高层建筑使用塔机施工的几个问题

塔式起重机（简称塔机），是高层和超高层建筑施工的首选垂直运输设备。本文围绕使用塔机需要注意的几个问题进行叙述。
　　1.关于塔机基础的做法
　　轨道式塔机基础的习惯做法为：先将地基夯实或做一层3：7灰土垫层，再铺碎石道渣，然后安放木轨枕，在木轨枕上铺设钢轨。这种做法木材消耗量大，使用寿命短，对重型塔机极不适宜。当今推荐的做法是：在夯实的地基上架设钢筋混凝土底板或钢筋混凝土轨枕梁，在底板或轨枕梁上用预埋件固定安装工字钢，然后再在工字钢上安装钢轨。为提高辅轨效率，节约铺轨费用，常把钢筋混凝土轨枕梁、工字钢支托和钢轨组装在一起，形成一条长12.5m的装配式钢筋混凝土钢轨基础。这种轨道基础非常适合FO/23B、HK40/21B、H3/36B等重型自升塔机使用。
　　底架固定式自升塔机以采用分块式钢筋混凝土基础为适宜。在地耐力较高的地基上，这种混凝土基础板块尺寸可取为200×200×50cm，板块的顶部和底部均应双向配筋。如塔机必须安装在深基坑近旁，则应采用钻孔灌注桩承台基础，以保证塔机基础的坚固和稳定，并要采取措施，防止基坑边坡塌方。
　　塔身固定式自升塔机的基础必须满足两项要求：一是将塔机上部荷载均匀地传给地基并不得超过地耐力；二是要使塔机在各种不利工况下均能保持整体稳定而不致倾翻。因此这种塔机基础体积相当庞大，基础重量要相当于塔机压重的重量。固定式塔机基础重量与塔机独立高度密切相关，独立高度越高，基础重量越大。以FO/23B塔机为例，当其独立高度为59.8m时混凝土基础尺寸需达6.5×6.5×1.7m.若塔机需在基础施工阶段架设在深基坑近旁，表层土质条件又比较差，则这种基础还必须由钻孔灌注桩支承。因此，为节省基础构筑费用、宜将这种整块大体积混凝土基础分解为若干个预制混凝土条块，从而构成一个装配式钢筋混凝土基础，以便做到多次反复使用，使分解到每个工程项目上的塔机基础费用降至最低。
　　此外还应注意以下几种特殊情况下的基础处理：
　　（1）先行走，后固定附着。在塔机幅度活动范围不能覆盖整个建筑物长度，而且建筑物局部高度又超过塔机自由行走的高度限制时，可采用先行走后固定附着施工法。为此，除沿建筑物按常规做法铺设轨道基础外，还应在塔机施工后期固定附着的位置，预先在轨道下方加筑混凝土基础，以增强原轨道基础承载能力，防止不均匀沉陷。
　　（2）先定点施工，后行走锚固。塔机先立于边坡上进行基础施工，基坑回填后，高层施工又需要靠近建筑物并与建筑物锚固。为此可采用先铺设部分混凝土轨道基础，随后再在碾压密实的地基上接长混凝土轨道基础，满足塔机行走后锚固的需要。
　　（3）先附着，后行走拆卸。对于施工对象为“L”或“U”形建筑物，采用附着式塔机虽能满足吊装施工要求，但结构完工后，限于塔机的构造尺寸却无法在原位进行拆除。为此需要铺筑一段轨道基础，使塔机能沿轨道退出狭窄的空间，以便用通常惯用的工艺和辅机进行落塔和拆卸。
　　（4）先内爬，后附着固定。对于体型复杂的高层建筑，先以内爬式塔机完成较低部分的吊装施工，随后再通过锚固装置进行高层或超高层部分施工，随后再通过锚固装置进行市场或超高层部分施工。为此应在地下室底板施工时为内爬塔机选定最适合的位置，并构筑混凝土基础。内爬塔机的上部要附装液压顶升套架。
　　（5）在楼层上安装塔机。在高层建筑主体施工时，常需在地下室顶板或裙房屋顶安装附着式塔机，以进行塔楼部分的施工。为此应对安装塔机处的楼板结构进行验算和加固，并在楼板下加设支撑（至少连续两层加设支撑），以保证安全。
　　2.关于塔机的安装与拆卸
　　塔机在安装与拆卸时发生事故的比例相当高，事故损失也相当大。事故的原因大约有二类：一是设计制造的问题，其中突出的是使用说明书上对安装、拆卸操作程序、步骤的叙述不够清楚、不够明确。二是违章作业，没有按要求操作，缺乏最基本的力学知识。如空腹起吊（即自升式塔机在顶升过程中套架顶部与标准节顶部之间出现空位时起升重物，以至出现对塔身中心较大的不平衡力矩），小车不到指定的位置等。建设部曾于1997年以“建建[1997]86号文件”颁发《塔式起重机拆装管理暂行规定》，四川省也已于2000年起实行《建筑起重机械准用证》制度。这些规定、制度的制定与实行，对预防塔机安拆事故发生，保证安拆安全具有重要作用，塔机使用单位应严格执行。
　　3.关于塔机的安全使用
　　塔机一般的工作气温为-20℃~+40℃，工作风速不大于6级。塔机司机和起重工必须经过培训，且有专机上岗证才能操作塔机。安全操作塔机必须做到：“五好”和“十不吊”。五好是：思想集中好；上下联系好；机器检查好；扎紧提放好；统一指挥好。十不吊是：
　　（1）在臂架和吊起的重物下面有人停留或行走不准吊；
　　（2）起重指挥应由技术培训合格的专职人员担任，无指挥或信号不清不准吊；
　　（3）钢筋、型钢、管材等细长的多根物件必须捆扎靠，单头“千斤”或捆扎不牢不准吊；
　　（4）多孔楼板、积灰斗、手*斗车未用四点吊时不准吊；
　　（5）吊砌块必须使用安全可靠的砌块夹件，吊砖必须使用砖笼，并堆放整齐，木砖、预埋件等零星物件要用盛器堆放稳妥，妥叠放不齐不准吊；
　　（6）楼板，大梁等吊物上站人不准吊；
　　（7）埋入地里的板柱，井点管等以及粘连、附着的物品不准吊；
　　（8）多机作业应保证吊重物距离不小于3m，在同一轨道上多机作业，无安全措施不准吊；
　　（9）六级以上强风不准吊；
　　（10）斜拉重物或超过机械允许荷载不准吊。
　　塔机的安全装置四限位、两保险必须齐全，灵敏、可靠。塔机在运转中，若听到有异常响声，应立即停车，检修好后再投入运行。要经常检查钢丝绳的磨损情况和润滑情况，若不符合要求要立即更换。每次操作前，都要空载试验各安全装置的开关触头，并要求处于正确位置。经常检查塔身垂直度＜3/1000.塔机不工作时，松开回转机构的制动装置，将吊钩升至接近臂架，吊钩上严禁挂重物，行走式塔机必须把夹轨钳失紧。
　　塔机使用中，由于安全装备失灵、操作失误，特别是超载造成事故的比例甚高。这里应该特别强调，所谓“操作失误”并不都是无心之过，也不都是无意造成的，有不少是人为的，明知可能发生事故也要去做。还有，一些塔机使用单位，塔机买回来投入使用前就断掉力矩限制器。安全与效益是不能对立起来的，更不能为缩短工期，提高效益而以丢掉安全为代价。