CN115419073A - 群坑施工塔吊的塔群布设方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种群坑施工塔吊的塔群布设方法，利用相邻塔吊高度上错位相减、主塔吊与辅助塔吊形成三角形交汇和深基坑采用九宫格多阶段施工相结合的群坑施工塔吊的群塔策划方法，适用于超大型深基坑的地下结构和地上结构的施工，降低汽车吊的施工时间，减少塔吊提升次数、减少塔吊分包进场次数，进而降低施工成本。本发明解决了超大型深基坑长期采用汽车吊吊装施工，成本高且需占用道路而影响施工的问题。
Description
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，具体涉及一种群坑施工塔吊的塔群布设方法。
背景技术
在超大型深基坑施工中，往往采用中隔墙划分施工区域，并分阶段开挖建造，减少基坑安全风险。现有施工过过程中，使用汽车吊，吊装成本高，且需占用道路。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
为克服现有技术所存在的缺陷，现提供一种群坑施工塔吊的塔群布设方法，以解决超大型深基坑长期采用汽车吊吊装施工，成本高且需占用道路而影响施工的问题。
为实现上述目的，提供一种群坑施工塔吊的塔群布设方法，包括以下步骤：
将深基坑划分为多个基坑单元，多个所述基坑单元呈矩阵式排布；
基于每个所述基坑单元内的主体结构，确定每个所述基坑单元内的垂直运输总量以及垂直运输单体的重量；
在所述深基坑范围内，于所述垂直运输总量较大区域且所述垂直运输单体的重量较大、所述主体结构较高处设置一主塔吊，于每一所述主塔吊的周围设置多个辅助塔吊，所述主塔吊的高度始终大于周围的多个所述辅助塔吊的高度，多个所述辅助塔吊的高度呈高低交替设置，使得多个所述主塔吊和多个所述辅助塔吊的辐射范围覆盖所述深基坑范围。
进一步的，所述主塔吊与所述辅助塔吊的高度差为所述主塔吊的三个标准节。
进一步的，多个所述基坑单元分批开挖，每批开挖的多个所述基坑单元间隔设置。
本发明的有益效果在于，本发明的群坑施工塔吊的塔群布设方法利用相邻塔吊的高度上错位相减、主塔吊与辅助塔吊形成三角形交汇和深基坑采用九宫格多阶段施工相结合的群坑施工塔吊的群塔策划方法，适用于超大型深基坑的地下结构和地上结构的施工，降低汽车吊的施工时间，减少塔吊提升次数、减少塔吊分包进场次数，进而降低施工成本。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明实施例的群坑施工塔吊的塔群布设方法的结构示意图。
图2至图6为本发明实施例的塔群总体安拆步骤示意图。
图7为本发明实施例的塔吊高度布设示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
参照图1至图6所示，本发明提供了一种群坑施工塔吊的塔群布设方法，包括以下步骤：
S1：将深基坑划分为多个基坑单元c，多个基坑单元c呈矩阵式排布。
在本实施例中，将深基坑划分为九个基坑单元。九个基坑单元呈九宫格形式布设。在深基坑施工过程中，多个基坑单元c分批开挖，每批开挖的多个基坑单元c间隔设置。
具体的，如图1中所示，上排的三个基坑单元(从左往右方向)为一标段的1之3号坑。中排的三个基坑单元(从左往右方向)为一标段的4之5号坑。下排的三个基坑单元(从左往右方向)为一标段的7之9号坑。
S2：基于每个基坑单元c内的主体结构，确定每个基坑单元c内的垂直运输总量以及垂直运输单体的重量。
在本实施例中，塔吊布设过程中，除了要考虑基坑单元c内的垂直运输总量以及垂直运输单体的重量外，还要考虑主体结构(包括地下结构部分和地上结构部分)。
如对于地下结构部分考虑内容包括：
(1)混凝土灌注桩按照《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第3.3.3条规定了基桩的最小间距(中心距)为3d(d为圆桩直径或方桩边长)。
(2)塔式起重机的立柱桩与主体结构的柱与梁、围护结构的支撑梁等主要构件距离不应小于400mm，主要考虑构件侧模的施工操作空间。
(3)格构柱不要穿过楼梯、坡道等斜板区域，且不要跨越不同标高的降板区域。
(4)避开地下室机房，因为主楼封顶后，才开始补楼板洞，但是在主楼封顶前已开展管线施工。
(5)不允许格构柱跨在梁上、支撑上，因为格构柱间存在剪刀撑。
(6)若格构柱穿越楼板时，不宜断主梁，但可以断次梁。
(7)塔式起重机顶升方向需要和主体结构平行，方便其装拆大臂时的可协调性。
(8)塔吊不应布置在地下出入口，对地下运输材料不便利
(9)地下结构的工程桩比较稀疏且采用大承台时，可以考虑共用工程桩。
对于地上结构部分的考虑内容包括：
(1)塔式起重机应有足够的初始安装高度，至少高于汽车泵，且需要考虑挖土阶段对塔式起重机基础的扰动。因此初装高度应介于20和40米之间。
(2)相邻塔式起重机之间保证足够的安全距离，高塔的最低位置与低塔的最高位置2m以上，低塔与高塔的塔身水平距离2m以上。
(3)拆塔时保证安全距离及空间，特别是塔机的起重臂、平衡臂与建筑物无碰撞；若采用其他塔机辅助拆卸时，应考虑辅助机械的起吊能力及租金。
(4)塔式起重机运输构件时，工作中的吊物与下方的构件垂直距离至少满足2米以上安全距离，如防护外架、女儿墙等。
(5)塔式起重机一般附着于剪力墙、框架柱、框架梁等位置。附着长度按照说明说的要求设计。
(6)综合考虑垂直运输对象的重量，特别是PC构件和屋面钢结构重量的影响。
S3：在深基坑范围内，于垂直运输总量较大区域且垂直运输单体的重量较大、主体结构较高处设置一主塔吊a，于每一主塔吊a的周围设置多个辅助塔吊b，主塔吊a的高度始终大于周围的多个辅助塔吊b的高度，多个辅助塔吊b的高度呈高低交替设置，使得多个主塔吊a和多个辅助塔吊b的辐射范围覆盖深基坑范围。
在本实施例中，每一个主塔吊与周围的一圈辅助塔吊构成一个塔群A。相邻的塔群共用部分辅助塔吊。
如图1所示，在整个深基坑范围内，将所有塔吊所在平面划分为若干个“三角形”。在三角形的顶角交汇之处，选择合适的“主塔吊”和“辅助塔吊”连接成计算块。第1主塔的高度根据施工所处阶段的现场最高的建筑物确定，辅助塔吊的高度根据“错位相减”的方法确定。计算方向取左下角往右上角依次计算。
主塔吊的确定方法：主塔吊选于多个三角形单元顶点的交汇处，可以是2个三角形交点，可以是3个三角形交点，可以是4个三角形交点……。
第1主塔从左下角出发，且第1主塔尽量包含尽可能多的三角形单元，第1主塔的高度根据现场最高建筑物确定。
主塔吊附近相邻的塔吊全部设置为辅助塔吊。辅助塔吊的高度根据“错位相减”的方法确定，且错位的高差尽可能的合理，通常选取3个标准节(即9米)。主塔吊a与辅助塔吊b的高度差为主塔吊a的三个标准节。参阅图7所示，其中，d所代表的为塔吊简化模型。相邻的两塔吊的高度差始终为三个标准节。辅助塔吊之间的高差也根据“错位相减”的方法确定。确定第2.1主塔、第2.2主塔、第2.3主塔的位置，紧邻第1主塔，且与第1主塔共用1个或多个辅助塔吊。确定第2.1主塔、第2.2主塔、第2.3主塔的高度，再依据“错位相减”的方法确定主塔吊的高度。主塔吊与主塔吊之间尽量间隔辅助塔吊，这样可以减少计算量。每隔主塔吊周围包含的辅助塔吊越多，计算单元越少。根据以上的方法依次确定剩余的辅助塔吊和主塔吊。
在本实施例中，施工前，群塔(即多个塔群)必须结合深基坑的多个基坑单元的多阶段的施工工况，减少塔吊提升次数，减少塔吊分包进场次数，从而降低费用。
参阅图2至图6所示，其中，图2所示工况：
1、三个标段主要分为两个施工阶段安装塔吊，第一施工阶段：一标段1号坑、3号坑，二标段5号坑，三标段7号坑、9号坑均在土方开挖前安装。
2、塔吊的初始安装高度均控制在44.8米以下。
3、二标段2#塔吊与三标段4#塔吊初始安装高度一致(44.8米)，两塔吊钩之间安全距离7.7米，满足6米安全距离要求。
4、二标段3#塔吊与三标段1#塔吊初始安装高度一致(35.8米)，两塔吊钩之间安全距离10.1米，满足6米安全距离要求。
图3所示工况：
1、三个标段主要分为两个施工阶段安装塔吊，第一施工阶段：一标段1号坑、3号坑，二标段5号坑，三标段7号坑、9号坑均在土方开挖前安装。
2、第一施工阶段各标段塔吊安装高度互不影响。
图4所示工况：
1、此阶段各标段塔吊均已安装完毕，各塔吊有交叉作业面，互相影响，为整体考虑部分塔吊准备第一次提升。
2、在安装高度上要同步考虑，严格按照高塔和低塔至少错开3个标准节的高度布置(按照第一高度、第二高度、第三高度)；如相邻的两台塔吊在同一水平高度作业，大臂端至少保持2米的安全距离。
图5所示工况：
1、第一施工阶段的5个地块的主楼施工完3层结构时(标高16.960)，塔吊开始准备第二次提升，此时第二施工阶段的4个地块的主楼施工至B1层底板。
2、塔吊的提升均在自由高度62.8米(62米)以下。
3、每一部塔吊的提升相互影响，相互制约，在提升高度上要同步考虑，严格按照高塔和低塔至少错开3个标准节的高度布置(按照第一高度、第二高度、第三高度....)；如相邻的两台塔吊在同一水平高度作业，大臂端至少保持2米的安全距离。
图6所示工况：
1、情况1：塔吊准备第三次提升时一标段(1号坑、3号坑)、三标段(7号坑、9号坑)第一施工阶段的主楼已完成结构封顶，塔吊已拆除，其他施工阶段的其他号楼仍在施工。
2、本标段5号坑主楼施工完成7层结构(标高36.660)时，塔吊开始第三次提升时，此时2号坑、4号坑、6号坑、8号坑主楼施工完2层结构(标高11.360)。
3、塔吊的第三次提升高度可至结构封顶施工完成。
4、每一部塔吊的提升相互影响，相互制约，在提升高度上要同步考虑，严格按照高塔和低塔至少错开3个标准节的高度布置(按照第一高度、第二高度、第三高度)；如相邻的两台塔吊在同一水平高度作业，大臂端至少保持2米的安全距离。
此外还有一种情况，即情况2：塔吊准备第三次提升时，一标段(1号坑、3号坑)、三标段(7号坑、9号坑)第一施工阶段的塔吊未拆除。本标段5号坑主楼施工完成7层结构(标高36.660)时，塔吊开始第三次提升时，因与本标段7#、9#塔吊相邻的塔吊未拆除，故7#9#塔吊暂不提升高度，使用上一次提升的高度35.8m。7#、9#塔吊35.8m高度结构最高可施工至6层(28.160),此时相邻的一标、三标第一施工阶段塔吊已经拆除，可将7#、9#塔吊提升至44.8m至结构封顶施工完成。每一部塔吊的提升相互影响，相互制约，在提升高度上要同步考虑，严格按照高塔和低塔至少错开3个标准节的高度布置(按照第一高度、第二高度、第三高度....)；如相邻的两台塔吊在同一水平高度作业，大臂端至少保持2米的安全距离。
本发明的群坑施工塔吊的塔群布设方法，对于深基坑(九宫格)的面积大，需要分阶段施工，以维护基坑安全。基坑单元与基坑单元之间采用中隔墙分隔。在本实施例中，前期开挖五个基坑单元(1、3、5、7、9号坑)，中期开挖四个基坑(2、4、5、8号坑)，后期开挖三个小坑(一标段与二标段之间的小基坑、以及二标段与三标段之间的小基坑)。塔吊的布置要结合基坑的开挖施工工况，全面分析，而不是仅仅确定一个施工高度，所以在本实施例总分为五个工况，塔吊的高度分为五个高度范围。
本发明的群坑施工塔吊的塔群布设方法是一种高度上错位相减、主塔吊与辅助塔吊形成三角形交汇和深基坑采用九宫格多阶段施工相结合的群坑施工塔吊的群塔策划方法，适用于超大型深基坑的地下结构和地上结构的施工，降低汽车吊的施工时间，减少塔吊提升次数、减少塔吊分包进场次数，进而降低施工成本。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (3)
1.一种群坑施工塔吊的塔群布设方法，其特征在于，包括以下步骤：
将深基坑划分为多个基坑单元，多个所述基坑单元呈矩阵式排布；
基于每个所述基坑单元内的主体结构，确定每个所述基坑单元内的垂直运输总量以及垂直运输单体的重量；
在所述深基坑范围内，于所述垂直运输总量较大区域且所述垂直运输单体的重量较大、所述主体结构较高处设置一主塔吊，于每一所述主塔吊的周围设置多个辅助塔吊，所述主塔吊的高度始终大于周围的多个所述辅助塔吊的高度，多个所述辅助塔吊的高度呈高低交替设置，使得多个所述主塔吊和多个所述辅助塔吊的辐射范围覆盖所述深基坑范围。
2.根据权利要求1所述的群坑施工塔吊的塔群布设方法，其特征在于，所述主塔吊与所述辅助塔吊的高度差为所述主塔吊的三个标准节。
3.根据权利要求1所述的群坑施工塔吊的塔群布设方法，其特征在于，多个所述基坑单元分批开挖，每批开挖的多个所述基坑单元间隔设置。
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