欢迎来到工程机械品牌网!

新闻资讯
  • 全部
  • 新闻资讯

【独家特稿】大型塔式起重机在国会二期项目工程中的应用


发布时间:2020-10-20 11:54

来源: 《建设机械技术与管理》杂志

作者: 范崇明

范崇明

  (北京正和恒泰机械工程有限公司,北京 100102)

1 前言

  国家会议中心二期项目工程钢结构体量大且结构体系竖向多变,构件和节点构造复杂多变;地下为劲型结构,一层主要为会展区和主会场为大跨度转换桁架结构,施工作业面宽阔,工程量大,重量估计3万多吨,二三层钢结构框架结构,屋顶花园屋面为大跨度网壳结构,杆件数量多,综合考虑工期、工程量,所以做为整个工程的主要垂直运输设备塔式起重机(以下简称“塔机”)的选型、布置尤为重要。

2 工程概况

  国家会议中心二期项目是北京市重点项目,是落实首都“国际交往中心”的工程,已写入北京市的总体规划中。项目目标是建成一个国家级的、全球领先的,服务于国际交往的政务、国务、商务活动的会展中心。工程地址位于北京市朝阳区奥林匹克中心区,国家会议中心北侧,用地范围南起大屯路、北至科荟南路,东起天辰东路,西至天辰西路;占地面积92626.94m2,建筑面积409000m2,地上3层(含夹层8层),地下2层(含夹层3层),建筑檐口高度45m,建筑总高52m;主体结构形式地下为框架结构,地上钢框架支撑组合剪力墙结构。

  本工程结构形式复杂,主要结构形式如下:8000m2的无柱空间主会场(桁架结构),20000m2无柱空间会展(81m大跨转换,转换平台上重载),整体曲面大屋面(网壳、曲梁),如图1;因此工程钢结构量大、跨度大、截面大、单件重量大,钢结构重量约13万吨,总吊次约5.4万吨,现场焊接填充量约900吨,所以对大型机械设备尤其是塔机的选型及布置尤为重要,直接影响工程的钢结构施工及工程的工期进度。

图1

 

3 塔机选型布置

3.1 塔机选型

  (1)钢结构工程体量巨大,工期紧,项目组织是本工程的难点:单项工程在10多个月内完成13万吨钢结构,要求平均每月完成1万多吨,高峰期单月将达1.7万吨钢结构的制造安装。

  (2)选择合理的施工方法和吊装机械是本工程重点:地下为劲型结构,一层会展区和主会场为大跨度转换桁架结构,施工作业面宽阔,工程量大,重量约3万多吨;二、三层为钢结构框架结构,屋顶花园屋面为大跨度网壳结构,杆件数量多,针对工程结构特点,选取施工方法和吊装机械是本工程重点。

  (3)重型构件的水平及垂直运输是本工程的重点:施工现场区域内场地比较紧张,施工场地与外侧的环路之间空地较少;施工场区大(144m×456m)、构件重量大、钢结构构件的堆放与倒运问题,是本工程的一个重点。

  (4)场地因素:基坑边线与用地红线间可利用空间较小,局部基坑边线即为用地红线,各类制约因素将现场周边分割为若干个区块,无法形成环路,水平运输压力较大,如图2。

图2

  (5)塔机性能要求:塔机起重性能不但需满足钢结构的吊装需求,由于工程结构的复杂性及特殊性,处于高位的塔机的最大自由高度需达到84m。

3.2 塔机布置

  综合考虑分析以上因素,保证工程的工期进度,拟选用12台大型塔机作为工程钢结构吊装的主要起重设备,并根据塔机性能的不同,现场合理定位布置,钢结构采用塔机的主要吊装分析及布置如下:

  (1)塔机吊装分析,见表1。

表1  塔机吊装分析

  (2)塔机布置。

  塔机布置说明:塔吊型号为1台S1200K64+5台D1100+4台STT2200(2630)和2台D2500,臂长L=60-80m,主要用于土建结构施工及钢柱、钢梁安装。塔机布置平面图如图3。

图3

  (3)塔机性能说明。

  a)D1100-63塔机起重性能,见表2。

表2  D1100-63塔机起重性能

  b)D1100-63塔机自由高度,见图4。

  c)S1200塔机起重性能,见图5。

  d)S1200塔机自由高度,见图6。

 

4 塔机基础设计制作

4.1 基础形式设计

  国家会议中心二期工程基础形式为桩基+天然地基筏板基础。局部存在抗浮问题的区域拟采用抗拔桩,抗压桩为后压浆钻孔灌注桩,抗拔桩为长螺旋钻孔压灌桩。在施工组织设计中,因客观条件限制,塔吊基础受结构承台、集水坑等影响,基础尺寸无法满足板式基础尺寸要求,各塔机基础无法采用塔机生产厂家推荐的基础做法,而是根据现场实际条件重新设计,采用桩+承台的基础型式。基础形式如下,见图7-图8。

4.2 基础预埋件设计

  为保证工程的工期进度,各塔机在结构底板施工前进行安装,塔机基础需座于建筑结构底板之下,所以塔机预埋件需采用预埋节的形式,考虑建筑结构底板的厚度及群塔作业施工要求,塔机预埋节进行非标设计制作,确定高度为3.5m。

 

5 塔机安装及拆除

5.1 塔机安装规划

  (1)场地规划及准备工作:塔机均布置于基坑内,且距离基坑边缘较远,综合考虑基坑边缘及环隧道路的安全性及经济性,确定方案为塔机运输车辆及辅助安装设备行驶至基坑内进行塔机的安装,由于基坑较深,塔机运输至基坑底部需要超低半挂车,且行驶路线要求较高,提前修整坡道,坡道放坡比例不大于1:8。

  (2)辅助起重设备选型:现场勘查规划及可修整的场地位置,确定塔机安装辅助起重设备可站位位置,根据塔机各部件的吊装单元重量,辅助起重设备站位位置的土层土质情况,经复核计算,塔机可采用260t汽车吊行驶至基坑内进行安装。

5.2 塔机拆除规划

  (1)由于塔机布置于建筑结构内侧,且距离结构边缘较远,所以塔机拆除时塔机无法自降至地面(塔机最低高度),塔机的起重臂及平衡臂结构需高于建筑的檐口高度。

  (2)为保证辅助起重设备拆除塔机时可距离塔机的幅度最小、可在最佳位置拆除塔机,经与项目单位研究决定,塔机所在区域水平向钢结构待塔机拆除后施工,即为辅助起重设备预留作业通道,见图9-图10。

图9

图10

 

  (3)为保证辅助起重设备的起重量及起升高度均可满足塔机的拆除,经与项目单位、设计单位共同确定,采用500t汽车吊+塔式工况作业,且汽车吊需形式至地下室结构区域进行作业,经与项目单位、设计单位的多次沟通、复核计算,最终确定了汽车吊的站位位置及结构的加固措施,保证了塔机的顺利拆除。

 

6 塔机群塔施工作业

  本工程塔机共计12台,为满足施工需要,施工作业区域及部件堆放区域全部覆盖,所以塔机布置较为密集,且交叉区域较多,对塔机高差、层次要求较高,因此塔机群塔作业施工严格按照相关规范要求实施。

  (1)塔机垂直方向控制:根据工程结构施工及符合塔式起重机安全规程中的要求,为防止塔机立体交叉碰撞事故的发生,处于高位的塔机的最低位置的部件(吊钩升至最高点或最高位置的平衡重)与低位塔机中处于最高位置部件之间的垂直距离不得小于2m。各塔机的高度必须由项目部塔机协调负责人统一协调指挥和安排,严禁各行其是。

  (2)塔机水平方向控制:两台塔机之间的最小架设距离应保证处于低位的塔机的臂架端部与另一台塔机的塔身之间至少有2m的距离。

  (3)明确每台塔的运行方向和轨迹,并向每台塔的司机进行交底。

  (4)确定每台塔吊的主施工区域,并按施工区域固定材料堆放场地,固定塔吊回转范围,以避免塔吊由于转臂而产生碰撞。塔机作业区域如图11。

图11 塔机作业区域平面布置图

  (5)塔机安装高度信息参数表,见表3。

表3 塔机安装高度信息参数表

 

7 结束语

  目前,该项目12台大型塔机已全部安全顺利拆除,塔机的选型布置及应用既满足了单件钢结构的吊重需求,保证了多台塔机在无附着工况下群塔安全施工作业,避免了附着结构对建筑结构的影响,减少了附着顶升所需要占用的塔机使用时间,有效地保证了工程的整体施工进度。

 

(《建设机械技术与管理》杂志 2020年第5期)

(责任编辑:休鱼)



关键词: 塔式起重机,工程,结构,施工,钢结构,基础,作业,布置,安装,高度

相关下载

热点专题

点击排行

点击排行