1 工程概況

泉州東海濱城 A11 地塊、二期 B 地塊位于泉州市東海片區，基坑西側緊鄰用地紅線部位設置市政架空高壓輸電線路。工程占地面積約 9 萬 m2，總建筑面積為 46 萬 m2，地下設 2 層整體建筑面積為 17萬 m2車庫，地上由12 幢31 ～37 層超高層建筑和一所獨立的幼兒園\\( 無地下室\\) 組成，地上建筑面積 29萬 m2，各棟塔樓屋頂均為坡屋頂，坡度普遍為40°以上。

因本工程體量大、樓棟多、全坡屋頂、工期緊，并且塔樓結構施工期間各棟號塔式起重機之間、塔式起重機與塔樓之間相互嚴重制約，且塔式起重機在拆除后無法使用吊籃對塔式起重機附臂部位進行收口完善等都是本工程施工過程中的難點。另外，本工程靠近東海灣，海風大，尤其是在 6 ～9 月的臺風季節期間，風力常在 6 級以上，給本工程的群塔作業安全帶來了巨大考驗。因此，優化塔式起重機選型布置和統籌安排塔式起重機安裝、頂升、運維、拆除管理，是本工程安全、質量、工期目標順利實現的根本保證。

2 塔式起重機選型及設計

2. 1 塔式起重機定位、選型設計原則

根據工程體量、結構形式、工期要求、施工場地狹窄等實際情況，在滿足經濟、實用原則的前提下，對塔式起重機選型及定位設計共擬定 8 個方案進行比選、優化，最終確定實施性方案，如圖 1 所示。其中布置 QTZ80 型塔式起重機 3 臺，懸臂長 60m;QTZ63 型 6 臺，懸臂長 56m; 另 QTZ63 型 3 臺，懸臂長 50m。塔式起重機布置定位設計、選型時在滿足施工、經濟、合理性原則綜合考慮以下因素?！緢D1】

1\\) 確定整\\( 群\\) 體工程初步施工順序。在滿足合同約定的開工\\( 開發售樓\\) 順序要求下，計劃塔式起重機安裝的先后順序。

2\\) 根據各單體工程的建筑面積、結構形式及鋼筋、模板、鋼管等工程量和工期因素，對照塔式起重機起重能力和提升速度等性能指標，滿足施工要求的前提下，確定性價比最優、經濟適用的塔式起重機型號組合。針對純地下室局部盲區、幼兒園主體結構整體 2 層，局部 3 層，因此采用汽車式起重機作為垂直運輸的設備，減少塔式起重機基礎施工等投入成本。

3\\) 滿足各單位工程塔樓建筑物全覆蓋的要求，盡量減少地下室施工區域的盲區，盡可能兼顧因場地不足，利用塔式起重機覆蓋的部分市政道路區域，進行材料裝卸。

4\\) 根據各單位工程塔樓的建筑物平面投影幾何尺寸以及裙樓具體方位，初步擬定塔式起重機基礎定位。

5\\) 場地狹窄，需對施工現場場地情況進行實地踏勘，了解塔式起重機覆蓋范圍內的既有建筑物環境情況，進行塔式起重機定位測繪及高度的測設，在塔式起重機布置時進行適當避讓。根據初步擬定的地下施工、主體施工和裝飾裝修 3 個階段的施工總平面，對施工通道、材料加工場地、半成品及成品堆場、施工通道等場地的布置以及材料吊運及二次周轉對塔式起重機作業要求\\( 主體結構和二次結構周轉\\) ，應針對總平面布置和塔式起重機安裝期間相互矛盾，采取避讓升高或加固等的相關措施進行處理。

6\\) 結合結構、建筑、安裝專業施工圖，塔式起重機定位設置盡量避免影響結構，做到少穿越樓板，避讓框架柱、框架梁、塔樓上部懸挑構件等，并盡可能實現附臂桿件不超長。

7\\) 綜合考慮群塔協同作業和相互安裝、拆卸關系，保持群塔作業安全距離。例如，考慮與施工電梯和外腳手架布置定位及塔式起重機拆除早于施工電梯、外腳手架的因素，保證塔式起重機拆除時不影響施工電梯、外腳手架的拆除。

8\\) 初步擬定塔式起重機基礎全部布置于基坑內，塔式起重機基礎與筏板基礎連成整體?？紤]塔樓設備安裝后根部不積水，因此塔式起重機基礎高于筏板基礎頂標高 50mm。

9\\) 在有利于附臂設置的情況下，塔身原則上布置與建筑物一側平行，保證附臂受力均勻。因本工程屋面以全坡屋面為主，對塔式起重機附臂拆除后，外裝修無法設置吊籃進行修補處理，因此考慮將附臂位置設置在陽臺內或門窗洞口上方，便于內、外墻的裝修收口處理。

10\\) 在群塔定位設置過程中，綜合考慮塔式起重機維修、安拆等需要相互間配合使用的問題。

11\\) 考慮塔式起重機在樁基施工期間需達到使用條件，需先行進行塔式起重機基礎施工，因此需對受塔式起重機基礎影響的周邊樁基及承臺等提前施工，塔式起重機基礎四周需按要求設置止水鋼板，預留鋼筋等，便于與主體筏板基礎對接施工形成整體。

12\\) 塔式起重機選型確定根據塔式起重機租賃市場性價，因在滿足施工的前提下，盡可能選用型號相對小，并根據具體情況安裝時調整前臂\\( 吊臂\\)長度盡可能以減少對相鄰主樓結構及縮減群塔之間的交叉范圍，如 12 號塔式起重機。

2. 2 基礎設計

根據地勘報告結合《塔式起重機使用說明書》，在滿足天然基礎最低地基承載力 110kPa 要求時，均采用天然基礎。1，2，7，8，10 ～ 13 號塔式起重機采用天然基礎時，若現場基礎開挖至設計標高后，地基土層達不到天然基礎最小承載力要求，局部需采用 C15 混凝土換填。3，5，6，9 號塔式起重機基礎持力層均為淤泥、淤泥質土，塔式起重機基礎淺埋土層地基承載力達不到天然基礎最低承載力 200kPa\\( QTZ80\\) 和110kPa\\( QTZ63\\) 要求，且淤泥、淤泥質土層較厚，若采取換填則成本較高，故改為三樁承臺1式起重機 3 樁承臺分別利用 1 根正式工程樁，3，5，6，9 號塔式起重機基礎采用 3 樁承臺式基礎。由于基礎與筏板交叉，基礎頂標高高出筏板頂標高50mm，配筋時考慮筏板面筋通長布置，筏板底筋錨入承臺抗震錨固長度 LaE，本方案內塔式起重機基礎不采用《使用說明書》內基礎配筋，配筋另行設置。

塔式起重機抗傾覆穩定驗算、地基承載力驗算、基礎受沖切承載力驗算均滿足要求，承臺鋼筋滿足最小配筋值即可。

3 塔式起重機附臂設置

根據塔式起重機自由高度及建筑物高度、塔式起重機覆蓋相鄰建筑物\\( 構筑物及市政設施\\) 高度，結合塔式起重機產品說明書需考慮塔式起重機頂升最高高度要求，具體如表 1 所示。表 1 中: ①塔式起重機附臂使用時，其附臂裝置的設置和自由端高度等應符合產品說明書的規定; ②當附臂水平距離、附臂間距等不滿足產品說明書要求時，應進行設計計算、繪制制作圖和編寫相關說明，并應由企業技術負責人審批或經原生產廠家確認; ③附臂裝置的構件和預埋件應由原制造廠家或由具有相應能力的企業制作; ④附臂裝置設計時，應對支承處的建筑主體結構進行驗算; ⑤當附臂設置安裝未采用原廠制作加工的設備或塔身離建筑物距離超出廠家提供的參數時，應編制專項方案并請權威專家進行現場踏勘并認證許可?！颈?】

4 群塔頂升及高度控制

4. 1 群塔安裝高度控制

為保證群塔作業的安全運行，需嚴格控制群塔作業期間的高差，高差控制直接影響相鄰高位塔式起重機吊鉤與低位塔式起重機臂碰撞。根據現場實際情況將相鄰塔式起重機的高差控制在 10m。塔式起重機的安裝高度按表 1 實施。

充分考慮群塔協同作業、塔式起重機對建筑物覆蓋及進度影響，塔式起重機整體頂升應根據現場施工進度同步進行，現場各塔樓施工進度分 3 組嚴格控制: ①1 號樓最快，依次是在 2，3，13 號樓; ②10號樓施工進度快于 11 號樓; ③9 號樓施工進度最快，依次是 8，7，6，5 號樓。當施工進度調整與總體部署有偏差時，必須調整或重新考慮調整附臂樓層設置，同時 2 號塔式起重機安裝高度高于 13 號樓坡屋面結構頂 2m 以上。各協同塔式起重機均實現同步頂升，所有塔式起重機應根據具體施工工況在規定時間、高度內執行頂升排序的原則，以滿足塔式起重機立體施工的要求。

4. 2 群塔頂升注意事項

根據工程實施的施工進度，塔式起重機隨之不斷頂升升高，在群塔施工現場，塔式起重機頂升要統籌考慮塔式起重機之間、塔式起重機覆蓋范圍內的建筑物\\( 含外腳手架、施工電梯等\\) 、市政設施\\( 高壓線、廣告牌等\\) 高度。頂升的要求首先來自于低塔位工作區，但由于塔式起重機高差的限制，頂升高度應先從高塔位開始。為便于各塔式起重機有序附著安裝，要提前做好附臂設計及其連接件的加工，在結構有剪力墻的部位應預先做好留空處理;在低溫季節施工時，為避免高位塔附臂著力點強度不夠而影響附臂，應預先對附臂部位采取特殊措施\\( 必要時在附臂著力點增設鋼筋或鋼板進行局部加強\\) ，確保附臂及時安裝，保證各相關聯影響區的塔式起重機頂升。本工程原則上根據塔式起重機布置情況嚴格執行施工進度及頂升順序，為便于施工現場有計劃、有步驟統籌通盤組織，自升式塔式起重機的頂升加節應符合下列要求: ①頂升系統必須完好，結構件必須完好; ②頂升前，塔式起重機下支座與頂升套架應可靠連接，應確保頂升橫梁擱置正確，應將塔式起重機配平，頂升加節的順序應符合產品說明書的規定，頂升過程中，應確保塔式起重機平衡，不應進行起升、回轉、變幅等操作; ③頂升結束后，應將標準節與回轉下支座可靠連接，塔式起重機加節后需進行附臂的，應按照先裝附臂裝置、后頂升加節的順序進行，附臂裝置的位置和支撐點的強度應符合要求。

5 群塔運行、維護及安全作業管理

5. 1 群塔運行原則

根據塔式起重機最終平面布置，羅列出每一臺塔式起重機作業期間覆蓋交叉影響的相應塔式起重機及主體結構主樓棟號，如表 2 所示，在塔式起重機運行過程中對塔式起重機駕駛員、指揮做好運行期間的作業避讓技術交底?！颈?】

群塔在施工中的運行原則為: ①低塔讓高塔在轉臂前應先觀察較高塔式起重機的運行情況后再運行; ②后塔讓先塔 在各塔式起重機塔臂交叉區域運行時，后進入該區域的塔式起重機要避讓先進入該區域的塔式起重機; ③動塔讓靜塔 塔式起重機在進入重疊覆蓋區運行時，運行塔式起重機應避讓該區停止塔式起重機; ④輕車讓重車 在兩塔或多塔同時運行時，無荷載塔式起重機應避讓有荷載的塔式起重機; ⑤客塔讓主塔 以棟號實行工作區域劃分塔式起重機工作范圍區域，若塔式起重機塔臂進入非本棟號工作區域時，客區應主動避讓主區域的塔式起重機。對塔式起重機前臂\\( 吊臂\\) 與前臂\\( 吊臂\\) 、前臂\\( 吊臂\\) 與后臂\\( 平衡臂\\) 、前臂\\( 吊臂\\) 與相鄰主樓主體結構\\( 含外架\\) 交叉影響的吊運作業，群塔塔式起重機作業半徑相互影響時，為避免塔式起重機前臂\\( 吊臂\\) 與相鄰塔式起重機的起吊物件及起吊鋼絲繩交叉，塔式起重機駕駛員應注意觀察并在塔式起重機指揮的工作指令下達后起吊并向自身塔身方向收小車予以避讓。

5. 2 群塔運行維護及安全作業管理

1\\) 群塔作業應編制與工程內、外部及各施工階段《群塔作業防碰撞方案》、《6 ～ 9 號塔式起重機與高壓線發生碰撞的應急預案》及相應的安拆應急預案。

2\\) 現場指揮語言應規范，防止發生指揮錯誤。

3\\) 塔臂前端設警示標志，塔式起重機之間回轉方向必須錯開，嚴格控制樓和樓之間的操作高度和作業時間。

4\\) 作業前檢查和作業時，按相關規范進行檢查、使用、運維管理。

6 塔式起重機安裝與拆除

1\\) 當數臺塔式起重機工作距離較近時，塔式起重機的位置及安裝時必須按下列規定: ①兩臺塔式起重機塔身之間的距離必須比兩臺塔式起重機中最短的起重臂長度長 2m 以上; ②高塔的最低部件\\( 吊鉤較高的位置、平衡配重塊\\) 和另一臺塔式起重機的最高部件之間的凈高差必須 ＞2m\\( 最小值\\) ; ③當塔式起重機在另一臺塔式起重機的上面工作時，高塔必須裝備有防止起升鋼絲繩進入正在工作的低塔的平衡臂工作區域的裝置，安全距離為 2m。

2\\) 群塔安裝不但考慮平面布置，同時要考慮高度協調。因塔式起重機的型號、特性不同，除考慮塔臂覆蓋施工面外，還要考慮采取技術措施防止塔式起重機因誤操作而造成超越規定的作業范圍。對 12 臺塔式起重機定出的安裝高度協調方案主要參考指標為: 塔式起重機型號、頂升方式、基礎面標高、初裝和終裝高度、吊臂長度、附臂設置樓層和截面高度、標準節高度等基本數據。

3\\) 安裝前應根據專項施工方案，并嚴格按照《建筑施工塔式起重機安裝、使用、拆卸安全技術規程》JGJ196—2010 組織實施塔式起重機的安裝、拆除工作。

4\\) 經自檢、檢測合格后，再由總承包單位組織出租、安裝、使用、監理等單位進行驗收，合格后方可使用。

5\\) 在塔式起重機拆除過程中，拆除之前均需有拆卸方案、計算書，經審批且機具進行驗收后方可拆除，并且在拆除過程中指定指揮人員在現場指揮，封閉現場; 由安全員在現場嚴密監督，預防事故發生。本工程 1，2，5，7 ～13 號塔式起重機需要在地下室頂板部位進行拆除，因此在拆除前需對該部位地下室頂板進行驗算并作相應的加固處理。

7 結語

1\\) 群塔布置設計\\( 附臂定位\\) 應充分考慮工程內、外部及各施工階段塔式起重機間與其覆蓋范圍內建筑物\\( 設備\\) 的協同工作及影響，各單體工程充分考慮施工進度，按照統一的施工組織部署嚴格執行。

2\\) 塔式起重機頂升高度應充分考慮覆蓋范圍內的建筑物影響，如 2 號塔式起重機建筑物最大高度為 107. 65m，其覆蓋范圍內的 13 號樓最高處128. 50m，因 此 2 號 塔 式 起 重 機 最 終 安 裝 高 度為 131. 60m。

3\\) 塔式起重機在安裝使用過程中，同步做好沉降觀測和標準節水平、垂直度檢測校正，同時對非標準附臂結構及埋設部位應提前做好策劃、安全計算及相應的檢測認證。

4\\) 本工程為全坡屋面，無法安裝吊籃，因此塔式起重機附臂位置及安裝應考慮后續裝飾裝修階段施工難度，盡量設置在門窗洞口上方及陽臺內墻柱上，同時因塔式起重機安裝高度較高，應考慮塔式起重機附臂安裝部位的結構，特別是最后一道附臂設置部位及預埋件，應在預先規劃好部位并驗算，同時做好隱蔽前驗收后澆筑混凝土。

5\\) 目前泉州東海濱城項目主體結構 7 棟樓已實現封頂，剩余 5 棟分別在 15 ～25 層結構施工，從塔式起重機投入施工使用的全過程來看，本工程的塔式起重機定位布置設計及安拆運維管理有效，為實現項目的工期保證和安全高效奠定了基礎，真正實現了塔式起重機安全管理的方案優化、技術預控。

參考文獻:

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