（中建三局第二建設(shè)工程有限責(zé)任公司，湖北 武漢 430000）

目前國內(nèi)外超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)風(fēng)格各異，塔冠結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較多，如平面結(jié)構(gòu)、菱角結(jié)構(gòu)、錐形結(jié)構(gòu)，尤其是錐形結(jié)構(gòu)塔冠造型設(shè)計(jì)日益增多。而目前對(duì)于超高層建筑垂直運(yùn)輸設(shè)備一般采用動(dòng)臂塔式起重機(jī)，在施工后期動(dòng)臂塔式起重機(jī)拆卸采用“分級(jí)拆卸法”，剩余最后一臺(tái)屋面吊采用人工解體拆卸，屋面吊起重臂長達(dá)20m 以上，故對(duì)于最后一臺(tái)屋面吊拆卸時(shí)需要較大的操作平面用于起重臂水平放置拆卸，而對(duì)于錐形塔冠建筑，難以在錐形結(jié)構(gòu)上設(shè)置較大的操作平面，所以在保證施工進(jìn)度順利進(jìn)行以及屋面吊安全拆卸，就需采用豎向拆卸起重臂[1～2]。

常規(guī)的屋面吊起重臂拆卸需要在塔冠搭設(shè)操作平面至少4m×30m。通常需將屋面吊起重臂水平放置在塔冠，再進(jìn)行人工逐節(jié)分段解體拆卸、轉(zhuǎn)運(yùn)。一般條件下，對(duì)于水平結(jié)構(gòu)或具有一定斜度造型結(jié)構(gòu)的塔冠，可通過搭設(shè)一定承載力的操作平面用于起重臂水平放置，但是對(duì)于錐形結(jié)構(gòu)塔冠，就需要將水平操作平面轉(zhuǎn)化為“豎向操作平面”，且通過設(shè)計(jì)豎向承載結(jié)構(gòu)件，保證起重臂豎向分段解體時(shí)剩余起重臂的受力穩(wěn)定。

本文根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，對(duì)錐形塔冠建筑屋面吊起重臂拆卸進(jìn)行分析并設(shè)計(jì)計(jì)算出可執(zhí)行性的豎向拆卸法。將起重臂沿錐形塔冠方向向上揚(yáng)臂（揚(yáng)臂角度依照塔冠的錐度）至起重臂端部與塔冠結(jié)構(gòu)相距0.5m 左右，并于此時(shí)起重臂端部所在塔冠水平面結(jié)構(gòu)處設(shè)計(jì)懸挑桿結(jié)構(gòu)，用于操作平面“轉(zhuǎn)向”——起重臂根部銷軸拆除后承載起重臂整體重量。本文將通過工程應(yīng)用實(shí)例以及設(shè)計(jì)計(jì)算進(jìn)行闡述該方法的可行性。

1 工程概況

1.1 工程簡(jiǎn)介

華潤總部大廈項(xiàng)目位于深圳市南山區(qū)后海灣，共66 層（約400m 高）?？偨ㄖ娣e267 137m2，其中地下室建筑面積70 823m2，地上建筑面積192 232m2。

華潤總部大廈主體結(jié)構(gòu)施工安裝3 臺(tái)動(dòng)臂塔機(jī)。A1#M600D 位于主塔樓南側(cè)、A2#M600D位于主塔樓東側(cè)、A3#M900D 位于主塔樓北側(cè)。根據(jù)項(xiàng)目施工組織計(jì)劃安排拆卸主塔樓A3#M900D塔機(jī)，依次安裝了1臺(tái)ZSL380塔機(jī)、1 臺(tái)ZSL200 塔機(jī)、1 臺(tái)ZSL120 塔機(jī)。

1.2 塔機(jī)概況

根據(jù)工程需要，選用1 臺(tái)ZSL120 塔機(jī)作為最后輔助拆除設(shè)備，并采用人工自拆。該塔機(jī)采用十字梁底座安裝，無標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，額定起重力矩為120kNm，最大回轉(zhuǎn)半徑29m，二倍率時(shí)最大起重量為12t，1 倍率最大回轉(zhuǎn)半徑29m 處的起重量為3.5t，塔機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1 所示。ZSL120 塔機(jī)基礎(chǔ)為外懸挑結(jié)構(gòu)，建筑結(jié)構(gòu)為錐形塔冠[3]，ZSL120人工自拆時(shí)無足夠平面空間水平放置起重臂，故采用豎向拆除，塔機(jī)拆除工況如圖2 所示。

圖1 ZSL120塔機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)

圖2 ZSL120塔機(jī)起重臂拆除工況

2 起重臂拆卸工藝[4]

工藝特點(diǎn)：采用ZSL120 塔機(jī)自身主卷揚(yáng)作為動(dòng)力系統(tǒng)，在懸挑桿上安裝轉(zhuǎn)向滑輪，ZSL120塔機(jī)主卷揚(yáng)鋼絲繩自懸挑桿轉(zhuǎn)向滑輪穿繞并固定于豎向起重臂端部，在起重臂根部銷軸拆除后，采用鏈條葫蘆輔助工具柔性固定起重臂的根部，使起重臂整體重量由懸挑桿承擔(dān)，起重臂在塔機(jī)主卷揚(yáng)鋼絲繩的牽引下依靠自重下降，從下部逐節(jié)拆卸起重臂。

①調(diào)整ZSL120 塔機(jī)起重臂角度，使其處于水平狀態(tài)，從固定在塔冠上部的懸挑桿上放下一根50m 的纜風(fēng)繩將ZSL120 塔機(jī)的主卷揚(yáng)鋼絲繩拴住；②下放主卷揚(yáng)鋼絲繩，人工向上拉動(dòng)纜風(fēng)繩，使主卷揚(yáng)鋼絲繩繞過懸挑桿上的定滑輪，將主卷揚(yáng)繩的末端與ZSL120 塔機(jī)起重臂端部相連；③操作變幅機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)動(dòng)回轉(zhuǎn)，將起重臂緩慢仰起，同時(shí)慢慢收回主卷揚(yáng)鋼絲繩，使起重臂緩緩靠近塔冠，在起重臂距離塔冠水平距離為50cm時(shí)，停止起重臂變幅；④在ZSL120 塔機(jī)起重臂重量全部由懸挑桿承受后，緩緩下放變幅鋼絲繩，利用鏈條葫蘆和鋼絲繩組合將動(dòng)滑輪組綁定在起重臂上，然后拆卸變幅拉索。

將2 個(gè)3t 的鏈條葫蘆一端分別拴在ZSL120塔機(jī)起重臂第1 節(jié)、第2 節(jié)的主肢上，另一端分別拴在塔機(jī)十字梁和A 架上，調(diào)節(jié)2 個(gè)鏈條葫蘆使其處于受力狀態(tài)，確保起重臂的穩(wěn)定。拆卸起重臂與上回轉(zhuǎn)的連接銷軸，下放主卷揚(yáng)鋼絲繩，調(diào)節(jié)拴在起重臂第2 節(jié)的鏈條葫蘆，使其受力。拆卸起重臂第1 節(jié)與第2 節(jié)之間的連接銷軸，人工將第一節(jié)起重臂搬運(yùn)到塔冠內(nèi)側(cè)指定的位置并轉(zhuǎn)運(yùn)。利用2 個(gè)鏈條葫蘆倒運(yùn)，同理將起重臂分段拆卸。ZSL120塔機(jī)起重臂分段拆除如圖3所示。

圖3 ZSL120塔機(jī)起重臂分段拆除

3 懸挑桿設(shè)計(jì)[5]

3.1 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介

采用起重臂豎向拆卸方法，安裝懸挑桿并固定在樓層結(jié)構(gòu)上，懸挑桿上安裝定滑輪，拆除時(shí)懸挑桿需承載起重臂全部重量。懸挑桿采用型鋼結(jié)構(gòu)，為保證懸挑桿整體受力穩(wěn)定可靠，懸挑桿一端與樓層結(jié)構(gòu)固定，懸挑一端采用鋼絲繩拉結(jié)于塔冠結(jié)構(gòu)上。懸挑桿作為主要承載構(gòu)件，施工前需要進(jìn)行懸挑桿及鋼絲繩的設(shè)計(jì)計(jì)算。

圖4 懸挑桿平面布置圖

懸挑桿采用型鋼結(jié)構(gòu)，為保證懸挑桿整體受力穩(wěn)定可靠，懸挑桿一端與樓層結(jié)構(gòu)固定，懸挑一端采用鋼絲繩拉結(jié)于塔冠結(jié)構(gòu)上，懸挑桿作為主要承載構(gòu)件，施工前需要進(jìn)行懸挑桿及鋼絲繩的設(shè)計(jì)計(jì)算。

3.2 懸挑桿截面設(shè)計(jì)

懸挑桿采用20#雙槽鋼截面[6]，懸挑桿內(nèi)力、強(qiáng)度、應(yīng)力通過midas軟件進(jìn)行鋼構(gòu)件驗(yàn)算，依據(jù)規(guī)范GB 50017-2017《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》，對(duì)構(gòu)件長細(xì)比、軸向應(yīng)力、彎曲應(yīng)力、剪切強(qiáng)度和整體穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算，均滿足受力要求。懸挑桿采用鋼絲繩拉結(jié)懸挑一端于塔冠結(jié)構(gòu)上，鋼絲繩同樣采用midas 軟件進(jìn)行內(nèi)力校核，滿足受力要求。

4 結(jié)論與展望

通過上述設(shè)計(jì)計(jì)算說明，錐形塔冠結(jié)構(gòu)建筑最后一臺(tái)屋面吊起重臂采用豎向拆卸，拆卸工藝的可執(zhí)行性、懸挑桿和鋼絲繩的受力校核均能滿足要求，由于超高層建筑結(jié)構(gòu)限制，這種拆卸工藝不僅可以滿足現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需求，而且也為超高層屋面吊起重臂拆卸提供了新思路，對(duì)于錐形結(jié)構(gòu)塔冠，難以搭設(shè)較大操作平面的情況下，可以選擇此種拆卸方式。

但是這種拆卸方式在實(shí)際操作過程中，為了安裝懸挑桿及拉結(jié)鋼絲繩，同時(shí)為了防止起重臂豎向靠近塔冠結(jié)構(gòu)以及拆卸過程中對(duì)幕墻玻璃造成損壞，在起重臂豎向拆卸作業(yè)面內(nèi)自鋼絲繩拉結(jié)點(diǎn)至起重臂根部區(qū)域的幕墻玻璃均不能安裝。

此種拆卸方式需要改進(jìn)之處在于，起重臂豎向區(qū)域設(shè)置緩沖止擋裝置，防止起重臂下放過程失穩(wěn)破壞建筑結(jié)構(gòu)。