塔吊超长距离附墙

周海军

【摘 要】结合工程实例,介绍了塔吊超长距离附墙杆的设计及安装,提出了具体对策及必要的安全措施.

【期刊名称】《建材技术与应用》

【年(卷),期】2006(000)002

【总页数】2页(P26-27)

【关键词】塔吊;附墙杆;超长

【作 者】周海军

【作者单位】方远建设集团股份有限公司,浙江,台州,318000

【正文语种】中 文

【中图分类】TH213.3

引言

浙江台州金地名苑工程是由1号楼至4号楼组成的住宅工程，为混凝土框架剪力墙高层结构，总建筑面积为58 000 m2。其中1号楼为单身公寓，地下室1层，地面以上18层，标准层层高3.05 m，机房层屋面高64 m，塔吊使用高度为72 m。

原设计图中1号楼主体结构位于地下室中间部位，距地下室侧板距离约6 m。根据该工程的施工组织总设计，1号楼布置1台塔吊，位于地下室墙板外侧，塔吊塔身中心至主楼框架边梁的距离最大约8 m，塔吊附墙距离适中。桩基施工临近结束时，业主调整了地下室布置，扩大了地下室的停车库面积，使得原来布置的塔吊位于地下室室内。此时若不调整塔吊位置将有两个难题：一是塔吊将穿过地下室基础及顶板，给地下室的防水及结构施工带来很多困难；二是塔吊安装和拆除难度很大，需要大吨位的汽车吊。经过多方比较，决定将塔吊移至地下室侧板外布置。在此之前，我公司塔吊最大附墙距离为13 m，而该工程中塔吊中心距离建筑物达18 m，塔吊附墙距离最大达到21.4 m，大大超过了一般塔吊附墙杆的距离。

1 塔吊附墙杆设计

1.1 附墙杆选型

根据塔吊制造商提供的塔吊附墙杆受力参数，考虑各种最不利因素，附墙杆承受的最大压力为303 kN。结合现场实际情况，确定采用截面为等边三角形的三肢格构形柱作为支撑杆。该支撑杆的主弦杆中心距为b=600 mm，高h=519.6 mm，主弦杆为外径70 mm的钢管，管壁厚度为4 mm。一般情况下，塔吊每个附墙节点处设置3个附墙支撑杆，形成静定结构，以保证塔吊稳定。在该工程中，因塔吊附墙距离超长，为了安全起见，

每处附墙节点增设1道支撑杆，以确保塔吊安全使用。

1.2 附墙杆结构受力计算

附墙杆为两端铰接的压弯(拉弯)构件，主要计算其受压承载力，同时也应考虑杆件在自重作用下的扰度影响。

杆件参数计算：

杆件截面惯性矩：Ix=Iy= 1.503×108 mm4(计算过程从略)；

杆件截面总面积：A=2 482.2 mm2；

回转半径：ix=iy=(I/A)1/2=246.07(mm)；

长细比(按最长杆考虑L=21.4 m)：λx=λy=L/i=87.1(mm)；

压杆稳定系数(查表得)：Φx=Φy=0.635；

钢材强度：f=215 N/mm2；

附墙杆能承受的压力为：N=ΦfA=0.635×215×2 482.2=338 882(N)=339(kN)

因为339 kN>303 kN，所以，附墙杆受压能满足要求。

1.3 附墙杆扰度控制

杆件自重：q=310 N/m，扰度：I=5ql4/384EI=27.5(mm)。为控制杆件在自重作用下产生的扰度对杆件受压产生不利的附加应力，可采取两种处理办法：一是“下撑法”，即给附墙支撑杆下设置再分式撑杆；二是“上拉法”，即在附墙支撑杆上设置吊索，将附墙支撑杆拉住，抵消自重产生的下扰。经过分析比较，决定采用较为简单且经济的“上拉法”处理，事先在主体结构上预埋吊环，待支撑杆安装后及时将吊索拉紧；每根支撑杆上均设置1根吊索，吊索大小按其承受的拉力进行计算，并按至少4倍的安全系数选择钢丝绳的强度及直径。

1.4 附墙杆连接节点设计

主要考虑两个方面，一是附墙支撑杆自身连接节点的设计；二是要考虑附墙支撑杆与结构上预埋铁件连接节点的设计。附墙杆利用老式的龙门架立柱改造而成，标准节长度为6 m、3 m，每两节均在接头处的加筋板上用普通螺栓连接(9Φ 12 mm)。为增加接头处的强度，在接头处主弦杆上绑焊大直径圆钢。附墙杆两端连接节点设计，要计算连接销轴的抗剪强度及节点板连接焊缝的强度，其中销轴为直径40 mm的45号钢，节点板为厚16 mm的Q 235钢板，焊缝长度约250 mm，焊缝高度为hf=10 mm。

2 塔吊附墙杆加工及安装

2.1 加工前的准备工作

首先应准确测量出每根附墙杆的长度，可用钢卷尺现场实际丈量，然后进行现场组对加工。为保证支撑杆安装准确，在支撑杆两端用厚钢管(管壁厚16 mm)调节其长度。

2.2 加工中的注意事项

因支撑杆较长，加工时应对杆件进行起拱，一般起拱20～30 mm即可。杆件两节对接时，应保证对接面平整，保证连接螺栓穿孔顺畅。

2.3 支撑杆安装

用塔吊将支撑杆逐根吊起进行安装。安装中，先将支撑杆与塔身相连端连接好，再将另一端就位固定。同时利用经纬仪对塔身垂直度进行测量，在保证塔身垂直的前提下，将节点耳板焊接在框架结构的预埋铁件上。

2.4 吊索安装

附墙杆设置后，应立即安装吊索。吊索事先固定在支撑杆上，一端与支撑杆中间部位的杆件节点系牢，另一端临时固定在支撑杆的一端。支撑杆安装固定后，解开吊索临时固定端，将其与事先预埋在框架梁内的吊环连接好，用手拉葫芦拉紧吊索。

3 塔吊使用中的检查

3.1 支撑杆检查

塔吊施工中吊重旋转时，支撑杆存在较明显的受拉、受压现象，杆件本身有轻微的颤动，但杆件稳定、扰度正常，支撑杆与预埋铁件的连接焊缝牢固可靠。

3.2 吊索受力检查

考虑到温度的变化，吊索应定期检查，当发现吊索松弛时，应及时将吊索重新拉紧。

4 塔吊附墙杆的拆除

4.1 拆除顺序

塔吊使用结束后，从最上段附墙支撑杆逐级向下拆除。先拆除塔身标准节，当塔吊自由高度为2个标准节时(约5.8 m)，解除吊索，开始拆除附墙支撑杆。

4.2 附墙杆拆除

先拆除支撑杆与塔身连接的一端，并用吊索将支撑杆一端吊起，再将支撑杆与框架梁连接端拆开，用粗扭绳将支撑杆系牢，边起吊支撑杆、边放扭绳。当支撑杆起吊到一定高度时，松开扭绳，并逐渐放下支撑杆。以此类推，直至支撑杆全部拆除。

5 结语

在工程施工中，塔吊超长距离附墙存在一定的技术风险，应予以高度重视。尤其是要注意以下几点：

(1)首先应根据具体工程的实际情况设计支撑杆，合理设置支撑杆件的位置；

(2)第1道附墙杆设置时应控制好塔吊的高度，一般塔吊的独立自由高度在40 m左右(具体应按塔吊说明书提供的数值)，在设置塔吊附墙杆时塔身高度应在25 m左右，施工中应及时预埋好铁件，否则可能会因塔吊独立高度过高造成安全隐患；

(3)为确保塔吊安全使用，在满足塔吊安装使用说明书的要求的同时，应适当将附墙支撑杆的间距调小，多设置1道塔吊附墙杆。在该工程中采用了3道附墙，每道杆附墙间距为15 m；

(4)重视支撑杆连接节点的安装质量；

(5)塔吊使用中应经常检查，包括对塔身垂直度的检查，一旦发现问题及时处理。