塔机安装单位往往比较好注重塔机的安装、使用、维修、拆卸工作,而把塔机安装前的工作交给塔机使用单位去完成。由于使用单位对塔机的技术参数、相关规范、拆装顺序缺乏了解,在塔机安装后,往往出现塔机与高压线路的安全距离不足、吊臂不能360°回转、塔机基础下沉或滑移、无法安装附着装置、塔机易装难拆等一系列影响安全的隐患问题。这些问题一旦形成,往往很难纠正。因此塔机安装单位应与塔机使用单位相互配合,共同做好塔机安装的前期工作。
1、塔机选型
塔机的选型应结合工程结构情况和现场条件,对塔机的起重量、起升高度(最大独立高度和最大附着高度)、幅度覆盖范围等技术参数进行综合考虑。塔机吊臂长度以能够组合变化者为好,可以较灵活地确定塔机的工作幅度,避开现场附近的高压线路等障碍物。
塔机使用单位往往片面追求塔机的工作幅度大,认为这样可以最大限度地覆盖施工作业面和作业现场,节省施工过程中的人力成本,但是为了节省塔机的购置(或租赁)费用,往往又不愿意选择较大起重能力的塔机。这样的选择是十分危险的,因为在塔机起重能力不变的情况下,加大塔机的工作幅度必然减小塔机的起重量。例如某厂生产的400kN•m塔机,最大工作幅度48m,最大幅度处的额定起重量702kg。如果用这种塔机配合一台最常用的JZ350搅拌机浇筑混凝土,一筒混凝土的重量约为800kg,一个混凝土料斗的重量至少200kg,合计重量在1000kg以上,这就很难保证塔机不处于超载运行状态,形成极大的安全隐患。
笔者认为,塔机起重能力与最大工作幅度的关系如表1所示较为合理。
2、塔机基础的定位
塔机基础的定位包括平面定位和垂直定位两部分内容,平面定位是指塔机安装在施工现场的位置,垂直定位则指塔机基础与待建建筑物的相对高差。
平面定位时,除应考虑塔机的工作范围应尽可能覆盖施工作业面和作业现场外,更需从安全的角度考虑以下一些因素:
(1)在吊臂的回转半径范围内应尽可能避开高压电线。塔机的任何部位或被吊物边缘在最大偏斜时与架空线路边线的最小安全距离应符合表2的规定。
当达不到表中规定时,必须采取绝缘隔离防护措施,并悬挂醒目的警告标志。
(2)塔机吊臂在360°范围内能够自由回转是塔机自身的一个安全保护功能,可以减小塔机停用时风力对塔机的作用载荷,因此在吊臂的覆盖范围内应没有超过吊臂高度的障碍物。塔机的运动部位(如吊臂、平衡臂、吊钩)与周围建筑物之间的水平及垂直距离均不得小于0.6m。
(3)2台塔机之间的最小安装距离,应保证处于低位的塔机吊臂端部与另一台塔机的塔身之间至少有2m的距离;处于高位的塔机最低位置部件与低位塔机的最高位置部件之间的垂直距离不得小于2m。确定塔机基础的位置时,一般可按低位塔机最大工作幅度+5m,控制2台塔机基础中心之间的距离。
(4)为了防止在拆卸塔机降塔时,塔机的驾驶室、顶升操作平台、平衡臂、吊臂等部件被建筑物或建筑物的一部分阻挡,造成易装难拆的局面,一是需考虑靠近塔机的建筑物外立面上有无外挑出来的挑沿、阳台、雨篷等;二是需考虑吊臂的正前方向有无待建的建筑物;三是需考虑塔机基础的中心至建筑物(或外脚手架)的纵向距离应大于塔机的尾部回转半径。
(5)塔机基础需与建筑物的基础和沉台保持一定距离,避免互相重叠,影响施工。
(6)对需要安装附着装置的塔机,还需考虑在建建筑物的上部结构有无安装附着装置的相应位置,避免出现无法安装附着装置或附着距离过大的局面。
(7)安装、拆卸塔机时具有必要的作业现场和道路。
塔机基础的垂直定位应注意以下问题:
(1)根据施工现场的地质勘察资料,选择较理想的土层作为塔机基础的持力层,确定基坑的开挖深度。
(2)如待建建筑物的基坑开挖深度较深,应考虑基坑开挖时可能发生的塔机基础滑坡事故。遇到此类情况,一般可采取这样一些措施:一是将塔机基础的底面标高定在与建筑物基坑开挖深度相同的高度;二是在塔机基础靠近建筑物基坑一侧做护坡处理;三是把塔机基础做成桩基础,减轻塔机基础对地基的压力;四是按1:1.5的比例自然放坡。
(3)一般说来,以塔机基础的表面略高于施工现场的地面较为理想,可避免塔机基础积水。当塔机基础的表面低于现场地面时,应采取相应的挡水、排水措施。
3、塔机基础的设计
目前常用的塔机基础型式主要有方形整板基础和十字梁基础2种。
方形基础与地基接触面积大,抗倾翻稳定性好,且在GB/T 13752-1992《塔式起重机设计规范》中规定了抗倾翻稳定性和地基承载力的计算方法,其安全性较好。缺点是在地基承载力差的情况下,往往通过加大基础面积的方法处理,钢筋混凝土用量较大。方形基础的具体计算方法见文献[1]。
十字梁基础的混凝土用量少,但其设计计算方