作者：李劍生

　　1、背景技術(shù)

　　隨著(zhù)建筑業(yè)的科技化、機械化、施工水平的提高，塔式起重機成為施工中垂直運輸的主要設備。因此塔式起重機安裝、使用、拆除是建筑企業(yè)復雜而又重要的工藝過(guò)程。公司在承建水利部淮河委員會(huì )淮河防汛調度設施工程中，選用了TC5013型塔式起重機，根據該工程的特殊情況和本機械的性能，經(jīng)過(guò)認真研究，精心設計，成功實(shí)踐了塔式起重機空中解體工藝技術(shù)。

　　淮河防汛調度設施工程建筑面積20533m2，地上27層，總高度115.9m，本工程結構各立面均為階梯形。經(jīng)我公司工程技術(shù)人員論證本工程經(jīng)濟合理的方案應該是塔式起重機安裝位置設在工程靠塔樓的中庭內，塔式起重機基礎與地下室同時(shí)施工，塔身穿1層地面、4層、7層樓面。為保證76米以上塔式起重機與塔樓按規定附著(zhù)，塔身爬升方向軸線(xiàn)與工程主體軸線(xiàn)成45度設置，（見(jiàn)圖一）7層以上為中天井至15層結束。按該型號機械制造廠(chǎng)廠(chǎng)方說(shuō)明書(shū)說(shuō)明塔式起重機可降至76米高度，不能再降。鑒于以上情況，若采用汽車(chē)吊將塔式起重機從76米高處進(jìn)行輔助拆卸，目前市場(chǎng)上很難找到既滿(mǎn)足高度，又滿(mǎn)足起重量及工作幅度的大噸位汽車(chē)吊等起重設備，即使能找到，費用很高。為此我們創(chuàng )新研究了塔式起重機“空中解體”工藝技術(shù)。

　　（圖一）

　　為確保拆卸操作人員人身安全，圍繞人的承受能力，兼顧建筑物成品保護及塔式起重機完好，同步設計了輔助拆卸工具，專(zhuān)用夾具、輔助吊臂及拆卸輔助吊臂支架，建構筑物附著(zhù)動(dòng)臂起重桅桿，為塔式起重機“空中解體”提供工具保障，本工藝技術(shù)在該工程實(shí)踐中取得了成功。目前拆除塔吊起重臂專(zhuān)用夾具，塔吊起重臂“空中解體”施工方法已分別申報了國家專(zhuān)利（附后）。據有關(guān)專(zhuān)家認定，本施工工藝方法具有本質(zhì)安全性、可操作性。屬?lài)鴥仁讋?chuàng )。為類(lèi)似的特殊建筑物不便按常規方法進(jìn)行拆除可使用本工藝方法。

　　2、塔式起重機“空中解體”施工工藝方法

　　塔式起重機“空中解體”工藝施工方法，其關(guān)鍵是在空中解體起重臂、平衡臂。主要施工步驟：（見(jiàn)圖二）拆卸起重臂6～7節點(diǎn)；拆卸起重臂長(cháng)拉桿；拆卸起重臂5～6、4～5、3～4節點(diǎn)；拆卸起重臂短拉桿；拆卸起重臂與塔身連接節點(diǎn)；拆卸平衡臂，共6個(gè)步驟。

　�。▓D二）

　　2.1、拆卸起重臂6～7節點(diǎn)

　　2.1.1在起重臂上弦靠近塔身處至待拆節點(diǎn)間安裝拴掛安全帶的Ф5鋼絲繩（9）（見(jiàn)圖一），拆卸作業(yè)時(shí)，將操作人員的安全帶套在Ф5鋼絲繩上，鋼絲繩在拉桿兩邊各設一根，中間部分掛在上弦拉桿托丫座上，用緊線(xiàn)鉗拉緊。

　　2.1.2安裝拆卸起重臂專(zhuān)用夾具：（見(jiàn)圖三）夾具有左右兩片（1）（2），左右片上設置夾槽（3），夾槽（3）兩側板（4）（5）上裝固定軸銷(xiāo)（6）。左右?jiàn)A片之間通過(guò)軸銷(xiāo)（7）作旋轉式連接，在夾槽側板設有夾緊調節螺栓（8）。

　　在待拆卸起重臂節與節點(diǎn)處將上述夾具（10）左右?jiàn)A片（1）（2）的夾槽（3）分別卡裝在起重臂6～7節與節點(diǎn)結合處兩側的下弦，用裝在夾槽兩側板上的固定軸銷(xiāo)（6）固定，且在起重臂兩側下弦上各裝一個(gè)夾具，要保證軸銷(xiāo)（7）軸線(xiàn)貫通。

　　2.1.3在待卸節點(diǎn)的起重臂上弦節點(diǎn)前端安裝輔助吊臂（11）輔助吊臂與上弦成45度，輔助吊臂后與起重臂上弦桿之間用鋼絲繩（12）拉緊；

　　2.1.4在平衡臂上（13）制作安裝拆卸平衡重支架，支架上裝起吊平衡重塊的滑輪組，利用起升機構主卷?yè)P機將平衡重塊依次吊運至地面，平衡臂（13）上保留一塊平衡重；

　�。▓D四）

　　2.1.5將起升機構主卷?yè)P機鋼絲繩（14）通過(guò)輔助吊臂（11）上部滑輪（15）并繞起重臂（17）前部滑輪（16）穿起重臂三角形靠近上弦至待拆卸節點(diǎn)后方固定，在起重臂（17）待拆卸節點(diǎn)兩側的下弦橫桿上用保險鋼絲繩松繞成一體；

　　2.1.6將起重臂（17）上的小車(chē)（18）退到 靠近塔身（19）處，將小車(chē)（18）固定好后拆除小車(chē)牽引繩，用小車(chē)卷?yè)P機將鋼絲繩卷好；

　　2.1.7拆去待拆節點(diǎn)處下弦節點(diǎn)軸銷(xiāo)，開(kāi)動(dòng)起升機構將卷?yè)P機鋼絲繩（14）略收緊，再拆除該節點(diǎn)上弦銷(xiāo)軸，開(kāi)動(dòng)起升機構主卷?yè)P機緩慢放松鋼絲繩（14）使被分解部分繞夾具（10）左右?jiàn)A片之間銷(xiāo)軸（7）垂下（見(jiàn)圖五）；

　�。▓D五）

　　2.1.8拆除固定在已拆節點(diǎn)上弦上的鋼絲繩（14）的固定端，抽出后將其栓牢在垂下的臂上端，開(kāi)動(dòng)起升機構將鋼絲繩（14）收緊，分解專(zhuān)用夾具（10）并將其拆除，解掉繞在節點(diǎn)兩側下弦橫桿上的保險鋼絲繩，至此，該節點(diǎn)分解程序完成，開(kāi)動(dòng)起升機構將已分解的臂前端放至地面，然后將鋼絲繩（14）收回；

　　2.2、拆卸起重臂長(cháng)拉桿

　　2.2.1將扣掛安全帶的Ф5的鋼絲繩（9）端移至拉桿（20）與起重臂上弦桿的連接點(diǎn)內側，方法同步驟1.1.移動(dòng)Ф5鋼絲繩（9）時(shí)操作人員的安全帶將扣掛在起重臂（17）的上弦桿上；

　　2.2.2在塔帽（19）頂部長(cháng)拉桿（20）之間起重臂上弦上穿繞滑輪組（21）：

　　2.2.3在建筑物十層屋面設置輔助動(dòng)力雙速卷?yè)P機，滑輪組牽引繩繞塔帽（19）頂部滑輪引下至雙速卷?yè)P機

　　2.2.4開(kāi)動(dòng)雙速卷?yè)P機通過(guò)滑輪組（21）將起重臂（17）抬高4度使長(cháng)拉桿（20）上連接節點(diǎn)靠在起重臂（17）上弦桿上，用起重臂上小車(chē)（18）的卷?yè)P機鋼絲繩扣住長(cháng)拉（20）端頭，開(kāi)動(dòng)小車(chē)（18）卷?yè)P機，在小車(chē)鋼絲繩受力后卸出長(cháng)拉桿銷(xiāo)軸，然后再開(kāi)動(dòng)小車(chē)（18）卷?yè)P機將長(cháng)拉桿緩慢放下，掛在塔帽（19）上，解掉扣在長(cháng)拉桿（20）端頭的鋼絲繩并開(kāi)動(dòng)小車(chē)卷?yè)P機將繩收回，再將長(cháng)拉桿（20）逐節卸下.

　　2.2.5開(kāi)動(dòng)雙速卷?yè)P機將起重臂緩慢放平，使滑輪組鋼絲繩與短拉桿（22）共同拉住下余的起重臂（17）。

　　2.3、拆卸起重臂5～6、4～5、3～4節點(diǎn)

　　按步驟1相同的辦法拆卸起重臂（17）5～6、4～5、3～4節點(diǎn)，拆卸時(shí)，先將步驟2中拉住起重臂（17）的滑輪組（21）移至待拆節點(diǎn)后，然后開(kāi)動(dòng)雙速卷?yè)P機將滑輪組收緊重復步驟1.1～1.3，1.7～1.8；

　　2.4、拆卸起重臂短拉桿

　　按步驟2相同的方法拆卸起重臂（17）的短拉桿（22），拆卸時(shí)先將步驟2中拉起重臂（17）的滑輪組（21）移至短拉桿（22）的內側，拆除小車(chē)（18）卷?yè)P機電源線(xiàn)；

　　2.5、拆卸起重臂與塔身連接節點(diǎn)

　　短拉桿（22）拆除后，開(kāi)動(dòng)雙速卷?yè)P機將剩余起重臂緩慢垂下，停妥后，用滑輪組（21）扣住垂下的起重臂（17）上端，然后卸掉起重臂（17）與塔帽（19）過(guò)度節的銷(xiāo)軸，開(kāi)動(dòng)雙速卷?yè)P機將剩余的起重臂放下，然后將雙速卷?yè)P機鋼絲繩收回。至此，塔式起重機起重臂“空中解體”過(guò)程完畢。

　　2.6、拆卸平衡臂

　　2.6.1按步驟1.4將平衡臂（13）上最后一塊平衡重吊運至地面；

　　2.6.2拆除塔式起重機所有電源接線(xiàn)，在塔帽（19）與平衡臂（13）之間穿線(xiàn)滑輪組牽引鋼絲繩至雙速卷?yè)P機，拆卸塔式起重機駕駛室；

　　2.6.3開(kāi)動(dòng)雙速卷?yè)P機將平衡臂（13）拉起，待平衡臂拉桿（23）節點(diǎn)靠近平衡臂（13）時(shí)，拆除拉桿（23）節點(diǎn)聯(lián)結銷(xiāo)軸，然后開(kāi)動(dòng)雙速卷?yè)P機將平衡臂（13）緩慢放下，直至掛在塔帽（19）的過(guò)度節上；

　　2.6.4將平衡臂滑輪組移到垂下的平衡臂上端栓牢，開(kāi)動(dòng)雙速卷?yè)P機收緊滑輪組鋼絲繩，拆除平衡臂（13）與塔帽（19）下過(guò)度節連接銷(xiāo)軸，再開(kāi)動(dòng)雙速卷?yè)P機緩慢將平衡臂放下，至此，完成塔吊起重臂、平衡臂“空中解體”全過(guò)程。

　　3、塔式起重機“空中解體”主要輔助機械、工具

　　為了達到預期目的，我們在該機 “空中解體”過(guò)程，充分利用塔式起重機自身設備，另增加20KN雙速電動(dòng)卷?yè)P機、5KN卷?yè)P機各一臺。除此還創(chuàng )造性地制造了輔助拆卸工具、專(zhuān)用夾具、拆卸平衡重門(mén)式支架、起重臂解體用輔助吊臂、拆卸輔助吊臂支架、建筑物附著(zhù)動(dòng)臂起重桅桿、標準節出倉天梁等。

　　制造材料選用：A3鋼板，I16工字鋼，Ф48、Ф75、Ф150無(wú)縫鋼管等。所選用的制造材料要求：按工件最大質(zhì)量經(jīng)過(guò)充分計驗算，確定焊縫構件截面特性強度滿(mǎn)足抗拉抗壓，強度大于205N/mm2，抗剪強度大于125 N/mm2的要求。

　　3.1、專(zhuān)用夾具

　　3.1.1結構特點(diǎn)

　　3.1.2用途：塔式起重機能否將起重臂逐節分解是空中解體的關(guān)鍵，專(zhuān)用夾具為此而作。原理是：在起重臂空中解體過(guò)程中，將專(zhuān)用夾具安裝在起重臂待分解節點(diǎn)兩側，左右下弦各一個(gè)，按裝時(shí)起重臂連接軸銷(xiāo)與專(zhuān)用夾具軸銷(xiāo)縱向垂直固定在起重臂下弦上。由于專(zhuān)用夾具形狀便于拆卸起重臂下弦節點(diǎn)與節軸銷(xiāo)，且下弦軸銷(xiāo)卸掉后，因專(zhuān)用夾具軸銷(xiāo)替代，與簡(jiǎn)易起升機構共同作用，當起重臂待拆上弦節點(diǎn)軸銷(xiāo)拆掉后，臂前端不會(huì )因所有連接軸銷(xiāo)的拆除而墜落。再通過(guò)操作簡(jiǎn)易起升機構使臂前端繞專(zhuān)用夾具軸銷(xiāo)平穩地垂下（見(jiàn)圖五），再通過(guò)簡(jiǎn)易起升機構將垂下的起重臂略微提起，拆掉專(zhuān)用夾具，操作簡(jiǎn)易起升機構將拆下的起重臂前端平穩放到地面，完成起重臂一個(gè)節點(diǎn)的分解過(guò)程。

　　3.2、輔助吊臂及拆卸輔助吊臂支架

　　3.2.1結構特點(diǎn)

　　3.2.2用途：拆卸起重臂輔助吊臂與塔式起重機起升結構主卷?yè)P機塔帽頂滑輪。主卷?yè)P機鋼絲繩構成簡(jiǎn)易起重機構，為提高安全可靠性，輔助吊臂設置拉繩與起重臂上弦連接，是起重臂進(jìn)行空中分解的關(guān)鍵工具之一。輔助吊臂安裝在待拆節點(diǎn)后，與上弦成45度。臂前端拆掉后，輔助吊臂頭超出接頭前伸1.2米，主要作用就是（一）消除控制起重臂端垂下時(shí)引起的前后擺動(dòng)；（二）限制了起升機構主卷?yè)P機鋼絲繩的運行軌跡，使臂前端平穩垂下。

　　拆卸輔助吊臂支架，是便于操作人員安全操作的力放大器，輔助吊臂連吊具重量約為65公斤。因為當起重臂前端拆掉后，輔助吊臂成為懸空體，下一節起重臂的分解前會(huì )給拆卸輔助吊臂的操作人員帶來(lái)困難、危險，于是設計了拆卸輔助吊臂支架。經(jīng)實(shí)踐，該支架的安裝、拆卸方法簡(jiǎn)潔、實(shí)用，重量輕，便于高處作業(yè)操作人員使用。

　　3.3、拆卸平衡重門(mén)式支架

　　3.1結構特點(diǎn)

　　3.2用途：根據TC5013塔式起重機制造廠(chǎng)說(shuō)明書(shū)說(shuō)明，拆卸起重臂前，在常規情況下必須將平衡重先行卸掉五塊后方可進(jìn)行，但在空中解體時(shí)，配重應隨大臂的拆出進(jìn)度，相應地逐步減少。此步驟為該塔式起重機空中解體的先決條件，經(jīng)精心設計、認真核算，制作門(mén)式支架順利卸掉了每塊重量為2.2噸的平衡重，使空中解體方案循序漸進(jìn)。

　　3.4、建筑物附著(zhù)式動(dòng)臂起重桅桿

　　3.4.1結構特性：桅桿用Ф150×6×6000無(wú)縫鋼管制成，最大起重量30KN，兩根桅桿分別設在D/4軸，高74米處（桅桿一）和E/4軸，高61.8米處（桅桿二）。

　　3.4.2用途

　　塔式起重機起重臂、平衡臂解體后，相當一部分配件放在建筑物屋面及樓面上，需進(jìn)行二次吊運。塔式起重機塔身從塔帽到基礎節拆卸后用桅桿一吊放到十五層屋面，然后再用桅桿二從北立面將配件放到地面。桅桿一動(dòng)力用原塔吊起升機構主卷?yè)P機。桅桿二動(dòng)力用20KN雙速卷?yè)P機。

　　3.5、標準節出倉天梁

　　3.5.1結構特點(diǎn)：用I16工字鋼制作，配加滑車(chē)。

　　3.5.2用途：塔式起重機起重臂、平衡臂在76米高處拆好后，塔帽高度超過(guò)桅桿（一）高度，由于該機的初安裝位置即塔吊爬升方向軸線(xiàn)成45度設置，原廠(chǎng)方配置的標準節引進(jìn)出的外伸框架超出C/4軸且塔身與C/4軸距離僅為780mm，經(jīng)過(guò)尺量和計算，設置天梁，將標準節掛在可進(jìn)行水平旋轉的滑輪上，標準節邊出邊轉。當標準節邊與4軸平行時(shí)，標準節出倉成功（見(jiàn)圖一）。天梁的主要功能是：a、可降低了桅桿（一）的安裝高度，提高了安全度；b、縮短了卷?yè)P機鋼絲繩長(cháng)度，卷?yè)P機繩筒滿(mǎn)足容繩量的要求。

　　3.6、5KN卷?yè)P機用途：安裝、拆卸桅桿（一）、桅桿（二），是桅桿（一）動(dòng)臂滑輪組動(dòng)力；

　　當所有塔式起重機配件全部從十五層屋面吊下去后塔吊主卷?yè)P機，20KN雙速卷?yè)P機需從十五層吊下去，因此采取了用20KN雙速卷?yè)P機吊放塔吊主卷?yè)P機，用5KN卷?yè)P機吊放20KN雙速卷?yè)P機，最后將5KN卷?yè)P機用人抬到人貨電梯，完成拆卸作業(yè)全過(guò)程。

　　4、塔式起重機“空中解體”工藝技術(shù)創(chuàng )新實(shí)踐

　　我們研究創(chuàng )新的塔式起重機“空中解體”工藝技術(shù)在國家水利部淮河防汛調度設施工程中應用取得成功，并取得明顯效應。其效應為1操作人員提供了本質(zhì)安全性保證措施；2解決了特殊形狀建構筑物塔式起重機拆卸難題；3創(chuàng )造了經(jīng)濟效益。

　　4.1、為操作人員提供本質(zhì)安全性保障

　　塔式起重機“空中解體”工藝技術(shù)創(chuàng )新在于對人機工程學(xué)的應用時(shí)，以人體原理，全面考慮了拆卸過(guò)程中存在的危險因素，在編制的技術(shù)方案中，對操作人員的操作安全所采取的技術(shù)措施行之有效。再則由于進(jìn)行了操作演練，操作人員明確了操作程序及方法。這次在淮河防汛調度設施調度樓塔式起重機拆卸全過(guò)程未發(fā)生任何事故，說(shuō)明該工藝技術(shù)的本質(zhì)安全目標是切實(shí)可行的，本質(zhì)安全性得到了進(jìn)一步驗證。

　　4.2、解決了塔式起重機在特殊建構筑物使用中拆卸技術(shù)難題

　　置于建筑物中部的塔式起重機傳統的拆卸方法是將起重臂先行擱置，然后再在建筑物頂上進(jìn)行分解，但對于擱置點(diǎn)靠近塔身且小于1/2臂長(cháng)時(shí)，由于前臂伸出部分在擱置點(diǎn)形成了一個(gè)傾覆力矩，會(huì )危及塔式起重機的安全，再則拆除起重臂根部軸銷(xiāo)后，由于擱置所形成的傾覆力矩容易給操作人員帶來(lái)危險。其危險程度隨著(zhù)擱置點(diǎn)與塔身的距離減少而增大，這次淮河防汛設施調度樓使用塔式起重機，臂長(cháng)50米。根據常規拆卸方法，擱置點(diǎn)應設置在距塔身高度為74.30米處。無(wú)操作空間，在此情況下，為確保安全，設計編制了“空中解體”工藝技術(shù)、方案，從根本上解決了特殊形狀建構筑物在特殊情況下的塔式起重機拆卸技術(shù)難題.

　　結論

　　塔式起重機在安裝前，應精心設計，周密策劃，力爭避免出現無(wú)法自由降落到安全工作面上，進(jìn)行拆出的困境。在特殊情況下，當無(wú)法降落到屋頂或地面上時(shí)，采用本“空中解體工藝”，可解決這項技術(shù)難題。