超高层建筑施工塔吊爬升问题

2011年11月（北京）,超高层建筑施工塔吊爬升的关键技术问题,林 冰 博士,主要内容,概述 塔吊选型 布置原则 计算内容 常见问题,概述,超高层建筑结构施工时，涉及到很多关键问题，包括塔吊爬升、核心筒爬（提、滑）模、高性能混凝土超高泵送、测量、钢结构安装焊接、机电安装、大体积混凝土浇筑、深基坑、幕墙等很多关键技术；,塔吊爬升、核心筒爬(提、滑）模、高性能混凝土泵送问题解决得好坏，直接关系到项目的顺利与否；其它问题，与常规项目基本没有区别；,在上述三个问题中，塔吊爬升问题是超高层建筑施工中最核心的问题（林冰认为）；,支撑架形式：挂壁式(外挂)、两端支撑式（内爬）。,塔吊选型,一般选用大型动臂塔吊，优点是性能优越，缩短施工周期。主要表现为：起重量大、起吊速度快、大仰角（大起升高度）、自爬升等；缺点是价格比较高。,国内主要应用品牌： FAVCO （法福克）系列、ZSL（中昇）系列、江麓系列，中联系列、永茂系列等；其中以FAVCO性能最好，也最贵， ZSL次之。,选型依据：最大起重量、最大作业半径、工期、劳动力组织等。例如：外框筒钢柱的分节情况（一柱一层、一柱二层、一柱三层），大连裕景中心ST1最大分节重量90吨。,塔吊选型,应用情况： CCTV新台址主楼、上海中心、大连裕景中心ST2、广州东塔、天津117、深圳平安大厦等采用M1280（ZSL2700）；大连裕景中心ST1采用ZSL3200。,FAVCO系列：目前国内使用FAVCO公司的最大动臂塔吊为M1280，最大吊重100吨/125吨（静载），最大仰角85.5度，最大半径82.6米（央视73米） ，最大起升速度130米/分钟；M1680，最大吊重200吨，最大仰角78度，最大半径75米。,ZSL系列：目前国内使用中昇公司的最大动臂塔吊为ZSL3200，最大吊重100吨/110吨（静载）。,布置原则,案例：,大连裕景中心ST1（383.45m）,大连裕景中心ST2（279.65m）,布置原则,案例：,广州西塔（440.75m）,利通大厦（302.9m）,广州东塔（530m）,布置原则,案例：,布置原则,案例：,上海中心（632m）,上海建工集团,布置原则,案例：,深圳平安金融中心（660m）,布置原则,布置原则1：数量最少，满足作业半径、工期等要求（受堆料场地、吊重等的限制）；,布置原则,布置原则2：尽量选择在墙体较厚处布置塔吊，减少对墙体的加固；,布置原则3：尽量避开墙体开洞处，减少对墙体的加固（如果可能，电梯井位置核心筒开洞最少）；,布置原则4：塔吊支架的预埋件尽量布置在楼层处（平面抗侧刚度大减少加固、一般爬升高度18-22米之间）；,布置原则6：多部塔吊时，每次爬升高度尽量相同，始终处于大致相同的标高处共同工作；,布置原则5：爬升次数最少；,布置原则,与结构形式、核心筒形式、最大分段重量、堆料场地、工期、方案制定者的经验和水平有关，不一而足！,解决途径：多思考，认真读图和考虑施工方案及工序！,布置原则7：如果核心筒有合适的“T”字型剪力墙，尽量利用“T”字型墙做为塔吊预埋件的埋设位置，采用外挂的方式。,荷载的取值：,计算内容,独立基础反力参数,荷载的取值：,计算内容,塔吊力学参数（厂家提供）,给出的是最理想状态反力，不能直接作为塔吊支撑系统的设计荷载！,风力等级与风速对应关系表,荷载的取值：,计算内容,荷载的取值：,计算内容,1.单台塔吊反力与塔吊动臂的转动方向有关，一般五种工况；,2.单台塔吊竖向反力与塔吊在支撑梁上的位置、作业半径、风荷载等有关；,3.单台塔吊水平反力与布置塔吊支撑梁的墙体厚度有关；,需要使用者自行考虑塔吊反力荷载,荷载的取值：,计算内容,4.多台塔吊需要考虑各台塔吊动臂转动方向组合对整体结构的不利影响；,塔吊支撑架设计、计算；,计算内容,挂壁式（外挂）,内支撑式（内爬）,塔吊支撑架预埋件连接节点设计、计算；,计算内容,核心筒整体施工承载力验算；,计算内容,核心筒局部施工承载力验算；,计算内容,混凝土结构设计多为经验公式、半经验公式，需要结合规范手算，有限元软件无能为力！,核心筒整体施工承载力验算；,计算内容,板带梁计算简图与爬升关系密切相关，也是最难简化的！,核心筒整体施工承载力验算；,计算内容,1.制定爬升关系时考虑：最大分节重量、混凝土泵送、钢结构安装速度、混凝土浇筑、劳动力组织等因素； 2.做出核心筒立面图，逐层画出预埋件的位置； 3.一定考虑外框筒梁柱板滞后核心筒的最大层数（高度）,核心筒整体施工承载力验算；,计算内容,主要问题均为管理上的疏忽,常见问题,案例1：不仔细读图,快安装预埋件时发现原定安装塔吊预埋件位置开洞太多，无法安装塔吊；塔吊平面布置位置不当,管理上的疏忽,常见问题,案例3：顾此失彼,主要问题均为管理上的疏忽,常见问题,案例4：塔吊基座预埋件埋设错误,欢迎批评指正,谢谢,