群塔施工中的安全管理分析

摘要：以某住宅小区群塔为例，阐述了群塔施工作业时，需要根据工程的特点来选塔型，并且合理的布置，来满足施工需要，保证塔机作业群塔之间防碰撞等措施。

关键词：住宅小区，群塔，施工技术管理

1 引言

目前，大型工程和群体工程越来越多，所以单台塔机已经不能满足施工中的垂直和水平运输需要，多台甚至几十台塔机群体作业司空见惯。由于单台塔机作业覆盖面呈扇形，要保证施工中多作业工程的全部覆盖，必然会出现塔机作业平面相互重叠现象，作业面相互重叠必然会导致相互中的干扰，运行中就可能存在作业碰撞[1,2]，本文主要以某建筑小区为例，对于群塔施工中的安全管理问题进行探讨。

2 工程特点及定位难点分析

1)建筑物集中，平面布局多变，塔机群塔作业。

2)工期紧张，工程量大，作业任务繁重。

3)地下车库超长超大，多台塔机基础需要位于车库基础底扳之下，塔机基础与车库基础节点处理是重点与难点之一。

4)地下车库超长超大．多台塔机标准节需要穿过车库无粘结预应力筋空心箱模顶板，塔机标准节与车库顶扳处理节点也为重点与难度之一。

5)开挖塔机基础需要的土方工作面回填土质量是影响将来车库地基强度的重点。

6)定位塔机时需要注意安装与拆卸。

3 塔机选型及科学布置

3.1 塔机合理选型

小区工程地下车库属于超大超长结构，多台塔机群体作业面相互重叠必然舍导致相互中的干扰，运行中就可能存在作业碰撞，所以群塔作业首先应选择合适的塔机类型，尽量减少施工中事故发生的突然性和偶然性因素，因此合理选型是减少群塔作业安全的首要保证。

1) 群塔作业应尽可能采用小车变幅式塔机，保证动臂高度相对确定。

2) 群塔作业尽可能选择上回转式塔机，由于下回转塔机驾驶员在塔机底部操作，高空视野不广，不能全面观察周围动态，因此采用上回转式塔机以确保驾驶人员高瞻远望。

3) 尽可能选择中心点升项塔机。

4) 尽可能选择同一标准节长度塔机以保证升降高度的一致，因为不同标准节长度的塔机在升降过程中必然带来每次升降高度的不一致，破坏原有的群塔空间布置，不能保证群塔垂直距离的统一协调。

3.2 群塔科学布置

群塔作业由于相互距离较近因此合理布置非常重要，施工中既要满足生产需求又要减少相互干扰，因此安装前必须制定平面布置方案和立体协调方案，方案的制定原则如下。

1) 平面布置时应尽可能覆盖整个施工面，不产生或少产生盲点；相邻塔机要有足够的安全距离；塔机回转时覆盖面尽可能少重叠或不重叠。

2) 塔机垂直运输时应能穿越现场施工构件，确保不同几何尺寸的物件有足够的间隙距离提升到需要的作业平台。

3) 塔机应有足够的高度，在考虑到吊钩高度、吊索高度和吊物高度以及安全限位高度后，应有足够的垂直距离保证各种不同几何尺寸物件进行水平运输。

4) 塔机相互间的距离应错开，确保吊钩在最大高度回转时不相互碰撞。

5) 避开施工范围内的所有设施如相邻建筑和高压架空线等，在危险距离内应进行隔离防护。

6) 坚持中间高、四周低的原则，由于中心位置塔机受周围塔机的影响和制约较多，因此居中塔机尽可能保持在高位并保证其技术性能最好。

7) 确保塔机回转时与相邻建筑物、构造物及其它设施间的水平和垂直安全距离大于2m，工作中吊物的水平和垂直安全间隙也必须大于2m。

8) 确保群塔同步升高和下降相互间垂直距离符合立体协调方案要求。

4 土建施工与塔机节点处理

4.1 塔基与基础底板处理

由于塔机立在拟建建筑物内，因此在基坑挖土到收尾阶段时根据布置图对塔机进行准确放线，塔机基础施工。

4.2 塔机标准节处车库顶板板节点处理

1) 塔机标准节所在位置的楼板开洞如图1所示。

2) 塔机标准节处预应力筋的处理办法：地下车库顶板采用无粘结预应力空心楼盖结构，车库面积非常大、塔机数量多，在塔机处塔机与预应力筋的位置冲突，本方案采用换筋法进行处理，即在塔机位置预留后浇带，施工时将与塔机冲突的预应力筋甩出、暂不浇筑，待撤除塔机后再将甩出的预应力筋放回后浇带原位，同时此位置预应力筋延长到塔机所在跨内的下一跨并过轴线2.25m，即对预应力筋进行搭接处理。预应力筋处理方法可采用以下做法。

4.3 塔机基础与穿楼板钢筋施工顺序

1)塔机基础施工顺序：测量放线-塔基土方开挖-塔基坑平整验线-塔基垫层浇筑-找平-垫层上防水层施工-防水验收-浇筑细石砼保护层(检验)-绑扎塔基钢筋(检验)-塔机预埋节安装砼(检验)-塔基砼浇筑(检验)-防水保护层-钢筋调整、清理-底板下层钢筋绑扎(检验)-底板上层钢筋绑扎(检验)-底板砼浇筑。

2)穿楼板钢筋恢复施工顺序：钢筋校核-划钢筋切断位置线(检验)-钢筋切断(检验)-塔机拆除-清理(检验)-钢筋调整、清理-下层钢筋恢复(检验)-上层钢筋恢复(检验)-模板支设(检验)-砼浇筑。

3) 施工时应自底板开始自下而上进行施工，上层塔机洞口应做好维护与覆盖。

4)确定底板钢筋切断位置，由总包项目技术部、质量部及监理单位共同检查同意后方可进行切断，楼板、梁的钢筋在距离塔身5cm处进行切断。一级钢筋可按实际情况进行切断后适当弯起，要求接头错开35d且不影响塔机拆除，由于钢筋较为密集、可操作面很小，故采用气割方法切断。

5) 将甩出防水层清理干净，检查甩出的防水层的长度、错开长度是否满足要求并检查是否有损坏现象，要求甩出长度不小于300mm。

6) 由于施工可操作面积小，接头错开长度不易满足规范要求长度，故在塔基四周范围粘贴500mm宽附加层。卷材接长时要求量取实际长度后进行卷材下料，尽量减少接头数量。铺贴长向搭接不应小于150mm、宽向搭接不应小于10mm。

7) 所有楼板洞口按照相应楼板砼强度等级提高一级并满足相应的抗渗要求。

5 群塔作业措施

5.1 各种安全距离计算

1)多塔机同时作业，既要使塔机发挥应有的工作效率，又要保证施工安全，在进行垂直运输施工方案设计时必须特别注意塔机安全高差的控制。安全高差的控制在于保证群塔的安全，高差太小有可能造成高位塔机钩与低位塔机起重臂碰撞；高差过大由于群塔的连续排序造成连锁反应，结果是：①要求过多的塔机进行附着；②建筑物结构施工达到的高度太低，不满足塔机锚固高度要求；因此塔机的高差须进行合理的计算。

2) 群塔布置竖向设计中，塔机高差参数的合理确定分为以下3种情况：①起重臂交叉不大于l／2起重臂长的高差计算；②起重臂交叉大于1／2起重臂长且小于3／4起重臂长的高差计算：；③起重臂交叉大于3／4起重臂长(或覆盖低塔塔身)的高差计算：，见图2。

5.2 塔机顶升的程序

1) 各个塔机之间的安全距离：①起重臂交叉不大于1／2起重臂长的高差计算：∆H≥5m，当高小于1／2臂长差不能满足要求时通过限制高塔旋转角度及充分利用施工层高差来解决；②起重臂交叉大于1／2起重臂长、且小于3／4起重臂长的高差计算：H≥6m，当高差不能满足要求时通过限制低塔旋转角度；③起重臂交叉大于3／4起重臂长或覆盖低塔塔身的高差计算：H≥9m，当高差不能满足要求时通过限制高塔旋转角度及充分利用施工层高差来解决。

2) 塔机顶升应遵循安全距离要求，如平面位置不能错开则应在竖向进行错开，错开距离满足8.2.1条要求。

3) 塔机附墙部位应对墙体或项板结构进行验算，不满足强度要求时作加强处理。

4) 尽管塔机臂竖向已错开一定距离，但是如果两台相邻塔机的塔机臂同时处在同一平面位置仍然会相互妨碍并产生安全隐患，因此在使用过程中必须注意相邻塔机的动态，司机一旦发现两个塔机臂向一个方向靠近应立即停止移动或向反方向移动塔机臂。

5) 塔机附着完毕后的标准节顶升必须根据当时其它施工段塔机的状况进行合理安排，若与其它施工段塔机大臂干涉可将塔机的标准节顶升分2次进行，因此产生一次附着、两次顶升现象。塔机顶升前应向项目部提出申请、填写《塔机项升申请表》，经项目部同意后方可顶升。

6) 塔机顶升工作由塔机安装公司负责，每次顶升完毕后应核对起重臂高差是否满足安全距离要求，完成后交项目部安全部保存资料。

6 结语

由于施工工程布局、结构差异以及受投资能力限制，群塔作业不可能按照理想的方案设计，会存在各种特殊性施工，因此在制订群塔施工专项作业方案时除考虑普遍性原则外，应针对特殊情况制定针对性的作业方案并经技术论证、批准后组织实施；同时要保证群塔作业安全生产，还应加强塔机拆装管理，选择有资格的队伍和人员进行装拆，确保安装验收合格后投入使用；作业过程中应始终保持机械良好的技术状态，特别是各类安全防护保险装置应完好可靠；在保证人员持证上岗的同时应加强人员教育，努力排除机械因素和人为因素造成的损害，这样才能真正确保群塔作业中的安全，保证施工生产。

参考文献：

[1] 王锦丽. 小区开发建设中群塔施工中的安全管理与对策[J]. 黑龙江科技信息, 2007,(20).[2] 杨杰. 群塔施工技术应用[J].建设机械技术与管理, 2008,21(1).

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。