中国建筑第八工程局有限公司华北分公司 天津市 300450
摘要：结合工程实例，研究一种创新型塔吊安装方式，为改造工程垂直运输方案的选择提供较为有价值的借鉴思路。屋面塔吊以项目实体为依托，通过安装屋面塔吊的方案，解决改造工程施工生产中遇到的困难，取得了良好的经济效果和应用效果。本文通过方案制定和论证，方案实施，应用效果等方面详细介绍屋面塔吊。
关键词：加固改造 城市更新 垂直运输 屋面塔吊 后置锚栓传力体系
一、引言
近年来，随着经济的快速发展，城区内建筑日趋饱和，改造工程已成为城市建设工程的主题，工程数量和规模日益增加。因为地处城市中心地带，改造工程的施工难度和复杂程度远远高于新建工程，特别是垂直运输问题，在高层以及超高层建筑改造中是一大难题，需要一套成熟的施工方法加以攻克和解决，本文介绍了一种在屋面结构上安装塔吊的方案，有效的解决改造工程垂直运输困难的问题。
二、工程概况
项目位于北京市海淀区中关村海淀大街3号，北侧为北四环路、北京大学校址，南侧为海淀大街，东侧为中关村大街，西侧为善缘街，与地铁4号线中关村站相连接。工程总建筑面积为89251.67㎡，建筑高度90m，地上层高19层，地下5层。本工程是目前北京市在建的单体建筑面积最大的改造工程。
三、方案研讨与论证
为满足施工需要，设计在主楼屋面88.3m标高处（花架梁顶）设置2台屋面塔吊，覆盖主楼及裙楼全部施工区域（不含连廊），本工程采用塔机的型号为W5610-6A型塔吊。传力装置节点如图1：钢梁与钢梁之间连接采用焊接方式，同时设置支撑加劲肋，具体连接如图2。
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图1 钢梁与柱端及梁端连接结构图 图2 钢梁间焊接图
四、屋面塔吊施工技术
4.1 屋面塔吊安装施工工艺流程
塔吊基础钢梁后置埋件施工→基础钢梁制作施工→屋面吊安装→基础下结构回顶架搭设→第一台塔吊安装施工→屋面塔吊移位→第二台塔吊安装→循环进行后续塔吊安装→屋面吊拆除。
4.2 屋面塔吊安装施工操作要点
4.2.1 塔吊基础钢梁后置埋件施工
施工之前委托专业结构对原结构梁柱进行结构实体检测，确保原结构受力满足要求。钢板采用Q345B，厚度为20mm，钢板与结构之间通过螺栓紧固。基础工字钢腹板处采用加劲肋焊接连接，作为节点加强措施。
4.2.2 基础钢梁制作施工
基础钢梁采用2根56a组合双截面工字钢梁，拼缝采用焊接连接的形式。纵向钢梁通过剖口焊接的形式与锚板连接，同时腹板通过竖向焊接加劲肋的方式增加节点连接强度。钢梁采用双头高强螺栓加钢板的形式与原结构梁进行抱箍连接，增强节点连接强度，保证钢梁基础能够较好的承受各种动静荷载。
纵向钢梁安装完成后安装横向钢梁，横向钢梁与纵向钢梁的截面形式相同，通过双头高强螺栓加钢板的形式与纵向钢梁连接，同时腹板通过竖向焊接加劲肋的方式增加节点连接强度。
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图3 塔吊基础BIM模型图
4.2.3 基础下结构回顶架搭设
为保证塔吊运行期间结构安全，对塔吊区域下部受力结构梁进行回顶支撑，采用钢管扣件的架体形式进行回顶。采用Φ48.3*3.6钢管扣件支撑，间距900mm一道竖向横杆间距900mm一道，横向间距600mm，底部铺设脚手板，立杆设置于脚手板上；钢管上设置顶托，顶托上用100*50木方塞实。
4.2.4 屋面吊安装
首先通过室内电梯将扒杆零部件运送至屋面，在屋面结构梁处固定安装一台扒杆。扒杆验收完成后，利用扒杆将屋面吊的零部件运送至屋面，随即进行屋面吊的安装。
利用扒杆将屋面吊安装完毕后，使用屋面吊把扒杆拆除，由于屋面吊位置靠近结构外侧，也直接将扒杆拆卸后，将各个部件放置地面上。
4.2.5 第一台塔吊安装施工
屋面吊安装完成，卸荷支撑搭设后即开始屋面塔吊安装。由于塔吊放置在屋面上，标准节较少，塔吊出屋面高度5-10m就能满足起吊要求。利用屋面吊将塔吊部件吊运至屋面层进行安装，此操作过程同塔吊安装，特点是采用超高层塔吊拆除的方案逆向施工，解决了汽车吊无法支设的问题。
4.2.6 屋面塔吊移位
第一台安装完成后，经过检测和验收后，即可投入使用。为了保证多台塔吊的安装，采用移动屋面吊的方式进行。通过第一台塔吊将屋面吊移动到设计位置上，固定在结构梁上，固定方式同上。整体流程如下图所示：
4.2.7 第二台塔吊安装
重复上述塔吊安装方式采用屋面吊安装第二台塔吊。安装完成后利用屋面塔吊拆除屋面吊，经过检测合格后塔吊即可投入使用。
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图4 塔吊安装完成照片
五、屋面塔吊应用的效果和前景
高大建筑改造工程屋面塔吊安装施工依托鼎好电子大厦A座升级改造工程，在垂直运输方案上做了突破性的优化，与传统的汽车吊的方式不同，提出了在既有屋面上安装塔吊的想法并一步步实现。在基础制作与实施上，研制了后置锚栓与双头螺栓组合的塔吊基础传力装置，得到了很好的应用，为类似项目提供了借鉴经验。塔吊安装克服了场地限制的影响，引入了屋面吊和扒杆，巧妙的解决了高层垂直运输的难题。屋面塔吊的使用可以有效的提高施工效率，节约工期，降低成本，值得在类似工程中推广使用，对改造项目的垂直运输方案选择上具有借鉴作用。
六、结术语
随着城市更新节奏的加快，改造工程逐渐成为大城市工程建设的主要内容，工程规模日益扩大。垂直运输问题是改造工程一大难题，在屋面安装塔吊的方案为问题解决提供了新的思路和新的方法，具有推广意义。
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作者简介：王海达、项目总工程师、中国建筑第八工程局有限公司华北分公司、天津市滨海新区响螺湾商务区滨河路2599号。