,如图4所示。

图3 CD区吊装孔布置示意

图4 贯穿4 层结构的吊装孔

4.2 拆除汽车吊平面布置

经过现场踏勘并通过计算机进行三维模拟分析后,确定了每个塔吊不同部位拆除时,汽车吊在东侧临时施工通道的停车位置,如表2所示。汽车吊拆除塔吊过程如图5~图7所示。

表2 汽车吊停车位置

图5 汽车吊在结构内进行塔吊拆除示意

图6 平衡臂等拆除时汽车吊平面布置示意

图7 大臂等拆除时汽车吊平面布置示意

4.3 汽车吊停机部位处理

经过计算分析,本次塔吊拆除需用2 000 kN汽车吊,其全长16.1 m,宽3 m,高4 m,支腿横向距离8.7 m,纵向距离9.625 m,自重达71 t,拆卸132EC和STT153时,不带配重的情况下,最大单腿支撑力460 kN。由于单个支撑腿与结构接触面积仅为0.09 m2,几乎以集中力形式作用在结构面上,所以必须采取扩散措施,必要时应对结构楼板进行加固。

结合地下室顶板结构特点,经过对汽车吊停机部位进行详细布置,将汽车吊停机时支腿的位置均放置于结构大梁的部位,同时通过铺设型钢和路基箱进行扩散。经过计算分析,在采用前述措施的情况下,原本作为施工道路的结构顶板已经可以满足停机要求,因此,无需对结构楼板进行进一步加固。

4.4 塔吊拆除

塔吊拆除采用2 000 kN汽车吊停机于地下室顶板上,利用上部结构预留的吊装孔进行拆除(图8)。

132EC塔吊拆除流程为:拆卸平衡块4A→拆卸132EC起重臂50 m→拆卸平衡块1A→拆卸平衡臂→拆卸塔帽→拆卸回转驾驶室→拆卸爬升套架→拆卸标准节及底部节。

STT153塔吊拆除流程为:拆卸平衡块3A→拆除起重臂第4、第5、第6节共3 段20 m臂架→拆卸平衡块1A→拆卸剩余30 m起重臂臂架→拆卸平衡臂→拆卸塔头→拆卸回转总成→拆卸爬升套架→按参数表拆卸标准节及过渡节。

图8 汽车吊通过吊装孔进行塔吊拆除

5 实施效果

经过前期的详细方案策划,在CD区主体结构封顶后,顺利完成了2 台塔吊的拆卸施工,每台拆除仅需2 d,所需费用较其他屋面拆除方案节省了50多万元,取得了良好的经济效果。同时,整个施工过程中,通过加强拆除过程中的指挥和管理,未出现任何安全生产事故,新建结构始终处于完好状态,同时未对既有航站楼的正常运营产生任何不利影响,最大程度地满足了不停航施工的要求,取得了良好的效果[4-7]。

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