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摘要:在装配式混凝土建筑施工安装过程中,塔吊作为财可少的施工観设备,被广泛用于安装预制构件、后浇区钢筋及癒支撑等施工安装过程中。由于塔吊具有施工效率高,施工范围广,有效起重高度大等优点,使其为装配式混凝土建筑的施工安装提共了极大便利。
关键词:装配式建筑;塔吊;选型;布置原则
1塔吊的选型
塔吊的主要参数应满足施工需要,塔吊必须满足相应工作面的材料、构配件垂直运输需求,因此,塔吊布置要做到覆盖面广;塔吊的布置首先考虑覆盖主楼,其次是尽可能的多覆盖主楼附近地库;总的来说,群体性建筑塔吊布置要平衡费用投入和现场有效使用,满足要求的情况下尽量降低成本投入。既达到减少塔吊数量或降低塔吊级别,同时要满足现场使用,避免产生盲区或少盲区的要求。对于传统建筑,因吊装频率不高,有时只要覆盖面满足要求,多栋建筑可以共用1台塔吊,覆盖面积在800~1000m2比较合适。传统建筑也不强制要求完全覆盖工作面,只要覆盖建筑物的大部分工作面即可。但是装配式结构施工,塔吊除承担建筑材料、构配件、施工机具的运输,还要负责每一块预制构件的吊装、安装,预制构件吊装、安装占用时间较长,因此必须每栋楼单独设置塔吊,不得和其他楼栋共用,同时因装配式建筑施工特殊性,塔吊必须覆盖建筑物的全部工作面,不得有盲区产生。装配式建筑塔吊使用可以分基础阶段和主体阶段。基础阶段塔吊不需要吊运预制构件,对吊力要求不高,可加长臂长,尽可能满足地下车库的覆盖要求;主体阶段,吊装预制构件是主要工作,此时塔吊需满足预制构件吊装要求,臂长除覆盖钢筋加工棚、材料堆场、预制构件堆场外,只需覆盖主体即可。综合考虑基础阶段和主体阶段需求,装配式建筑塔吊臂长可阶段变化。塔吊吊力跟吊点距离成反比,吊点越远,吊重越小。装配式建筑中塔吊布置定位要精确计算每一块预制构件的重量,复核塔吊在预制构件安装位置的起重能力是否满足要求。如有构件重量大于塔吊对应位置的吊力,则需要重新对塔吊进行定位或者对预制构件进行重新拆分、减小重量,或者增大塔吊型号。根据常见的户型的开间、进深尺寸,装配式建筑的构件拆分单件重量局部能达到6t。因此,塔吊的主要性能参数,起重量要至少达到6t以上。同时考虑到预制构件吊装要使用特制的钢梁作为吊装转换工具,钢梁重约1t,因此塔吊起重量要达到7t以上。目前装配式建筑常用的重型塔吊有两种:TCT7020和TCT7526。TCT7020,最大起重量12t,公称起重力矩为2490kN;最大臂长70m时,末端能起吊2t。TCT7526,最大起重量16t,公称起重力矩为3150kN;最大臂长75m时,末端能起吊2.6t。一般情况下,TCT6513适用于单单元建筑,TCT7526适用于双单元建筑。因预制构件重量一般在4~6t,TCT7020常用4倍率工况,TC7526常用2倍率工况。1.2板块拆分,综合考虑塔吊起重量和构件离标准节的距离成反比例关系,离标准节远则起重量小。同时结合塔吊居中布置的原则,一般把离塔吊标准节远的地方,拆成板块小的、重量轻的构件。
2塔吊布置原则
塔吊的布置应根据施工现场实际工作环境和技术济条件综合确定,一般情况下,装配式建筑施工现场塔吊的布置应遵循如下基本原则:⑴满足自身爬升和附着的需要;(2)避免存在吊装盲区;(3)吊装覆盖面应能满足最重预制构件及各类建筑材料吊装要求,且塔式起重机位置应靠近预制构件堆料场地;(4)综合考虑塔吊的拆除过程,且应满足以下要求:1)要充分考虑塔吊的利用率,预制构件的主要堆放场地应便于起吊,并尽量减小吊运过程中的塔臂转角,以提高塔吊利用率。2)应考虑施工道路位置,满足预制构件卸车要求。3)应根据施工平面布置图选择合适吊装半径的塔式起重机,对最重构件进行吊装分析,确定吊装能力,检验构件堆放区域是否在吊装半径之内。4)应避开结构柱、剪力墙和主梁位置,避免后期塔端麵斥除后还需进行大量的结构及预制构件施工安装工作。5)不要距离结构附墙位置过远,避免塔吊附墙杆件过长,增加项目成本及安全风险。同时,塔吊基础布置时尽量布置在塔楼筏板区域外侧,减小塔吊结构浅板基础的影响,若必须布置在筏板内侧,需经设计院复核确认。6)应不影响邻近结构的施工,避免各工程施工安装进度互相影响。
3塔吊机运行效率
塔吊运行效率的高低主要取决于塔式起重机的吊装效率、工人的劳动效率以及工人与塔式起重机的协同工作效率。为保证装配式混凝土结构施工安装高效有序进行,必须进行严密的劳动组织,各工种分工负责各自岗位的工作。塔吊工作过程中,各工人间通过吊装指挥信号进行信息传递,以保证吊装工作的协调一致,避免工作的不协同导致安全隐患以及工时浪费。其中在塔吊自身吊装效率提升上,小车变幅效率很大醚上影响着塔吊的运行效率,因此小车变幅析构应采用合理的构造形式,当电机、减速机、卷筒、轴承座在同一直线上时,小车变幅机构传动效率髙,磨损小,工程上应用较多。在装配式混凝土结构施工过程中,塔吊吊次应满足现场预制构件施工安装需求,应根据所选塔吊提供的理论吊次进行计算。计算时可按所选塔式起重机负责的项目区域、毎月每周施工安装进度计划,塔吊完成垂直运输的预制构件及建筑材料,合理计算出实际需用吊次及理论吊次。当理论吊次大于实际需用吊次即满足要求,当不满足时,应采取相应措施,如增加每曰的施工班次,增加预制构件施工安装配合人员等。实际工程项目中,塔吊每台班的吊次往往达不到理论吊次数,主要由于:(1)塔吊不能均衡连续作业;(2)施工过程中,随着结构楼层的增高,每吊次的需用时间相对增长。以某市大兴区旧宫镇项目16号楼装配整体式剪力墙结构项目为例,进行装配式结构预制构件的吊次分析。本项目为装配式剪力墙结构,需采用塔吊行安装的预制构件主要包括预制外墙、预制内墙、预制PCF板、预制叠合板、预制梯段板,其中4到17标准层采用装配式施工,标准层每层构件的吊装总数为181,各类型预制构件所占比例及总吊次。根据预制构件形式及塔吊吊运能力等因素综合考虑,构件吊装计算时按照每片预制外墙吊装时间为20min,每片预制内墙吊装时间为18min,每片预制PCF板吊装时间为15min,预制叠合板及预制楼梯吊装时间为10min,塔吊按照日运行10h考虑。
4塔吊的安排
4.1满足塔吊覆盖面和供应面的要求。装配式建筑塔吊布置必须完全覆盖工作面,并且要对预制构件重量和外挂架重量进行复核,如不满足要求及时调整。塔吊宜布置在长边中点附近,以较小的臂长即可满足覆盖主体和各种堆场的要求。
4.2塔吊附墙要求。装配式建筑附墙位置必须设置在现浇部位,且附墙所在位置上下一层要对钢筋加强复核。
4.3满足塔吊基础设置的要求。装配式建筑塔吊基础一般要采用桩基础,且基础尽量和工程实体断开,避免频繁吊装对工程实体产生扰动。
4.4满足塔吊易于拆除要求。塔吊布置前,充分考虑塔吊拆除时工况,避免拆除时出现大臂和建筑主体、外挂架等相碰撞情况发生。
结语
总之,塔吊是在整个装配式建筑工程施工中对施工效率影响比较大的大型设备,塔吊选型、布置是否得当,将直接关系到整个工程的施工进度、质量、安全。
参考文献:
[1]汪洋,杨深强.某超高层建筑塔吊选型探讨[J].河南建材,2010(03):26-27.