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深圳平安金融中心塔式起重機支承架懸掛拆卸技術(shù)

文檔作者：陸建新，王川，胡攀，霍宗誠，張賀，楊定國文檔來源：中建鋼構(gòu)有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2025年12月15日
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4
施工技術(shù)
CONSTRUCTl0N TECHNOLOGY
2016年3月上
第45卷第5期
DOI：10．7672／s舀s2016050004
深圳平安金融中心塔式起重機支承架
懸掛拆卸技術(shù)木
陸建新，王川，胡攀，霍宗誠，張賀，楊定國
(中建鋼構(gòu)有限公司，廣東深圳518040)
(摘要]針對超高層建筑中塔式起重機的特點，塔式起重機支承架拆卸是保障超高層施工的重要前提。對塔式起
重機支承架拆卸方式進行了研究，對于常規(guī)拆卸方法的缺點開展分析，提出了一種新型懸掛拆卸施工技術(shù)。該技
術(shù)利用索具替代塔式起重機作為拆卸工具，支承架懸掛于空中等待周轉(zhuǎn)，節(jié)約了堆料場地，縮短了施工工期，保證
了塔式起重機支承架拆卸施工安全、高效地進行。
[關(guān)鍵詞]高層建筑；塔式起重機；支承架；懸掛；拆卸；施工技術(shù)；有限元分析
[中圖分類號]TH213．3 [文獻標(biāo)識碼]A 【文章編號]1002·8498(2016)05-0004-05
Disassembly Technology of the Tower Crane Support Frame by
Suspension for Shenzhen Ping’an Financial Center Building
Lu Jianxin，Wang Chuan，Hu Pan，Huo Zongcheng，Zhang He，Yang Dingguo
(China Construction Steel Structure Co．，Ltd．，Shenzhen，Guangdong 5 1 8040，China)
Abstract：Based on the characteristics of tower crane in super tall building construction，the tower crane
support flame disassembly is the important precondition of tall building construction．This paper studied
the disassembly manner of tower crane support flame，analyzed the disadvantages of conventional
disassembly manner，and proposed a novel disassembly technology by suspension．The technology took
advantage of the rigging instead of tower crane as the disassembling tool，and suspended tower crane
support flame in the air for cycle，which can save the stacking area，shorten the construction period，and
ensure the safety and efficiency of the tower crane support Lame in disassembly construction．
Key words：tall buildings；tower cranes；support Lame；suspensions；disassembly；construction；finite
element analysis
0 引言
隨著超高層建筑的不斷發(fā)展，塔式起重機作為
材料及構(gòu)件的主要運輸設(shè)備，其型號、數(shù)量、附著形
式也相應(yīng)地發(fā)生著變化。
1996年竣工的深圳地王大廈，其施工過程中僅
配備2臺法福克M440D塔式起重機；而目前已經(jīng)封
頂?shù)纳虾Ｖ行拇髲B，施工中為其配備了3臺法?？?
M1280D塔式起重機及1臺中異ZSL2700塔式起重
機，可以看出，塔式起重機型號越用越大，而使用數(shù)
量也越來越多。
塔式起重機的附著形式也在不斷演變。過去
{中建股份課題(CSCEC-2010一Z-01-5-03)
[作者簡介]陸建新，教授級高級工程師，E-mail：Ijx2004．2@163．corn
[收稿日期]2014．12-22；[修訂日期】2015-03—16
自爬升式塔式起重機多支承于核心筒內(nèi)，像上海環(huán)
球金融中心、廣州周大福金融中心均采用這種附著
形式；但為了充分利用塔式起重機的起重性能，如
今，塔式起重機多掛設(shè)于核心筒外側(cè)，像廣州國際
金融中心、天津117大廈便運用了這種附著形式。
深圳平安金融中心塔樓地下5層，地上118層，
施工過程中配備了4臺大型動臂式塔式起重機，均
掛設(shè)于核心筒翼墻外側(cè)。其中，北側(cè)(1號)及東側(cè)
(2號)為法?？薓1280D塔式起重機，南側(cè)(3號)
及西側(cè)(4號)為中異ZSL2700塔式起重機。4臺均
為國內(nèi)外建筑施工中使用的最大型號塔式起重
機¨。。塔式起重機平面布置如圖1所示。
目前，外掛式塔式起重機在工程中的應(yīng)用越來
越常見，國內(nèi)外學(xué)者對此也有了一定的研究。張宇
萬方數(shù)據(jù)
陸建新等：深圳平安金融中心塔式起重機支承架懸掛拆卸技術(shù)
號塔式起重機(M 1 280D)
≯。、等‰{。∥
4璐(Z靛SL2魷700)薤i蓼貓瓣魷
步，b絮≤
3號塔(Z式S起L2重70機0)S 2700]+?毫?！凇ⅰ趠。
圖1 塔式起重機平面布置
Fig．1 Plan layout of tower cranes
等‘2|、賈寶榮等‘3|、吳欣之等‘4。、郁政華等‘51對外掛
式塔式起重機支承系統(tǒng)進行了研究；華學(xué)嚴(yán)等¨1申
請了塔式起重機支承設(shè)備的專利；周明等‘川針對廣
州珠江新城西塔結(jié)構(gòu)的施工特點，確定了塔式起重
機支承架結(jié)構(gòu)荷載工況必須考慮的要素；林金地
等‘81對塔式起重機運行過程中附著點支承反力的
靜態(tài)變化情況進行了系統(tǒng)研究。由此可見，針對外
掛式塔式起重機支承系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，國內(nèi)外專家學(xué)者的
研究已日趨成熟。
在現(xiàn)場施工過程中，為配合塔式起重機的爬
升，支承架需向上周轉(zhuǎn)?，F(xiàn)有的支承架拆卸周轉(zhuǎn)方
法是利用鄰邊塔式起重機將支承架拆卸后，放置于
地面堆場，然后向上周轉(zhuǎn)。這種方法需占據(jù)施工主
線，且占用堆料場地，施工效率和經(jīng)濟效益較差。
而對于塔式起重機支承架拆卸周轉(zhuǎn)的研究，國內(nèi)外
未見文獻報道。因此，本文以深圳平安金融中心為
背景，通過對支承架結(jié)構(gòu)的分析，利用最上一榀支
承架不承受塔式起重機豎向荷載的這一特點，提出
了塔式起重機支承架懸掛拆卸的施工技術(shù)，為外掛
式塔式起重機支承架的拆卸周轉(zhuǎn)提供參考。
1 塔式起重機支承架概況
為滿足塔式起重機的附著、爬升，每臺塔式起
重機配備1套支承系統(tǒng)，每套支承系統(tǒng)由3榀支承
架組成，其中2榀用于支承塔式起重機，另一榀用于
周轉(zhuǎn)；每榀支承架由拉桿、壓桿、三腳架組成，如圖2
所示。
平安金融中心整個施工過程中塔式起重機將
爬升27次，支承架將隨之拆卸、周轉(zhuǎn)27次，支承架
周轉(zhuǎn)及塔式起重機爬升過程如圖3所示。
拉壓桿與核心筒、拉壓桿與三腳架、三腳架與
核心筒、2個三腳架之間均通過銷軸連接，各連接節(jié)
點詳情如圖4所示。1號節(jié)點為2個三腳架的連接
節(jié)點，每個三腳架上、下各設(shè)置了3塊插板，插板通
過銷軸連接，將銷軸拔出即可使2個三腳架脫離相
互約束，實現(xiàn)分離。2號節(jié)點為三腳架與核心筒埋
三腳
圖2支承架組成構(gòu)件
Fig．2 Components of support frame
C榀
B榀
A榀
a
架
桿
圖3 支承架J司轉(zhuǎn)及塔式起重機爬升過程
Fig．3 Support frame cycling and climbing
process of tower crane
件間的連接節(jié)點，埋件上設(shè)有上蓋板及牛腿，三腳
架設(shè)置在上蓋板及牛腿之間，通過銷軸連接，將銷
軸拔出即可使三腳架脫離核心筒的約束。3號節(jié)點
為拉桿與三腳架、壓桿與三腳架間的連接節(jié)點；三
腳架上設(shè)有耳板，拉桿、壓桿通過銷軸與耳板連接，
將銷軸拔出即可使拉桿、壓桿脫離三腳架的約束。4
號節(jié)點為拉桿與核心筒埋件、壓桿與核心筒埋件間
的連接節(jié)點；核心筒埋件上設(shè)有耳板，拉桿、壓桿通
過銷軸與耳板連接，將銷軸拔出即可使拉桿、壓桿
脫離核心筒的約束。
支承架拆卸時分為拉桿拆卸、壓桿拆卸、三腳
架拆卸。拔出銷軸(解除構(gòu)件的約束)，即達到拆卸
目的。拉桿拆卸時，將拉桿兩端的銷軸拔出，即可
達到拆卸目的；壓桿拆卸時，將壓桿兩端的銷軸拔
出，即可達到拆卸目的；三腳架拆卸時，將三腳架與
牛腿間的銷軸拔出，并將2個三腳架之間的銷軸拔
出，即可達到拆卸目的。
榀
榀
榀
舊憾悃恫懌Ⅳ隊修J。
榀
榀
榀
萬方數(shù)據(jù)
6 施工技術(shù)第45卷
號節(jié)
b
圖4 支承架各連接節(jié)點詳細(xì)情況
The details of every connection joint in support frame
2支承架常規(guī)拆卸技術(shù)
常規(guī)拆卸技術(shù)中，采用鄰邊塔式起重機作為主
要工具，將支承架的各組件逐一拆卸。各組件拆卸
時，先由塔式起重機吊住，然后將組件的所有約束
解除(即將各銷軸拔出)，最后放置地面等待周轉(zhuǎn)。
下面以1號塔式起重機支承架的拆卸為例說明
常規(guī)拆卸技術(shù)。
第1步，先由鄰邊2臺塔式起重機分別吊住2
根拉桿，然后將拉桿與核心筒埋件、拉桿與三腳架
之間的銷軸拔出，銷軸拔出后，拉桿兩端脫離約束，
此時將拉桿吊至地面等待周轉(zhuǎn)。
第2步，用2，4號塔式起重機分別吊住2個三
腳架，如圖5所示；由于上方支承架的遮擋，因此2，
4號塔式起重機的吊點無法設(shè)置在三腳架重心的正
E方．
圖5 2個三腳架由鄰邊2臺塔式起重機吊住
Fig．5 Two triangular supports hung by two
adjacent tower cranes
第3步，將壓桿與核心筒埋件之間的銷軸拔出，
銷軸拔出后，壓桿脫離核心筒的約束，此時，壓桿采
用鋼絲繩及倒鏈懸掛在三腳架之下，如圖6所示。
第4步，利用倒鏈將銷軸拔起，直至脫離牛腿，
然后將上蓋板從埋件上割開，此時三腳架脫離核心
上蓋板
牛腿
圖6壓桿脫離核心筒約束
Fig．6 Compression struts broken away
from core tube
筒的約束，如圖7所示。由于壓桿不再起支撐作用，
而且2，4號塔式起重機的吊點又無法設(shè)置在三腳架
重心的正上方，因此三腳架容易發(fā)生側(cè)向受力，這
些因素導(dǎo)致銷軸與牛腿之間的摩擦力非常大，銷軸
拔出困難。
圖7 三腳架脫離核心筒約束
Fig．7 The triangular supports broken
away from core tube
第5步，將2個三腳架之間的銷軸拔出，三腳架
脫離相互約束，此時，支承架一分為二。由于三腳
架側(cè)向受力，因此2個三腳架難以調(diào)至同一水平面，
這將導(dǎo)致銷軸處插板相互咬合、變形，銷軸與插板、
插板與插板之間的摩擦力增大，如圖8所示。
第6步，2個三腳架拆開后分別吊至地面，并用
另一臺塔式起重機將壓桿從三腳架上拆卸下來，等
待周轉(zhuǎn)；支承架向上周轉(zhuǎn)時，再重新安裝壓桿。
⑦卿
萬方數(shù)據(jù)
陸建新等：深圳平安金融中心塔式起重機支承架懸掛拆卸技術(shù)
插板與插板之間
摩擦力將變大．兩
三腳架難以拆開
飛≮≤妒霍翼舅霉簍羹字
銷軸難以拔出
圖8 2個三腳架難以分開
Fig．8 Difficult for separation of two
triangular supports
常規(guī)拆卸技術(shù)存在幾個明顯缺點。
1)拆卸1號塔式起重機支承架時，需同時使用
2，4號塔式起重機作為拆卸工具，而且1號塔式起
重機在支承架拆卸過程中也無法使用，因此共占用
3臺塔式起重機的使用時間。
2)由于上方支承架的遮擋，2，4號塔式起重機
的吊點無法設(shè)置在三腳架重心的正上方，因此三腳
架側(cè)向受力，這將導(dǎo)致銷軸與牛腿、銷軸與插板、插
板與插板之間的摩擦力非常大，需反復(fù)調(diào)整，花費
大量時間方能將銷軸拔出、三腳架拆開；拉桿、壓桿
及與之相連接的耳板在受力過程中將產(chǎn)生微小變
形，這些變形將導(dǎo)致銷軸摩擦力變大，拔出銷軸非
常困難。
3)支承架拆卸過程中需多人相互配合，利用倒
鏈、千斤頂?shù)裙ぞ叻磸?fù)調(diào)整，花費大量人力、物力。
4)將支承架放置在地面等待周轉(zhuǎn)，占用大面積
的堆料場地，對建筑材料的進場、堆放、轉(zhuǎn)運影響
嚴(yán)重。
3支承架懸掛拆卸技術(shù)
塔式起重機支承架懸掛拆卸的總體思路為：采
用端頭設(shè)置倒鏈的索具將A榀支承架連接在C榀
支承架上，通過提升倒鏈，將A榀支承架整體提升
并脫離核心筒的約束，再將2個三腳架調(diào)平后拆開，
如圖9所示。由于塔式起重機自重等垂直力主要作
用在B榀支承架，因此A不直接懸掛在B上，而是
越過B懸掛在C上，避免B承受額外的豎向荷載。
同樣以1號塔式起重機支承架的拆卸為例說明
懸掛拆卸技術(shù)。
第1步，與常規(guī)拆卸技術(shù)相同，先拆卸支承架的
2根拉桿。
第2步，用索具連接A榀支承架和C榀支承
架，并將倒鏈拉緊，此時A榀支承架由索具懸掛，其
壓桿不再受力，如圖10所示。
第3步，與常規(guī)拆卸技術(shù)相同，將壓桿與核心筒
c榀支承架
B榀支承架
A榀支承架
圖9支承架懸掛拆卸思路
Fig．9 The disassembly of support frame by suspension
C榀支承架
B榀支承架
A榀支承架
圖lO連接索具
Fig．10 Connecting by rigging
埋件之間的銷軸拔出，并采用鋼絲繩及倒鏈將壓桿
懸掛在三腳架之下。
第4步，先將上蓋板從埋件上割開，然后2個三
腳架的6條倒鏈同時提升，將三腳架緩慢拉起，銷軸
逐漸拔出核心筒牛腿，三腳架脫離核心筒約束，提
升至一定高度后，將倒鏈保護繩連接三腳架，如圖
11所示。
崢H 圖“ 三腳架脫離核心簡約束
Fig．11 The triangular supports broken away
from core tube
第5步，三腳架脫離核心筒約束后，通過6條索
具相互配合，將2個三腳架調(diào)至同一水平面上，然后
拔出2個三腳架之間的銷軸，三腳架分離，由各自的
3條索具懸掛。
第6步，三腳架分離后，緩慢放松倒鏈，將倒鏈
保護繩拉直，由倒鏈?zhǔn)芰D(zhuǎn)換為倒鏈保護繩受力，
如圖12所示。三腳架懸掛于空中，等待周轉(zhuǎn)。
黼辮
．=v，．。．疊n驗
萬方數(shù)據(jù)
國施工技術(shù)第45卷
圖12受力轉(zhuǎn)換
Fig．12 Force transformation
通過模擬分析可知，支承架實施懸掛拆卸后，
支承塔式起重機的B，C榀支承架的應(yīng)力值及變形
值與懸掛前相比變化極微。支承架最大應(yīng)力值小
于材料屈服強度，應(yīng)力比最大為0．711，最大位移值
僅8．25mm，滿足設(shè)計及使用要求，支承架實施懸掛
拆卸前后模擬計算分析對比如下：實施懸掛拆卸
前，最大應(yīng)力值為239．8MPa，最大位移值為
8．25ram，最大組合應(yīng)力比為0．71；實施懸掛拆卸
后，最大應(yīng)力值為242．3MPa，最大位移值為
8．25mm，最大組合應(yīng)力比為0．711。
4懸掛拆卸技術(shù)優(yōu)勢
使用常規(guī)拆卸技術(shù)，1榀支承架拆卸一次需用
時1d以上，由于支承架采用鄰邊塔式起重機拆卸，
因此4臺塔式起重機的支承架不能同時拆卸，又由
于支承架拆卸全過程均占用塔式起重機，主體結(jié)構(gòu)
吊裝無塔式起重機可用，因此常規(guī)拆卸還會占據(jù)施
工主線。而懸掛拆卸技術(shù)采用索具作為拆卸工具，1
榀支承架拆卸一次僅用時0．5d，4臺塔式起重機的
支承架可同時拆卸，而且拆卸過程中塔式起重機可
用于主體結(jié)構(gòu)吊裝，不占施工主線，同時，支承架拆
卸后繼續(xù)由索具懸掛在半空，不占用堆料場地，對
比可知，懸掛拆卸技術(shù)有明顯優(yōu)勢。
5 結(jié)語
本文通過塔式起重機支承系統(tǒng)的構(gòu)件和節(jié)點
分析，以及常規(guī)拆卸方式的缺點分析，利用有限元
軟件進行模擬計算，成功開發(fā)了塔式起重機支承架
懸掛拆卸技術(shù)。本項技術(shù)利用索具進行拆卸，不占
據(jù)施工主線，且支承架懸掛在空中等待周轉(zhuǎn)，不占
用堆料場地，在縮短施工工期的同時，也明顯節(jié)約
了堆料場地，經(jīng)濟效益和社會效益顯著。通過有限
元軟件模擬計算，并在工程中成功運用，確保塔式
起重機支承架懸掛拆卸高效、安全進行，在超高層
建筑施工中具有廣泛的應(yīng)用前景和推廣價值。
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工程建設(shè)與設(shè)計。2012(12)：157—159．
北京新機場建設(shè)提速
北京新機場工程于2015年9月底啟動。工人
們僅用100天就完成了第1階段的工作。
根據(jù)設(shè)計方案，連接抵達和出發(fā)層與登機口的
5個通道就像是海星的5個角。所有登機口都在走
路最多8min即可抵達的距離內(nèi)。從空中看起來這
個橙黃色機場就像是一個海星。
建筑工地面積28hm2，相當(dāng)于40個足球場的大
小，但它可能不僅限于此。在此之外還保留了大量
土地用于未來機場的擴建。
目前建造已經(jīng)進入第二階段。與此相比，北京
的友好城市柏林新機場的爛攤子不管從任何方面
看都落在后面，而且馬上就要進入第10個年頭。北
京新機場預(yù)計將于2019年6月15日交付使用。
新機場建成需要約合近120億歐元，它比三號
航站樓有更重要的戰(zhàn)略意義。
(摘自《參考消息))2016-03-04)
敦煌大劇院項目B區(qū)鋼結(jié)構(gòu)順利封頂
日前，敦煌大劇院項目B區(qū)鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)順利完
成封頂。
敦煌大劇院項目是為了貫徹國家“一帶一路”
戰(zhàn)略規(guī)劃而批準(zhǔn)建設(shè)的，建成后將成為“國家首屆
絲綢之路(敦煌)國際文化博覽會”重要文藝演出場
館，工程總用鋼量約7 000t。根據(jù)結(jié)構(gòu)特點，現(xiàn)場分
為A，B兩個施工分區(qū)，其中B區(qū)鋼結(jié)構(gòu)用量
約3 000t。
B區(qū)首節(jié)鋼柱于1月15日開吊，為了搶抓工
期，15天即完成了7 000t鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計，鋼結(jié)構(gòu)鋼
件廠全力以赴保障項目構(gòu)件供應(yīng)，現(xiàn)場300名建設(shè)
者頂風(fēng)冒雪，克服嚴(yán)寒，春節(jié)堅守崗位，晝夜施工，
提前實現(xiàn)了B區(qū)鋼結(jié)構(gòu)封頂目標(biāo)。
目前，A區(qū)鋼結(jié)構(gòu)施工已經(jīng)完成將近60％，敦
煌大劇院鋼結(jié)構(gòu)整體封頂指日可待。
(摘自“陜西黨建網(wǎng)”2016-03-02)

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