浅谈塔机群塔施工、顶升附墙技术与管理

摘要：现在大型工程和群体工程越来越多，常常遇到多台塔机甚至几十台塔机群体作业的情况，塔机作业平面重叠必然会导致相互干扰，作业中发生碰撞的可能性加大。本文从保证群塔运行安全，提高施工效率的角度，介绍了笔者在合理选择塔机型号，科学地平面布置的经验，并将塔机顶升附墙等工序流程化、标准化。

关键词：群塔施工 选型 布置 顶升附墙 工序流程

中图分类号：TU74 文献标识码： A

1 前言

随着城市基本建设规模的不断加大，大型工程和群体工程越来越多，单台塔机已经不能满足施工中的垂直和水平运输需要，多台塔机甚至几十台塔机群体作业司空见惯。由于单台塔机作业覆盖面呈扇形，要保证施工中对作业工程的全部覆盖，必然会出现塔机作业平面相互重叠现象，作业面相互重叠必然会导致相互中的干扰，运行中就可能存在作业碰撞。因此，保证群塔施工中的相互运行安全，减少安全事故，同时又尽可能地满足施工需要是群塔施工中需要解决的主要问题。

2 合理选型

群塔作业首先应选择合适的塔机类型，尽量减少施工中事故发生的突然性和偶然性因素。由于塔机类型和安装方式多种多样，不同类型塔机和不同的安装方式存在多种可变性和不确定性。而这些不确定和可变因素，都会增加塔机间相互干扰和碰撞几率。因此，合理选型是减少群塔作业安全的首要保证。

（1） 尽量选择固定式塔机。由于行走式塔机受其行走速度和制动能力的影响，作业中无法及时进行避让，增加了塔机间的碰撞机率，因此群塔作业应尽可能采用固定式安装，保证群塔间位置的相互确定。

（2） 尽量选择小车变幅式塔机。由于动臂变幅式塔机起重臂前端是塔机最高点，在施工中存在高度和幅度不确定性，无法让驾驶人员进行空中垂直和水平距离测定，增加了操作人员的困难，因此，群塔作业应尽可能采用小车变幅式塔机，保证吊臂高度相对确定。

（3） 尽量选择上回转式塔机。由于下回转塔机驾驶员在塔机底部操作，高空视野不广，不能全面观察周围动态，因此，群塔作业应尽可能采用上回转式塔机、确保驾驶人员视距开阔。

（4） 尽量选择中心点升顶塔吊。由于偏心升降塔机在顶升过程中其塔臂必须保持在顶升油缸的偏心线上，升降过程受到周围构造物、塔机及风力的限制很大，不能保证群塔统一升降的及时性，因此，群塔作业应尽可能使用中心点升降的塔机，保证塔机任意方位及时升降。

（5） 尽量选择同一标准节长度塔机。由于不同标准节长度的塔机，在升降过程中必然带来每次升降高度的变化，破坏原有的群塔空间布置，不易保证群塔垂直距离的统一协调，因此，群塔作业应尽可能选择同一长度标准节的塔机，以保证升降高度的一致。

（6） 尽量优先选择平头塔吊。由于平头塔吊无塔头和起重臂拉杆，在水平方向塔吊起重臂重叠时，可以方便的截短和增加臂长满足平面防碰撞要求；在垂直方向防碰撞调整难度和高差小于平臂塔吊（有塔头），因此在塔吊附着以上可以方便的调整悬出高度满足垂直方向塔吊防碰撞的高差要求（大于2米）。

（7） 尽量选择独立安装高度大的，附着间距大的，附着以上悬出高度大的塔吊。由于先进外架和模板体系的大量使用，以及浇筑混凝土采用布料杆，相邻单体建筑施工进度不同，在水平和垂直方向会产生塔吊与建筑物的碰撞，因此在施工进度与原附着计划不匹配时可以留有附着间距调整的裕度满足碰撞要求。

3 科学布置

群塔作业由于相互距离较近，因此合理布置非常重要，施工中既要满足生产需求，又要减少相互干扰。因此，安装前必须制定平面布置方案。方案的制定原则为：

（1） 平面布置时应尽可能覆盖整个施工面，不产生或少产生盲点；相邻塔吊要有足够的安全距离；塔机回转时覆盖面尽可能少重叠或不重叠。

（2） 塔机垂直运输时应能穿越现场施工构件，确保不同几何尺寸的物件有足够的间隙距离提升到需要的作业平台。

（3） 塔机应有足够的高度，在考虑到吊钩高度、吊索高度和吊物高度以及安全限位高度后，应有足够的垂直距离保证各种不同几何尺寸物件进行水平运输。

（4） 塔机相互间的距离应错开，确保吊钩在最大高度回转时不相互碰撞。

（5） 避开施工范围内的所有设施（如相邻建筑和高压架空线等），在危险距离内应进行隔离防护。

（6） 尽量坚持中间高、四周低的原则，由于中心位置塔机受周围塔吊的影响和制约较多，因此居中塔机应尽可能保持在高位，并保证其技术性能最好。

（7） 确保塔机回转时与相邻建筑物、构造物及其他设施间的水平和垂直安全距离大于2m，工作中吊物的水平和垂直安全间隙也必须大于2m.

（8） 同步升高和下降，确保群塔相互间的垂直距离符合规范要求。

4 塔机顶升与附墙

在大面积高层建筑施工中，往往需要布置多台塔机，且相邻塔机臂架相互交叉，各台塔机随着建筑施工高度的增加需交替进行附着和顶升作业。目前，在高层群塔的附着及顶升作业中，塔机每次附着的准确位置、附着后顶升的塔身节数量、顶升后塔机高度、多塔机的附着次数等，往往是随着施工进程逐步确定，塔机附着、顶升作业过程处于无序状态，各施工参与方缺少有计划地组织；且有可能出现塔机附着、顶升作业完成后，多塔机相互间高差未达到安全规定，从而无法保证塔机工作时安全运行、非工作时无障碍地全方位回转。

笔者通过编制高层建筑群塔附着、顶升作业工序流程作业法，可在工程施工前确定附着、顶升作业的一系列数据，确定每个工序完成后的塔机状态；并可在工程施工前，通过基础标高的调整或塔机型号选择，确保每次附着、顶升作业后各塔机间的高度差符合安全运行要求，又可满足建筑结构的承载及操作空间要求。该方法的运用，保证了高层建筑群附着、顶升作业的有序进行，极大提高了施工效率；同时使各塔机在施工全过程具有规定的安全空间运行环境。 5 高层建筑群塔附着、顶升工序流程技术

高层建筑群塔附着、顶升有序作业的核心是笔者编制的塔机附着、顶升作业工序表。在工程施工和塔机安装前，预先编制工作表，将塔机安装、附着与顶升的多道工序和每台塔机在每道工序完成后的状态参数分别作为工作表的竖向栏目和横向栏目。通过工作表演绎各塔机初次安装 → 建筑施工高度增加 → 相关塔机附着、顶升 → 建筑施工 → 再附着、顶升.....，直到塔机的高度满足最大建筑高度施工要求为止的全部过程。最终形成的工作表完整地显示了各台塔机附着、顶升的先后顺序及对应的时间，塔机每次附着位置、每次附着后顶升的塔身节数量、附着点以上的塔身节数量，每次附着、顶升工序后各塔机的吊钩高度及可施工的楼层，满足最大施工高度下各塔机附着次数及塔机最终安装高度。

实施步骤如下：

（1）运用工作表前，确定满足施工要求的塔机型号，臂长及塔机数量，根据工程情况及塔机间的水平安全距离确定各塔机平面位置及塔机基础标高。

（2）工作表第一行依次排列塔机编号，在塔机平面布置中相邻的塔机在工作表中也为相邻关系。

（3）根据相互交叉塔机的水平距离，确定相邻塔机间的最小高差。

（4）根据施工场所障碍物高度和塔机高度参数等确定塔机初始安装的独立高度。

（5）计算每台塔机吊钩标高，计算塔机的可施工高度。

（6）当建筑高度达到最低塔机施工的最大高度时，最低塔机需进行附着、顶升作业，作为第二道工序b。根据最低塔机可施工高度，确定该塔机附着位置，其原则是当建筑高度达到塔机允许的施工高度时，附着处的建筑结构强度必须达到最大附着载荷的要求。如果施工一层建筑结构的时间满足混凝土强度达到要求所需的时间，附着位置则设在塔机可施工的最高楼层的下一层，以保证施工的连续性。确定塔机顶升塔身节数量及塔身节总数，计算与塔身节数量对应的标高及可施工高度，将上述数据填入表中。该工序完成后，原先最小高度的塔机成为最大高度塔机。

（7）当建筑高度达到最低塔机可施工的最大高度，再次附着、顶升，进行第三道工序c。根据表中最低塔机可施工的建筑最大高度确定该塔机附着位置，并在附着点之上塔身节数量、顶升节数、塔身节总数、标高及可施工高度等数据填入表中。其他塔机数据没有变化。重复上述步骤，直到最低塔机的可施工高度大于施工建筑最高点。

（8）根据施工计划测算各工序实施的大概时间，并填入表中。

6 运用实例

6.1 工程概况

6.2 塔机相关参数

3台塔机均采用F0/23B塔机：F0/23B塔机独立安装高度59.8米，最大起升高度203.8米，第一道附墙距离塔机基础面距离不大于48米，每道附墙之间间隔不大于12个标准节，距离为36米，最上面一道附墙悬空距离不大于15个标准节（45米）。

由于3台塔机的基础标高和型号相同，故塔机的高差由塔身标准节数量调节，其数量差取为3节，实际高度差为9米。

6.3 塔机起升高度

6.4 塔机顶升附着工序流程表

本表填写的具体实施步骤：

4）确定塔机的初始安装高度：中间2#塔机初始安装高度为F0/23B塔机的最大独立高度59.8米，需标准节17节，1#和3#塔机初始安装高度为50.8米，需标准节14节；

6）附着顶升工序流程如下：

说明：

2）按表中提供的附着位置提前埋设附墙埋件和准备附墙结构组件；

3）根据实际情况绘制3台塔机的立面布置图，可直观的反映塔机顶升附墙的前后状态。

7 结语

由于现代建筑工程趋势向大型和群体密集型的方向发展，因此塔机群塔作业从选型、布置到附著、顶升就需要科学合理的布置方案和作业流程，尽可能的满足施工需要而又能提高每个塔机的作业效率；笔者总结了实际工作中的一些经验，希望能起到抛砖引玉的作用，也希望本文能对从事相关塔机工作的人员提供一些帮助和参考。