談高層建筑群塔作業防碰撞技術案例

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摘要：在群塔作業布置時，除了考慮塔吊覆蓋面積、周邊建筑物影響、塔吊附著與拆卸、基礎定位等因素外，還應考慮周邊項目施工進度影響、附著高度、與外架搭設配合。本文對某住宅項目塔吊布置進行分析，通過研究塔吊三維空間防碰撞方法，并結合附著、施工進度配合等方面問題，綜合論述了群塔作業時防碰撞注意要點，提出解決辦法，為同類項目塔吊布置提供參考。

關鍵詞：塔吊；群塔作業；防碰撞；安全管理；施工機械

1工程概況

某住宅項目建筑面積489400m2，占地面積127000m2，地下1層、地上32層，地下室層高6m、地上首層5.2m、標準層3m層高，建筑高度99.20m，共有15棟高層住宅、15棟別墅、1棟商業樓、1棟幼兒園組成。為滿足現場施工需要，共布置了14臺塔吊。而在本項目西南面緊鄰的有一在建學校項目，其建筑物主要為高度20~30m的教學樓、實驗樓、宿舍樓等，共布置了5臺塔吊。本項目樓層高度相近、布置的塔吊數量多、交叉作業區域多，從圖1來看，項目對學校呈半包圍狀，且臨近紅線的10#、11#、12#、13#、17#、18#、19#住宅樓距學校項目的建筑物僅24m，兩個項目同時在建，與之交叉作業情況也較多，塔吊的防碰撞管理存在一定難度，施工單位對塔吊使用各階段、環節進行分析，確保塔吊安全使用。

2平面策劃階段

在布置塔吊時，除了滿足現場施工需求，遵照《塔式起重機安全規程：GB5144-2006》“兩臺塔機之間的最小架設距離應保證處于低位的塔機的臂端部與另一臺塔機的塔身之間至少有2m的距離”、“塔機的尾部與周圍建筑物機器外圍施工設施之間的安全距離不小于0.6m”［1］的規定外，還應考慮塔吊安拆時，周圍建筑物是否對大臂和平衡臂的升降形成障礙。另外，塔吊應盡可能覆蓋本項目施工范圍，避免靠近用地紅線［2］，一是考慮充分利用塔吊、提高使用效率、方便現場施工，二也是從安全使用角度出發，若覆蓋紅線外過多，易受紅線外施工限制，施工進度一旦超過本項目，紅線外建筑物高度超出塔吊大臂，則塔吊大臂存在與該建筑物發生碰撞的風險。本項目12#住宅樓先于學校實驗樓開工，12#樓塔吊為“中建”牌TC6013型，最大獨立安裝高度為41m，實際初始安裝高度為34m，原計劃在8層安裝第一道附墻。受項目資金不到位影響，12#樓停工2個月，期間學校實驗樓正常施工。12#樓復工后，施工至結構6層時，實驗樓的施工進度大大超出預期，12#樓塔吊大臂已制約實驗樓的結構施工，頂升工作迫在眉睫，否則將影響實驗樓進度，對其他項目造成影響。但由于兩臺塔吊大臂垂直距離僅5m，若12#樓塔吊頂升一個標準節（即4m）達到最大獨立起升高度41m，則必然存在大臂碰撞隱患，如圖2所示。由于打亂了一般塔吊從高到低、依次升節的次序安排［3］，需調整12#樓塔吊附著方案，在5層提前安裝1道臨時附著，隨后根據說明書頂升6個標準節至60m，待8層結構混凝土強度達到設計要求后，安裝原計劃的第1道附著。然后將5層的臨時附著拆除，安裝在14層作為第2道附著，后續的附著按原計劃進行。此方案在確保安全、進度的前提下，不增加塔吊附著數量，為比較經濟的方案。

3關注第1道附著位置本項目

2#、3#、12#、13#樓均為地下1層、地上32層結構，戶型大體相似、總高度一致，4棟樓平面上呈四邊形分布，先后間隔1個月陸續開工，各布置了1臺60m臂長塔吊，四臺塔吊交叉重合區域較多，如圖3所示。按塔吊使用說明書，各臺塔吊均可在8、14、20、26、32層安裝附著。但結合平面布置情況，若按此方案，當塔吊達到最終安裝高度時，4臺塔吊大臂幾乎在一個水平標高，垂直距離無法滿足《塔式起重機安全規程：GB5144-2006》的要求。因此，在安裝第1道附著時，應對附近塔吊進行綜合分析，首先從塔吊最終安裝高度入手計算［4］，然后結合說明書以最經濟附著方案，依次往下排列附著點位置，規劃好第1道附著位置并及時安裝，在不增加附著數量，選擇較經濟的方案的同時，消除后期塔吊大臂碰撞隱患。

4注意外架懸挑層位置及施工進度配合

本項目高層住宅標準層工期約為6d/層，在4層以上搭設型鋼懸挑腳手架，一次懸挑高度為18m，立桿長為6m，接長采用對接方式。塔吊初始安裝高度為40m，按照《施工現場機械設備檢查技術規范：JGJ160-2016》規定，“對小車變幅的塔機，當吊鉤裝置頂部升至小車架下端的最小距離為800mm處時，應能立即停止起升運動，但應有下降運動”［5］，此起升限位加上吊鉤高度、鋼絲繩長度及所吊材料設備，大臂下端距吊物下端至少8m，如圖4所示。根據塔吊使用說明書，第1道附著可以安裝在8層墻柱。當主體結構施工至9層梁板時，由于外架防護高度至少超出作業面1.2m，因此所吊運的材料設備無法順利放置在作業面，只能冒險、在外架上開口讓材料設備進入，存在一定安全風險，而遇到體積更龐大的布料機時，更是無計可施。考慮到混凝土強度的增長齡期，一般在8層墻柱澆筑7天后才能達到混凝土的強度要求，即最早要在10層梁板澆筑完后才能安裝附著桿。此時，也必然會出現第二懸挑段的立桿與塔吊大臂碰撞的問題。而外架懸挑段高度一般與塔吊附著點的距離相同均為18m左右，所以，每一道附著位置均會出現類似問題。群塔安裝最重要、最關鍵的階段為群塔附著、加節、頂升階段［6］。因此，在擬定腳手架方案時，應綜合考慮塔吊的構造使用、現場的施工進度配合情況，通過調整懸挑層位置或者懸挑段高度，也可以通過調整附著點位置或者間距，選擇經濟性較好的方案，減少因各專業、工種配合不到位造成的進度延誤，同時也避免塔吊碰撞施工材料、設施的隱患。

5總結

除了上述情形外，消除群塔碰撞隱患，還可以采用截短塔吊大臂、安裝塔吊集群安全作業智能控制系統等技術措施［7］，在現場管理上遵循“五讓”原則（后塔讓先塔、低塔讓高塔、動塔讓靜塔、輕塔讓重塔）［8，9］。本文僅以本項目布置的一種型號的塔吊進行論述，實際施工中，由于各臺塔吊型號不一，其標準節長度、獨立高度、自由高度、附著高度等可能存在差異，會遇到更多的問題［10］。筆者認為，塔吊布置是一項綜合性較強、對土建技術人員的要求較高的工作，要求對塔吊的構造、現場策劃有一定的知識及經驗儲備，其關鍵點在于保證安拆及使用安全、避免平面位置和垂直高度上的碰撞，同時滿足現場使用，達到經濟效益較大、施工進度較快。

參考文獻

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［4］張奇志.群塔施工中塔機安全高差的計算方法［J］.施工技術，2003（3）：45-47.

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［6］陳昆鵬，譚維，李欽，等.淺談塔樓施工進度對群塔的影響［J］.廣東土木與建筑，2012，19（9）：41-43.

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作者：賴吉洋 藍若天 李義恒 林益帆 單位：中建四局華南建設有限公司