超高層建筑高空塔吊拆除難點
超高層建筑高空塔吊拆除難度大：塔吊拆除場地狹窄，且拆除解體和垂直運輸都在高空中進(jìn)行作業(yè)，受外裝飾影響，需要遠(yuǎn)距離吊裝運輸。超高層建筑高空塔吊拆除安全隱患多：超高層施工中，塔吊起重臂懸在百米，甚至幾百米的高空，設(shè)置安全設(shè)施較困難，在此種條件下進(jìn)行起重臂的拆卸，具有一定的危險性。超高層建筑高空塔吊拆除拆除成本大：如何在保證安全性的前提下，降低塔吊拆除成本，是制定塔吊拆除施工方案的重點。
超高層高空塔吊拆除方法
超高層建筑普遍采用內(nèi)爬式塔吊進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)高層建筑吊裝施工。內(nèi)爬式塔式起重機(jī)充分利用了建筑物自身的高度，覆蓋建筑施工面積效率高，高層建筑施工使用較安全，不占用施工場地，適合于場地狹窄的工程，使用中無需多道附著裝置和大量的塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的投入，有比較顯著的綜合經(jīng)濟(jì)效益，特別是對于特高層建筑物的施工，幾乎是不可取代的起重機(jī)。
內(nèi)爬式塔式起重機(jī)在施工完成后，其處于高層、超高層建筑物的頂部，拆卸困難，尤其是其中的起重臂，由于吊裝功能的需要，起重臂的相當(dāng)一部分超出了建筑物的頂部平面，懸在數(shù)十米，百多米、甚至幾百米的高空，即使在建筑物垂直平面之內(nèi)的部分，因建筑功能和外形裝飾設(shè)計等原因，超高層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，給內(nèi)爬式塔式起重機(jī)的高空拆除、轉(zhuǎn)運作業(yè)造成一定困難，是一項技術(shù)復(fù)雜、施工難度大的工作。
現(xiàn)有技術(shù)中，拆卸內(nèi)爬式塔式起重機(jī)的起重臂主要有三種方法。
第一種方法：在建筑物頂部專門安裝一臺塔式起重機(jī)進(jìn)行拆卸法
1、拆卸工藝原理
在建筑物頂安裝小塔式起重機(jī)，拆卸大塔式起重機(jī)，再安裝更小的塔式起重機(jī)，拆卸前面專門安裝的小塔式起重機(jī)，最后用非標(biāo)準(zhǔn)起重機(jī)（如桅桿起重機(jī)）拆卸更小的塔式起重機(jī)。
2、工藝特點及缺陷
該方法盡管相對較安全，但成本高，工期長，同時由于建筑物頂部的情況較復(fù)雜，有時不具備安裝小塔式起重機(jī)的條件，使該方法的使用受到限制。
3、案例
A、工程概況
金茂大廈高420.5m，結(jié)構(gòu)吊裝采用兩臺M440D（起重力矩為600t·m、抬臂、內(nèi)爬式）塔吊，該塔吊經(jīng)24層爬升后，已到達(dá)360m高空。M440D塔吊為目前國內(nèi)最大的內(nèi)爬式塔吊，要將此龐然大物在高空中拆除，比較可行的辦法是采用逐層置換法，即在360m的高空安排1臺中型吊機(jī)，將M440D拆除，再由中型吊機(jī)安裝1臺小型吊機(jī)將其置換，最后人工拆除小型吊機(jī)。
B、拆除施工思路
本工程現(xiàn)有WMD210重力矩為210t·m，不能滿足施工需要，但是若向國外租借塔吊，則需花費租金15萬美元，成本太高。更換卷揚機(jī)：M440D塔吊最重部件是回轉(zhuǎn)平臺，重15.7t，加上起重鋼絲繩及吊鉤重量達(dá)到18.4t，而WMD210屋面吊受5t起重卷揚機(jī)走三限制，最大起重量僅為15t，再者，被拆塔吊是在360m高空，起重鋼絲繩至少需要1000多m鋼絲繩，而5t卷揚機(jī)的容繩量最多只有600m，顯然，WMDZ10屋面吊的起重能力和卷揚筒的容繩量都不夠。經(jīng)研究，發(fā)現(xiàn)WMDZ10屋面吊還有潛力可挖，屋面吊是由75t履帶吊改制而成，在強(qiáng)度和起重力矩方面沒有問題，半徑在9.lm時，起重能力為18.56t，正好滿足要求，經(jīng)計算，只要將原來l臺5t卷揚機(jī)更換成兩臺10t卷揚機(jī)（雙出頭），在操作時保持同步便可解決問題。
將屋面吊布置呈懸托狀：由于金茂大廈外形似寶塔，核芯筒外鋼結(jié)構(gòu)隨著樓層的升高而逐步向核芯筒靠攏，即越向上樓層有效空間越少，而WMD210屋面吊在吊重18.4t的情況下，其半徑只能＞1m。所以，WMDZ10屋面吊位置的布設(shè)，亦成了一大難題。受半徑限制，WMDZ10屋面吊只能布置在以M440D塔吊為圓心的大圓（半徑為9.lm）與小圓（半徑為7.6m）之間，何況逐層收縮后的屋面有效空間相當(dāng)少，均遠(yuǎn)離建筑外框，但是，為了使18.4t重的回轉(zhuǎn)平臺在吊至地面的過程中，離已安裝好的玻璃幕墻盡可能遠(yuǎn)一些，WMD210屋面吊必須布置在距建筑外框較近的位置上。顯然，按照常規(guī)的思路將WMD210屋面吊安放到結(jié)構(gòu)內(nèi)已行不通，而違背常規(guī)將其布置呈懸托狀態(tài)，就成了特定條件下非常理想的位置。
導(dǎo)向滑索將重物引至地面：WMD210屋面吊間轉(zhuǎn)平臺投影面積為6.8m×3.23m，控制重量為6t。QW6屋面吊在吊重6t時，最大半徑為5.3m，QW6屋面吊回轉(zhuǎn)中心至玻璃幕墻距離為1.3m，在最理想狀態(tài)下，WMD210屋面吊回轉(zhuǎn)平臺與玻璃幕墻距離為2.385m，如果受到高空風(fēng)荷載影響，吊物由360m高空降至地面，回繩根本無法控制。針對這一問題，提出使用“導(dǎo)向滑索”將吊物安全引至地面。其主要組成有懸挑在設(shè)備1層外的1副挑支架、2只1t卷揚機(jī)、2根11.0m×500m鋼絲繩和2只3t導(dǎo)向，這樣一來，吊物就會順著“導(dǎo)向滑索”安全到達(dá)地面，既不會轉(zhuǎn)動，也不會碰著幕墻玻璃
C、拆除步驟
第二種方法：搭設(shè)腳手架或鋼塔輔助拆除塔吊
1、工藝原理
該方法是在屋面安轉(zhuǎn)腳手架或鋼塔，利用拔桿將塔吊拆卸到屋面解體后再轉(zhuǎn)運到地面。
2、工藝特點及缺陷
該方法需要大量的鋼管在拆卸前運上建筑物頂部，拆卸完成后運下，成本較高、工期長；有時建筑物頂部的標(biāo)高差較大，腳手架須搭設(shè)的高度較高，且無附著，同時，其搭設(shè)位置往往在建筑物頂部平面的邊緣，存在較大危險性；對腳手架和鋼塔的搭設(shè)要求較高。
3、案例
A、工程概況
廣州市大都會廣場是48層的高層建筑，主樓屋頂采用“金字塔”式造型。結(jié)構(gòu)由三個拾級而上的屋面層及四條R.C斜梁構(gòu)成，復(fù)蓋金色玻璃光棚裝飾。最下的屋面層平面同塔樓尺寸，標(biāo)高為177m；中間屋面層的平面尺寸26.2m×26.2m，標(biāo)高為182.80m；上面的屋面層15.2m×15.2m，標(biāo)高186.80m。從177.00m開始至198.60m由四根斜梁正交成四棱錐體的尖頂。結(jié)構(gòu)施工時，在E軸以北1.7m與④～⑤之間安裝有一臺F023/B（沈陽）內(nèi)爬塔吊，此塔吊吊臂長50m，塔尖最高處標(biāo)高約為2llm。主體結(jié)構(gòu)完成以后，塔吊的使用率不高，施工安排先行將塔吊拆除。
由于塔吊的下降高度受到結(jié)構(gòu)的限制，只能在屋面上采用土法吊裝進(jìn)行拆卸。拆卸方法是在186.80m屋面上安裝一座吊裝鋼塔，利用拔桿將塔吊拆卸到屋面解體后再轉(zhuǎn)運到地面。而本工程屋面構(gòu)造復(fù)雜，每個屋面層面積不大，加上斜梁的影響，處于高空作業(yè)，場地狹窄，作業(yè)困難。這種困難環(huán)境下的拆卸作業(yè)前所未有。機(jī)械布置擠迫；風(fēng)纜角度差；塔吊拆卸的部件，特別是50m長的吊臂堆放位置不足等，這些都需要在制訂拆卸方案中考慮的。
B、塔吊拆除施工工藝
① 安裝吊裝鋼塔
吊裝機(jī)具的布置：拆卸用的吊裝鋼塔，中心位于：④一⑤軸之間與距C軸以北2m的交線上（見圖）。
鋼塔安裝15節(jié)，高27.75m，全部塔身安裝∠125的加強(qiáng)節(jié)，使用兩條26m長拔桿在鋼塔的南、北面，均座在底部。北面的為1﹟桿，負(fù)責(zé)拆卸塔身、平衡臂；南面的為2﹟桿，負(fù)責(zé)拆卸吊臂、平衡重塊及塔吊料轉(zhuǎn)運至地面�，F(xiàn)場需預(yù)先在樓面位置預(yù)埋鐵環(huán)，以鎖緊鋼塔腳和纜風(fēng)繩。此吊裝鋼塔使用卷揚機(jī)臺數(shù)為：1t雙筒機(jī)3臺、5t機(jī)3臺、0.5t機(jī)1臺。由于樓面場地狹窄，卷揚機(jī)位置只能在樓面東北、西北角，離鋼塔只有11m。按規(guī)定，卷揚機(jī)至鋼塔地腳滑輪的距離要等于卷揚機(jī)卷筒的20倍，約17m，卷筒上的鋼絲繩在轉(zhuǎn)動時才能按順序整齊排列。為解決卷揚機(jī)位置短促問題，在綁扎從卷揚機(jī)引出鋼絲繩經(jīng)過的第一個滑輪時，采取在錨固體與滑輪之間留有約30cm的距離，以便卷揚時滑輪可隨鋼絲繩的排列而擺動，使鋼絲繩能整齊排列。
鋼塔的纜風(fēng)繩：按一般做法，鋼塔的纜風(fēng)繩不少于12條，直徑不小于15.5mm，配以f15.5mm的鋼絲繩夾，其錨固點視現(xiàn)場實際情況而定，因天面平面尺寸較小，纜風(fēng)繩固定在天面一層四周的邊柱或梁上，南面纜風(fēng)繩的夾角都在70°～74°之間（一般要求不大于60°），考慮到拆除塔吊的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、平衡臂及吊臂時，南面和東面的纜風(fēng)繩為主受力，經(jīng)過復(fù)核，將鋼塔南面的纜風(fēng)繩由3條增加到4條；東面東北方向也多加了1條纜風(fēng)繩。使用l#拔桿吊裝拆卸時，還采取將2#拔桿的吊鉤放下，與1#拔桿相反方向向鉤住建筑物的拉錨用來加強(qiáng)措施。
吊裝拔桿的技術(shù)數(shù)據(jù)：26m長的拔桿安全使用范圍在仰角45°～75°之間，吊幅為6.73m～18.38m；起吊高度18.38m～25.11m。當(dāng)拔桿仰角45°，最大起重量約15t。拆卸塔尖時，1#拔桿至塔身的距離9m，仰角70°，起吊高度24m（樓面計起，下同）而此時塔尖的最高處約15.5m左右，此拔桿能滿足要；拆卸吊臂時，拔桿到吊臂重心距離約17m，此時仰角49°，起吊高度19.62m。吊臂重約7.3t（吊臂為塔吊最重部件）。所以1#拔桿可以滿足塔吊拆卸要求。
② 塔吊的拆卸步驟
A、拆卸塔吊前，必須首先把塔吊下降，使塔尖相對高度約15.5m。
B、按照說明書要求的順序拆卸塔吊，其中吊臂需放在天面用鋼管搭設(shè)的平臺上解體。
③ 拆卸吊裝鋼塔
塔吊拆卸完畢后，安裝一條12m小拔桿，將26m拔桿在樓面解體后，吊到地面，其它塔料和小拔桿用施工電梯運到地面。
注意事項：
A、在182.80m處安裝的吊裝鋼塔，自重加上吊重共約13t，需加支頂卸荷。
B、吊臂解體位置在②～③之間，由于屋頂斜梁的影響，需預(yù)先用鋼管搭設(shè)平臺C。
C、拆卸過程中，必須設(shè)專人在現(xiàn)場監(jiān)控。操作人員必須嚴(yán)格執(zhí)行高空作業(yè)和設(shè)備安裝拆卸的有關(guān)規(guī)定。
第三種方法：采用非標(biāo)準(zhǔn)起重機(jī)（如桅桿起重機(jī)等）拆卸法
1、工藝原理
該方法是在塔式起重機(jī)起重臂端部后一標(biāo)準(zhǔn)節(jié)上安裝一臺小的人字桅桿起重機(jī)，用于拆卸起重臂的端部（外側(cè)）標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，然后逐次后移人字桅桿起重機(jī)進(jìn)行起重臂的拆卸。
2、工藝特點及缺陷
該方法成本較低，但由于起重臂的相當(dāng)一部分超出了建筑物頂部平面，懸在數(shù)十米，甚至幾百米的高空，設(shè)置安全設(shè)施較困難，在此種條件下進(jìn)行起重臂的拆卸和吊裝施工，具有一定的危險性；隨著拆卸過程，安裝在起重臂上的小人字桅桿起重機(jī)需要后移，不僅施工人員可能摔下，人字桅桿有下落的危險，有造成重大安全事故的隱患。
3、案例
A、工程概況
廣東省郵電通信樞紐綜合樓位于廣州市中山二路，該工程地下室6層，地面以上至塔樓機(jī)房頂64層，高度249.8m，建筑面積約14.5萬m2。塔樓結(jié)構(gòu)施工時，使用一臺波坦MC300K12內(nèi)爬塔吊。結(jié)構(gòu)封頂后，需要將該塔吊安全順利地拆卸下來。其拆卸高度和單體重量在廣州地區(qū)均排在前列。
拆卸平面布置圖
經(jīng)研究有關(guān)設(shè)計圖紙、塔吊機(jī)型和現(xiàn)場實地考察，決定采用15m×20m纖纜式桅桿起重機(jī)（簡稱把桿）來拆卸塔吊，在機(jī)房頂樓面（249.8m）拆卸，解體后用20m×25m把桿吊卸部件放置在地面，在地面再由30t汽車式吊機(jī)吊走
① 施工機(jī)具
吊裝用的主要機(jī)具把桿由立桿和動桿組成。動桿截面600mm×500mm，每節(jié)5m；立桿截面500mm×500mm，每節(jié)5m�？梢越M合成15m×20m或20m×25m，每節(jié)由20支M18的高強(qiáng)螺栓連接。升降系統(tǒng)采用2臺5t慢動卷揚機(jī)，變幅系統(tǒng)采用1臺3t慢動卷揚機(jī)，旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)采用2臺1t卷揚機(jī)。主把桿分別由8條纜風(fēng)繩固定，每條纜風(fēng)繩由兩個8t雙滑輪組分上下，由中13.5鋼絲繩連接（4繩裝置）。當(dāng)拔桿動桿20m時，起吊角度為450，起重能力12t；拔桿動桿25m時，起吊角度為450.使用雙繩吊卸，起重能力12t（包括吊鉤及吊繩重量）。
② 施工準(zhǔn)備
拔桿設(shè)在十字梁交匯處，此處以下加設(shè)兩層鋼管支頂以分散荷載；由于拆卸部件需放置在機(jī)房樓面，機(jī)房樓面以下亦加設(shè)兩層支頂。在十字梁交匯處、拔桿座lm×lm對開lm周邊處，在樓面梁的兩邊開口，用鋼絲繩穿過梁固定拔桿座。使用小20鋼絲繩穿過拔桿座固定耳孔與樓面孔繞過樓面板底梁底三圈固定，每個方向固定點最大拉力15t。
③ 試吊
拔桿在1#位試吊14t，吊幅13.5m，將配重逐件吊卸到59層樓面的相應(yīng)位置。首先試吊1件F配重3.23t，然后試吊2件F配重6.46t，再試吊2件F配重、l件E配重1.87t和l件B配重2.5t共10.83t，最后試吊3件F配重、1件E配重和2件B配重共重14.06t。
拔桿在2#位試吊8.33t，吊幅16m，動桿與水平夾角490，將配重逐件吊卸到地面的預(yù)定位置。首先試吊l件F配重3.23t，然后試吊2件F配重646t，最后試吊2件F配重和l件E配重l.87t共8.33t。
④ 拆卸施工
A、利用現(xiàn)有塔吊組裝拔桿，各卷揚機(jī)就位，固定、組裝好拔桿，檢查各部位是否可靠、牢固、完好。
B 、塔吊旋轉(zhuǎn)至前臂向南，吊重物平衡后自降。從臂底266m降至臂底253m，此時臂底至樓面高度是3.2m。
C 、利用拔桿動桿將平衡臂向西北方向吊卸平衡重，并放置樓面，按40m臂長留一件平衡重。
D 、將前臂向東北方向用拔桿吊卸到樓面解體。
E 、安裝雙繩導(dǎo)索，導(dǎo)索采用12.5鋼絲繩，長度300m，從59層北面女兒墻引至地面，下端滑輪連接在地錨或3t重物上。吊物與導(dǎo)索之間用一條連接繩連接，可沿導(dǎo)索上下滑移，防止吊物與塔樓碰撞。
F 、拔桿在l#位置完成拆卸解體后，將部件最重的轉(zhuǎn)盤、平衡臂由東向北方向吊下到59層樓面放置后，拔桿重新組合為20m×25m，位置移到2#位，固封好拔桿座后，把樓面的塔吊部件吊卸到地面。
G 、將整臺塔吊拆卸、放置地面的工作完成后，拆除大拔桿重新組裝小拔桿。將大拔桿的材料吊至地面。然后拆除小拔桿，利用高速電梯將小拔桿放回地面運走，整個拆卸工作完成。
