台风倒塌的塔式起重机高空拆除技术

2018-11-28吴志纯

江西建材 2018年13期

吴志纯

(厦门顺达安特种设备检测有限公司,福建厦门 361000)

1 工程概况

厦门华润中心项目位于厦门市思明区湖滨南路与湖滨东路交叉路口西南侧,该项目共有A、B两座塔楼,其中A座塔楼为33层的框架剪力墙结构,建筑高度167m,共安装有2台塔式起重机(TCT5510和TC6013各1台)。受2016年第14号台风“莫兰蒂”影响,9#塔机(TCT5510,以下简称倒塌塔机)最上一道附着处标准节发生弯折,附着以上部分向A座塔楼方向(东北侧)倾倒,回转塔身及平衡臂向西北侧倒压在楼层板上,部分平衡重摔落在电梯井道内,起重臂向东南侧翘起,如图1所示。

2 拆除方案的确定和重、难点分析

经现场查勘和反复讨论,拟定了3种拆除方案,分析如下：

方案1：利用汽车吊拆除。经测算,选用350吨的汽车吊1台,吊车中心距离塔机中心16m可满足拆除作业需求。由于建筑物周边地下室顶板被各种建筑材料占用,且经设计核算,顶板强度无法满足130吨以上汽车吊的作业需求,需进行回顶加固。虽然采用汽车吊拆除技术成熟、安全可靠,但场地清理和加固耗时长、费用高,本次拆除未采用。

方案2：利用自制扒杆吊拆除。清除相应作业区域的模板和内支撑架体,在12层楼板上取孔并架设最大起重量3吨左右的自制扒杆吊,通过多次移位完成拆除。由于塔机在第9层处发生弯折,倒压在第13层楼板上,且起重臂外伸出建筑结构外,吊装范围广、跨距大,需要的吊杆长度较长,且需要多次移位架设,拆除作业风险大、耗时长,本次拆除未采用。

方案3：利用邻近塔机拆除。A座塔楼另一侧安装有TC6013塔机1台,最大作业半径60m,其在50m幅度处有效起重量1.9t,45m幅度处的有效起重量2.3t,若对塔机结构进行合理分割,可满足拆除需求。采用该方案进行拆除,在经济和效率上具有较大优势,经反复核查和讨论,本次拆除采用本方案。

经查勘,本次拆除作业工作面位于第13层楼板上,该层楼板刚完成部分钢筋绑扎,尚未浇筑混凝土,模板支撑架在本次台风中有部分钢管弯曲,且整体有轻微倾斜,若在塔机拆除作业中对支撑架体产生过大扰动,则有进一步倒塌的风险。如何对塔机和支撑架进行有效的支撑和加固,并根据邻近塔机的起重性能对倒塌塔机进行合理分割,保证在拆除过程中不会产生过大扰动是本次拆除作业的重点和难点。

3 拆除作业控制要点

3.1 支撑与加固

为消除拆除过程中的扰动影响,本次拆除前,在倒压区域的结构梁侧面设置有多根槽钢并固定牢靠,槽钢与结构梁侧模板间的间隙用木方填满,利用钢管对侧模板进行斜顶支撑从而实现对作业区域模板的加固；在回转总成和平衡臂下方,设置有直接作用于第12楼板的格构柱结构,其上部与塔机结构焊接牢靠,用于直接承受塔机部件重量,消除在分割过程中因结构重心变化而引起塔机进一步滑移或平衡重坠落至竖井内的风险；在10层和12层楼板上用槽钢设置了横向拉结结构,以便于弯折部分标准的分割拆除和避免标准节可能进一步向升降脚手架倒塌,产生较大冲击。支撑与加固方案示意图如图2所示。

图2 支撑与加固方案

3.2 受力验算

本次加固作业需要考虑楼层结构自重、倒塌塔机自重、人员和机具重量,以及考虑吊装过程中产生的扰动,为确保作业安全,认定建筑结构自重为恒荷载,取组合系数1.2,塔机、人员和机具重量为活荷载,取组合系数1.4,经核算,作用于回转总成和平衡臂下方支撑结构的最大核算荷载30kN和81kN,利用有限元分析软件MIDAS GEN建模分析,格构柱结构最大应力33.2MPa,建筑结构最大竖向位移0.15mm,最大水平位移0.92mm,满足安全使用要求,相应结果如图3所示。

图3 回顶结构位移与应力计算云图

3.3 安全控制要点

为保障作业安全,确保拆除顺利完成,本次拆除作业的主要安全控制要求有：A) 施工前对起重臂下方和11层楼板往上通道进行警戒,禁止无关人员进入。B) 拆除前对吊装用塔机进行全面检查和吊重试验,确保各机构动作正常,限位器灵敏可靠,钢结构无变形、开裂等情况。C)火焰割除作业前对作业区域模板进行喷淋,作业时采取火花防溅设施,灭火器放置位置距离作业点距离不得超过3米。D) 严禁采用锤击方式拆除部件。