泣泪求一份QTZ型塔吊拆除方案

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2007年10月19日

QTZ315内爬式塔式起重机的拆卸
胡华兵 戴苏敏 唐兵 （江苏省华建建设股份有限公司深圳分公司）
1 工程概况
深圳国际商会中心工程位于深圳市福田中心区，总建筑面积134081.38m2，建筑总高度214.5m。该工程地上55层、地下3层，钢筋砼劲性框架——筒体结构，屋面为直升飞机停机坪，外墙装饰为玻璃幕墙，是一座集办公与商业为一体的超高层民用建筑。
QTZ315内爬塔机安装在该工程的核芯筒正中部预留3200×3200mm洞口位置处，屋面场地尺寸为44000×44000mm。

2 塔机的技术性能和主要技术参数
2.1 型号
QTZ315塔机最大起重力矩315t.m，最大起重量16t, 起重臂长45～70m，平衡臂长16～20m，自由高度60m，最大起重高度280m。本塔机的独立安装高度由1节基础节、13节标准节、上下支座、旋转塔身、塔帽等组成，其塔机的高度为14×3+7.8+2.35+2.2=54.35m。
2.2 液压系统主要参数
顶升速度V=0.42m/min；工作流量Q=15L/min；顶升行程H=1820mm；顶升力W=1300kN；电机功率15kW；额定工作压力35MPa；油箱容量100L。
2.3 工作形式
本塔机的现场工作形式为内爬式，塔机借助液压顶升装置随建筑物的升高而爬升，有专用的基础节、爬升框架和顶升装置。
2.4 各主要部件尺寸和重量
内爬基础节尺寸为2000×2000×3000 mm，重量为3250kg；起重臂臂长45m，重量为13660kg，重心位置18.7m；平衡臂臂长16m，重量为9940kg，重心位置8.9m；平衡重块计7块，其中3800kg 6块、3150kg一块；上、下支座及回转支承尺寸2955×2955mm，重量为5760kg；回转塔身尺寸为1590×1590×2200 mm，重量为2500kg；塔顶底边尺寸为1590 mm、高度7800 mm，重量3250kg。

3 塔机拆卸方案的论证
3.1 拆卸方案的要求
该工程进入主体施工以后只需一台塔机就能满足垂直运输的需要，故未安装底架附着式塔机，如果为了拆卸该内爬塔机而重新安装一台高度达260m的附着式塔机显然是不经济、不现实的。要想在这样一个高度拆卸这种大型塔机，拆卸方案必须考虑以下三方面的问题。
1）如何保证QTZ315塔吊在楼面安全解体。
2）如何解决解体后的零部件在楼面上的水平移动。
3）如何将零部件从215m的高度吊至地面，吊运设施还必须满足以下要求。①吊运设施必须可以在1800范围内旋转；②吊运设施必须有与最大起重量匹配的配重；③吊运设施要有足够的工作半径，以免在下吊过程中撞坏已经安装好的玻璃幕墙；④吊运设施自身的安装和拆卸方便，保证吊运设施解体后的零部件可以由施工电梯运至地面。
3.2 拆卸方案的确定
1）楼面供塔机爬升的预留洞口尺寸为3200mm×3200mm，而最大横截面回转支承尺寸2955mm×2955mm，这样在拆除操作平台后可以将回转支承一直降到楼面以下，使得平衡臂上配重距楼面0.6m，利用在楼面上安装的三台门型架解决塔机的楼面解体问题。
2）在楼面上安装一台3t卷扬机，利用滑轮组和楼面上铺设的钢管解决零部件楼面的水平运输问题。
3）设计制作一台楼面桅杆吊，将零部件从215m的高度吊至地面：①购置710-32型回转支承，利用塔身旋转满足桅杆吊在1800范围内旋转；②采用四根250×118×10工字钢作为平衡臂，在平面1800范围内均匀分布，平衡臂与楼面框架梁通过8.8级M27高强螺栓连接，与塔身通过拉杆连接，解决桅杆吊吊重旋转过程中的配重问题；③通过实地勘测，参照起吊构件的最大几何尺寸，吊臂的工作半径达到8m，就能保证在下吊过程中不损害玻璃幕墙；④桅杆吊的塔身、吊臂、平衡臂和拉杆均采用分断组装，保证各零部件可以利用施工电梯运输运输到地面。
3.3 楼面桅杆吊的总装图

4 桅杆吊设计计算
4.1 桅杆吊
桅杆吊结构见图1。
1）q为吊物重 （根据2.4塔机各主要部件重量，可知最大起重量为5760kg，按6000kg计算）
T（卷扬系统钢丝绳拉力）= q×ηn=6000/(0.983)=6375 Kg， 其中η为滑轮的工作效率、n为钢丝绳经过的有效滑轮个数。
2）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为主要受力结点。
3）①、②、③、④分别为受力杆件。
4.2 节点受力分析及简图
假设受力如图2所示。
4.3 节点受力计算（略）
4.4 杆件受力分析、有关参数及各杆件强度校核计算（略）
4.5 楼面桅杆吊主要参数
拔杆总重量5830kg，最大起重量6t，工作半径8000mm; 回转支承型号710-32（马鞍山厂产）；吊杆工作面0～180度；桅杆高6600mm；吊杆长16120mm；吊钩高度14000mm；桅杆拉杆长7800 mm×4根；吊杆拉杆长10400mm×2根。

5 塔机的拆卸
5.1 拆卸前的准备工作
1）成立内爬塔机拆卸领导小组和专业拆卸工作小组。
2）根据塔机拆卸方案对拆卸小组进行全面的安全技术交底。
3）拆卸工具及机具的准备 手动环链葫芦5t5只、10t3只；活动扳手、梅花扳手、大小锤、棕绳和螺丝刀；起吊钢丝绳(650m)一根，与之配套的定滑轮一个,吊钩一个；安全带每人一条； 5t、10t转向定滑轮各4个；人货电梯的标准节10节；20＃槽钢横梁3套；花蓝螺栓24只；25t汽车吊一辆； 楼面桅杆吊一台等。
4）安全检查 拆卸前首先对塔机进行全面检查，检查所有联接螺栓、销轴、绳卡、钢丝绳、制动器及各安全装置是否灵敏可靠，检查液压系统、钢梁、爬升框架等工作是否正常，确认一切无误后方可进行拆卸工作。
5）现场准备 清除屋面现场内影响塔机拆卸的所有障碍物，对楼面所有预留洞口的防护进行加固，便于摆放拆卸下来的零部件。
5.2 塔机楼面解体
5.2.1 内爬塔机整体下降
1）内爬塔机在原先预留洞口 （3.2m×3.2m）整体下降前，检查爬升框架和钢梁是否很牢靠地固定在建筑上，并调好导轮与塔身之间的间隙（2～5mm）。
2）将吊臂固定垂直于爬升横梁方向，调整小车幅度，使塔机的重心通过顶升油缸。
3）收回基础节上支承在爬升横梁上的四个搁爪。
4）将顶升油缸的横梁顶在塔身踏步上操纵液压系统，将塔身下降1.6m左右，将50层爬升框架上的两个内爬撑杆支撑在塔机踏步上，收回油缸，将顶升横梁撑在上一对踏步上，拆除两根内爬撑杆，操纵油缸向下降1.6m，然后再用撑杆撑住另一对踏步，重复以上操作，直至配重下端距楼面0.6m左右，停止下降作业。
5.2.2 安装3台门型架以便拆卸塔机各零部件
1）在平衡臂配重块的两侧用两根高6m直径250mm钢管为立柱，其下口与楼面预埋铁焊接，用20＃槽钢两根对面焊接作为横梁，与立柱上口铁板焊接，制成门型架用以拆卸平衡重和平衡臂；门型架四面用φ12钢丝绳作缆风绳并用花蓝螺栓收紧；门型架的横梁在塔机平衡臂降至距屋面5m以下方可安装。
2）在塔机标准节两侧用高度7.5m（五节施工升降机标准节）为立柱，立柱下口用穿墙螺栓与楼面连接，用20＃槽钢两根对面焊接作为横梁，横梁中间装一滑轮，与立柱上口铁板焊接，制成门型架，用以拆卸塔帽、驾驶室、上下回转、标准节和内爬钢梁、内爬框架等；门型架四面用φ12钢丝绳作缆风绳，并用花蓝螺栓收紧。
3）在起重臂26m处两侧用两根高3m 直径250cm钢管为立柱，立柱下口与楼面预埋铁焊接，在距楼面1.2m处用一根20＃槽钢与立柱焊接成横梁，在塔机起重臂前端下降后搁置在此门型架横梁上，以使起重臂拉杆松动不受力，方便拆除拉杆。
5.2.3 拆卸流程
塔机大臂旋转至拆卸位置→内爬塔机整体下降使配重块下端距屋面0.6m→拆卸吊钩、钢丝绳、小车和配重块→再下降塔机至起重臂前臂搁置在门型架三的横梁上再继续下降使其平衡臂降到屋面上停止→拆卸起重臂拉杆→拆卸起重臂→拆卸平衡臂拉杆→拆卸平衡臂→拆卸驾驶室、卷扬机和配电箱→拆卸塔帽→拆卸回转塔身→拆卸上下支座→拆卸塔身的标准节和基础节→拆卸内爬钢梁和内爬框架。
5.3 零部件在楼面上的水平移动
塔机零部件吊至楼面之后在其零部件下方垫上钢管，用3t的卷扬机拉动或人工推动来完成水平移动，从而使塔机的零部件一一移动到指定的地点。

6 桅杆吊的安装
1）桅杆吊制作完成后各部件焊接部分均应进行探伤检测。
2）桅杆吊安装顺序：安装基座→安装基座的四根平衡臂并与屋面的砼梁用螺栓固定→安装回转支承→安装桅杆吊的塔身→安装桅杆吊的四根斜撑杆→利用塔吊安装桅杆吊的吊杆→利用塔吊安装吊杆的两根拉杆（此项工作应在塔吊解体前完成）。
3）安装塔机拆除下来的卷扬机并穿绕拔杆钢丝绳。
4）安装塔机拆除下来的配电箱和驾驶室并接通电源。
5）试车。

7 塔机零部件从屋面上的下吊过程
1）下吊流程：下吊配重块→下吊起重臂→下吊平衡臂→下吊塔帽→下吊回转塔身→下吊上下支座→下吊塔身的标准节→下吊基础节、钢梁和内爬框架等。
2）在下吊零部件之前应认真检查桅杆吊的每一个部件是否处于正常运行状态，如发现不良的现象应及时处理。
3）试吊：在将塔机零部件从楼面上下吊之前要对桅杆吊进行下吊试验，桅杆吊下吊试验过程：开动卷扬机将一块重6t的物体吊起，将物体吊离地面大约10cm左右，将它悬起15min左右，仔细观察桅杆吊每个部位是否正常，检查正常后方可进行下吊工作。
4）下吊配重块：用卷扬机水平移动系统将配重块移至指定位置，用桅杆吊的吊钩将其配重块吊离楼面2m高，人力推动桅杆吊转动使其吊杆就位于下吊位置之后，用钢丝绳在吊杆两侧固定，以防下吊过程吊杆左右转动或摆动，最后下吊配重块。
5）下吊起重臂、平衡臂：将起重臂、平衡臂分解后利用3t卷扬机系统作水平移动到桅杆吊位置，然后下吊至地面。为防起重臂或平衡臂撞到玻璃幕墙，其吊点设在分解后的每个起重臂或平衡臂的三分之二处。
6）下吊塔帽：由于塔帽的高度比较高，吊点在塔帽高度方向三分之二处。
7）下吊回转塔身、上下支座、塔身的标准节、钢梁和内爬框架等。
8）拆卸卷扬机、配电箱和驾驶室：当所有塔机的零部件全部吊运至地面后，拆卸卷扬机、配电箱和驾驶室，从施工升降机上运至地面。由于卷扬机较重，需解体成三部分方可从施工升降机上下运。
9）拆卸桅杆吊：拆卸顺序是拆卸吊钩、钢丝绳→拆卸桅杆吊的吊杆→拆卸桅杆吊塔身的四根斜撑杆→拆卸塔身→拆卸回转支承→拆卸基座→拆卸基座的四个平衡臂。桅杆吊所有零部件全部解体后，从施工升降机运至地面施工升降机载重量2t、轿箱尺寸3200mm×1500mm；桅杆吊各部件长度不超过3m，重量不超过2t）。
10）下吊的塔机零部件与地面的25t汽车吊配合，及时装车运走，以便下一零部件的下吊。

8 注意事项及安全技术措施
1）拆安队伍必须有垂直运输设备拆装的资格，拆安人员经过培训并持证上岗，拆安时必须戴好安全帽和安全带等防护用品，严格遵守安全操作规程等。
2）拆安作业区域和四周布置二道警戒线，安全防护左右各20m，挂起警示牌，严禁任何人进入作业区域或在四周围观，现场安全员全权负责拆安区域的安全监护工作。
3）拆卸作业应在风力低于4级时进行，并及时收听气象预报，如突遇4级以上大风及大雨时应停止作业，并作好应急预防措施。
4）作业人员必须听从统一指挥，有好方法和建议必须提请讨论，得到现场总指挥的同意后方可实施， 不得自作主张更改作业方案。
5）高空作业时所有工具必须放在工具包内，不得随意乱放，工具用细绳系扎好，扣在固定物上，交工具的一方等接工具的一方抓牢后才能放手，不得任意抛掷。
6）塔机下降过程中如出现故障必须立即停止检查，非查明真相和将故障排除不得继续进行下降动作。
7）塔机液压下降时要注意观察踏步、横梁爬爪的外表的焊缝联结处有无脱焊、裂缝，若有应立即停机整修后再进行下降作业。
8）每天作业结束后应立即锚固塔机，切断液压系统电源，对下部结构的爬升预留洞口进行防护。
9）注意吊点位置的正确。

9 结束语
QTZ315内爬式塔机的拆除是在没有附着式塔机配合下完成的，这在我公司历史上还是第一次。楼面桅杆吊在深圳国际商会中心工程中的应用解决了QTZ315塔机解体后部件下吊的关键问题，为今后内爬塔吊的拆卸和使用积累了丰富的经验，提供了安全保障。