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    塔式起重機(jī)特殊情況下的拆卸方法

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    塔式起重機(jī)特殊情況下的拆卸方法

    塔式起重機(jī)特殊情況下的拆卸方法

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    一、前言

    珠海某公寓工地的塔吊在樓房封頂完工后需要拆除,但由于建筑物設(shè)計(jì)建造的時(shí)候頂部有建筑特色的突出部分,其突出的建筑體進(jìn)入到了塔吊頂升套架投影里面約0.18m,阻擋了塔吊利用自身的頂升降節(jié)的作業(yè)(見圖一),且建筑物達(dá)30多層,塔吊的安裝高度超過100m(塔吊降到離建筑物較近的位置),實(shí)在難以找到那么大噸位和提升高度的流動(dòng)式起重機(jī)能完成高空拆卸,使得按照平常的先降到接近地面高度,再用流動(dòng)式起重機(jī)吊拆塔臂的拆卸方法起不到作用。企業(yè)首先考慮了用空中解體,將塔吊套架以上部分先拆卸下來,然后分散拆卸的方案。但是空中解體方案首先就是一個(gè)技術(shù)難點(diǎn),而且存在風(fēng)險(xiǎn)大。

    圖一

    第一,由于高層建筑物是一般住宅,其樓板和水泥混凝土結(jié)構(gòu)梁為一般的機(jī)構(gòu),總體強(qiáng)度不太適合架設(shè)較大型的輔助拆卸吊具。主要需要一次性吊起的構(gòu)件及其重量見下表,從表中可以看出,要一次性吊起的最大重量達(dá)到6.5t,在這種情況下樓面要架設(shè)這么大起重量的工具實(shí)在不容易。而且起升高度還要達(dá)到十米以上,更增加了拆卸難度。

    第二,存在風(fēng)險(xiǎn)大。由于是超高空作業(yè),四周很難做到安全防護(hù),加上設(shè)備雖然不是在海邊,但離海邊也不過一公里,且周圍沒有遮擋,相對來說陣風(fēng)速度可能較大,這些都增大了作業(yè)的不穩(wěn)定性和意外發(fā)生的幾率。

    第三,拆卸成本高。安全往往與成本是正比關(guān)系,當(dāng)難度很高,要實(shí)現(xiàn)作業(yè),確保安全,那要付出的成本相對正常拆卸成本將高出許多倍。不管是人員配備還是設(shè)備配備,都需要很高的成本。

    有鑒于此,并針對施工現(xiàn)場考慮,本人認(rèn)為采用以下方案將會(huì)更加安全可靠,且所需要花費(fèi)的施工成本增加不大。

    二、方案可行性分析

    拆卸時(shí)應(yīng)選擇晴朗無大風(fēng)的天氣,以便于工作的開展和減小不確定因素。因?yàn)榻ㄖ锿怀霾糠峙c塔身套架重合部分不多,只有0.16m,考慮到套架往下降的過程中避免與建筑物發(fā)生碰撞,算上安全距離,將其設(shè)為0.3m。在這種情況下,考慮到塔吊自身設(shè)計(jì)的工況,采用使塔身頂部向往傾斜的方法,可使套架離建筑物能達(dá)到安全距離降塔。只要套架降過了最頂部的建筑物,就可以實(shí)現(xiàn)正常


    的降塔拆卸方法。按照標(biāo)準(zhǔn)程序拆卸的好處是:第一,拆卸工人平時(shí)的拆卸防范,工作熟練,不容易發(fā)生意外;第二,由廠家綜合設(shè)計(jì)的程序,安全系數(shù)高;第三,標(biāo)準(zhǔn)方法,沒有其他大的改動(dòng),不需要額外的投入,施工成本低。

    (1)降塔時(shí)的負(fù)荷計(jì)算

    塔吊在拆卸過程中是非工作狀態(tài),需要考慮的受力狀況主要是風(fēng)力對其影響。風(fēng)力載荷由下公式計(jì)算。

    Fw=Cw·Kn·Pw·A

    Fw—作用在塔式起重機(jī)上和物品上的風(fēng)載荷;

    Cw—風(fēng)力系數(shù);

    Kn—風(fēng)力高度變化系數(shù);

    Pw—計(jì)算風(fēng)壓;

    A—垂直于風(fēng)向的迎風(fēng)面積;

    Pw=0.613Vw2,Vw—風(fēng)速;

    (Cw取1.0,Kn取1.56)

    迎風(fēng)面積查說明書計(jì)算如下

    A=ω(1+η) A1

    A1—結(jié)構(gòu)外形輪廓面積

    ω—結(jié)構(gòu)充實(shí)率

    η—兩片相鄰桁架前片對后片的擋風(fēng)折減系數(shù)(按GB/T13752-92查表取0。7)

    A起重臂=(1.4+1)50÷2×ω(1+η)=60×0.3×1.7=30.6(m2)

    (ω,管桁架按GB/T13752-92查表取0.3)

    A平衡臂=1×14×1.0=14(m2)(ω按實(shí)體算,取1.0)

    A上塔身=9×1.8×1.0=16.2(m2)(ω按實(shí)體算,取1.0)


    A=A起重臂+A平衡臂+A上塔身 =60.8

    把起重臂、平衡臂、上塔身(包括塔帽、司機(jī)室、回轉(zhuǎn)部分、套架和最上面的3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)接)的重心和風(fēng)心高考慮為同一高度。拆卸使應(yīng)選擇晴朗無大風(fēng)的天氣,經(jīng)過檢測,平時(shí)一般風(fēng)速陣風(fēng)為3~6m/s,考慮到比較進(jìn)海,即使無大風(fēng),可能出現(xiàn)的陣風(fēng)也會(huì)達(dá)到六級,再考慮安全系數(shù),取七級風(fēng)的最大風(fēng)力計(jì)算,風(fēng)速為17.1m/s,則Pw為180N/m2

    F風(fēng)=1×1.56×180×60.8≈17.1(KN)

    該塔吊30m開始做第一道附墻,最上面的幾道附墻間距為14m,附著后的自由高度為28m,當(dāng)回轉(zhuǎn)部分降落到接近樓面時(shí),其到附墻的距離約20m,最上面第二道附墻和起重臂的距離分別為34m,此時(shí)下附墻以上的塔吊重量約46t。根據(jù)塔吊相關(guān)規(guī)范,工作狀態(tài)下的塔身垂直度可以達(dá)到4‰,那么調(diào)整上附墻桿,使其向外伸,則在工作狀態(tài)下起重臂就能偏外0.168m,此時(shí)的額外力矩為7.7噸米。同時(shí),通常的塔吊工作風(fēng)力可達(dá)六級,取六級風(fēng)的低風(fēng)速10.8m/s(Pw為71.5N/m2),則F風(fēng)=1×1.56×71.5×60.8≈6.8(KN),那么實(shí)際由風(fēng)力引起超出工作范圍的力F風(fēng)=17.1-6.8=10.3(KN)。風(fēng)力產(chǎn)生的彎矩主要由最上端的附墻承受,但考慮到安全系數(shù),彎矩距離從下附墻算起,

    M=F×L

    M—力矩,L—距離

    則M風(fēng)=F風(fēng)×34=10.3×34=35(t·m)。 (式一)

    (2)附墻能承受的安全力矩

    該80塔吊的工作狀態(tài)下最大力矩如下(不考慮風(fēng)力,但是試驗(yàn)載荷要用

    1.25倍額定起重量計(jì)算,同時(shí)考慮1.1的工況系數(shù))

    M工況=1.1[(M起重臂組+1.25M起重物)-(M平衡臂組+M平衡重)] (式二)

    ≈1.1[(6.477×22+1.25×6×16)-(5.94×7+11.4×13)]

    ≈80(t·m)

    (起重臂組的重心離塔身22m,在16m的幅度可以起吊的最大起重量為6t;平衡臂組的重心離塔身7m,平衡重的重心離塔身13m)

    按照設(shè)計(jì)工況的六級風(fēng)的最大風(fēng)速13.8m/s(Pw為116.8N/m2),在上面的工況時(shí)的迎風(fēng)面積按實(shí)體計(jì)算,A≈1.78*28≈50(m2)(標(biāo)準(zhǔn)節(jié)寬度1.78m,裝附墻后自由端最大高度28m),此時(shí)風(fēng)力為F風(fēng)=1×1.56×116.8×50≈9.1(KN), M


    風(fēng)=F風(fēng)×28=9.1×28=25.8(t·m)。

    此時(shí)上面的附墻能承受的可能出現(xiàn)的安全力矩為

    M安全= M工況+ M風(fēng)+ M自重=80+25.8+7.7=113.5(t·m)(式三)

    (3)可調(diào)節(jié)的安全距離

    由(式二),該80塔吊,此時(shí)可以通過調(diào)節(jié)上附墻桿把塔臂頂出的距離達(dá)到L=M/F=M額-M風(fēng)=(80-35)/46+0.168≈0.978+0.168≈1.14(m)

    但是在塔身上部向外傾斜的過程中,上塔身的重心同時(shí)外偏,至使外力矩加大。當(dāng)頂出的距離真的達(dá)到了1.14m時(shí),此時(shí)上面兩道附墻要承受的力矩大到

    M= M自重+ M風(fēng)=46×1.14+1.56×180×60.8×34≈110.5<113.5

    由上式計(jì)算,這時(shí)還沒有超出附墻的承受能力。又由于建筑物與塔吊重合的距離并不大,只需要將傾斜外偏的距離調(diào)節(jié)0.3m~0.5m已經(jīng)足夠能讓塔吊順利降下來,并能保證有很好的安全系數(shù)

    經(jīng)過論證,可以采用調(diào)節(jié)附墻桿使上塔身傾斜,讓上塔身降到建筑物以下,再用標(biāo)準(zhǔn)的拆卸方法可以順利拆卸該塔吊。

    三、該方案應(yīng)注意事項(xiàng)

    第一,拆卸工作開始前應(yīng)做好預(yù)防措施,做好人員防護(hù)和場地隔離,以防止萬一發(fā)生事故時(shí)會(huì)擴(kuò)大其危害性。

    第二,要仔細(xì)檢查附墻架及其各固定點(diǎn)、預(yù)埋件、穿墻螺栓和調(diào)節(jié)螺桿的狀況,特別是最上面幾道附墻的質(zhì)量,確?煽俊

    第三,調(diào)節(jié)時(shí)應(yīng)同時(shí)調(diào)節(jié)兩邊附墻桿螺母,盡量使其一致以減少變形應(yīng)力,增加塔身負(fù)荷。同時(shí)要著重監(jiān)視各固定點(diǎn)狀況,如有異常應(yīng)立刻停止,待解決后才能繼續(xù)。

    第四,傾斜降塔過程中要把回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)固定鎖緊,防止意外。

    第五,當(dāng)把套架降到阻擋建筑以下以后應(yīng)馬上調(diào)節(jié)附墻,盡量調(diào)回到塔身處在垂直的位置,以減少拆卸附墻桿件時(shí)塔身變形產(chǎn)生的反作用力。

    在套架降到阻擋建筑以下并調(diào)節(jié)好附墻桿位置以后,其他見附件拆卸。

    注:文章內(nèi)所有公式及圖表請以PDF形式查看。


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