对于超高层建筑施工项目,传统的外挂、内爬式塔机存在很多不便之处,逐渐成为技术对比中的“传统技术”。面对500~600m的超高层建筑,施工企业为何会青睐这两种“巨兽”?
多吊机廻转平台
以往的超高层建筑塔机布置,常规采用外挂、内爬等附着形式。由于塔机位置较为固定,且吊装范围有限,使爬升工艺较为复杂。一旦投入数部大型塔机,就会造成爬升耗时费力,成本投入大,工效低的局面。而“整体自动顶升廻转式多吊机集成运行平台”研究课题的提出,研究将所有塔式起重机聚集到一个能360°旋转,并且可跟随楼层顶升的钢平台上,一下解决了很多技术问题。
多吊机廻转平台的技术特点是这样的。在系统组成方面,廻转平台由支撑顶升系统、廻转驱动系统、钢桁架平台系统和塔机组成。塔机置于廻转平台系统上,依托平台廻转驱动系统可进行360°圆周移位,实现塔机吊装范围对超高层建筑的360°全覆盖,并可根据吊装需求选择大小级配的塔机进行合理配置,充分利用每台塔机的工作性能,可节省30%~40%的费用支出。平台支撑顶升系统为微凸支点形式,依托平台可以实现多塔机整体、连续、快速、安全顶升,简化各塔机附着、爬升工艺,每层可节省约20%的工期。
空中造楼机
空中造楼机的创新点在于微凸支点智能控制顶升模架(以下简称“凸点顶模”),这是新一代造楼机,具有承载力高,适应性强,智能综合控制的特点,提高了超高层施工的机械化、智能化及绿色施工水平,大力保障了超高层建筑的施工安全与施工功效。
与传统超高层施工模架相比,凸点顶模为超高层建筑施工装备的集成及智能监控提供了重要媒介,实现了施工电梯直达平台,卸料平台、混凝土布料机、临建设施、物料堆场等与模架的融合。同时,造楼机塔机与模架一体化的安装与爬升,显著提升了超高层建筑施工工效。
不仅如此,凸点顶模还构建了塔机与模架一体化。目前,实现“塔机与模架一体化”主要包括两种方式。一种方式是塔机采用自立模式直接固定在“凸点顶模”桁架上,塔式起重机标准节与模架通过基座焊接连接。另一种方式是塔机通过“抬轿子”的方式支承在其周围4个“凸点顶模”的支点上。塔机状态类似于内爬塔机,采用3道附着框传递塔机的荷载,其中第二道附着直接支承在“凸点顶模”的支承系统上,传递塔机承受的竖向荷载,当顶模顶升时带动塔机一同向上运行。
最新一代“空中造楼机”,平台自重2000t,再加上钢筋、混凝土以及塔式起重机等一系列装备、物料,造楼机总重接近4000t。空中造楼机可以在5h内整体顶升4.5m,这样的成绩在建筑行业中也是屈指可数的。根据相关报道可知,这台造楼机与过去最大的区别是顶升效率更高。上一代造楼机平台上塔式起重机等重型设备,需要设置专用的洞口,平台顶升后,再对塔式起重机进行顶升,完成全部重型设备的顶升通常需要2d。而现在,整体顶升可以将工期至少缩短20%。
由此可知:
为解决超高层塔楼核心筒施工中常见的墙体内收、吊装需求空间大,安全要求高等施工难题,施工单位通过这些“庞然大物”实现了模板、操作架、材料、机具同步顶升。如此模架的系统,其支点布置灵活,承载力大,适应性强,封闭性好,施工速度快。
使用这样的“庞然大物”进行施工,必然需要精准且严格的现场管理,只有各部分协调配合好,才能确保超高层建筑万无一失。“造楼巨兽”在上,那么下面应该做好哪些部署工作?
施工部署
(1)超高层施工时,应按先塔楼后裙楼的顺序施工,施工方法选择须结合场地平面布置考虑。
(2)合理划分流水段,如采用劲性钢骨柱,普通现浇楼板的框筒或框剪结构可按标准层结构进行统一分段,施工时可同时逐层进行楼板与剪力墙施工;布置核心筒的建筑在划分流水段时须“先核心,后外围”,以确保结构安全。
垂直设计
超高层建筑中须对核心筒的设计严格把关,需平衡采光、节能、后期运维等多方面要求。
(1)如考虑建筑整体使用空间广阔,可以采取“单核”模式,将电梯、楼梯、设备间等服务用房在平面中央集中,提高建筑内部的通畅感。
(2)如建筑内部设计普遍采用智能化,建筑内部复杂程度增加,将占用更多的设备空间及其他配套设施,同时为避免后期装修、运维等增加更多的内部配件,可采取“多核”模式,分散配置,在满足建筑设备使用的基础上,增加可调节性。
临近建筑物监测
(1)为了保证相邻建筑的安全,第一步要从施工顺序开始,遵循由浅到深的原则,先施工群楼、车库基础等,后施工主楼基础,如此不仅可以保障施工安全,还可降低裙楼、车库的基坑降水费用。
(2)为了避免引起建筑物产生附加沉降,不宜在已建成的建筑物周围堆放大量的建材以及土方等。