论上海中心大厦项目中新型塔吊的应用

论上海中心大厦项目中新型塔吊的应用

张 涛

上海市建筑装饰工程集团有限公司 海市 201816

【摘 要】改革开放以来，中国的经济以火箭般的速度飞速发展，人们疯狂的涌入中国的各大金融中心城市，“北上广”就是其中的代表。在资本的衬托下，这些一线城市变的寸土寸金，在土地有限的情况下，建筑开始朝着高度的方向发展，各大城市的商业中心地带高楼林立，施工的难度也随着越来越高。本文针对“上海中心”这一中国第一高楼的高区外幕墙吊装问题提出相应的吊装难点及解决方案。

【关键词】上海中心；大型吊机；外幕墙安装；

一、引言

目前工程中的建筑材料绝大部分都是通过塔吊做为主要的起重工具，但在上海中心这个工程中，做为中国第一高楼，普通的吊装方案并不能满足工程的施工要求。因此做出了许许多多的创新项目在上海中心这个项目中第一次应用，下面我就以我做过的“上海中心”这个工程中所使用过的一些吊装方案来阐述一下我的观点。

二、工程概况

工程名称：上海中心大厦

上海中心大厦项目位于上海浦东陆家嘴核心区，项目包括一个地下5层的地库；1幢约121层高的综合楼（其中包括办公和酒店），主体建筑结构高度为580米，总高度632米；1幢5层高的商业裙楼，并有相应的配套设施；

三、建筑组成分析

外层幕墙（A幕墙），幕墙支撑系统（CWSS）和内幕墙（B幕墙）共同构成了上海中心大厦的建筑维护幕墙系统。外幕墙采用直立阶梯式幕墙系统，大面玻璃板块为矩形并与塔楼外形精确匹配。幕墙支撑系统为轮辐式柔性钢结构体系，用于支撑外幕墙。内幕墙为垂直圆筒状，平面采用折线拟合弧线，与每个区不同半径的圆筒形相匹配。上海中心大厦塔楼建筑由土建主体结构（包括核心筒、巨型柱、主体桁架结构以及楼板）+内层幕墙+外幕墙支撑钢结构+外层幕墙组成。建筑组成效果如图1：

图1 组成效果图

四、上海中心大厦分区吊装细则

外幕墙覆盖了整个中庭区域和设备层，还包括观光层及塔冠部分。外幕墙在垂直方向上被分为9个区，双层幕墙的设计创造出不同的中庭空间，除1区和9区外，2~8区为标准区，每个区从休闲层开始，它们各自独立运行。建筑分区吊装示意图如图2:

图2 分区吊装示意图

五、上海中心大厦工程中所用塔吊的种类

塔吊的分类主要有以下几种：

依据有无行走装置可分为：移动式塔式塔吊.固定式塔吊。

上海中心大厦中的电梯基座塔吊.小炮车塔吊.擦窗机导轨塔吊都属于移动式塔式塔吊，九区结构顶的大塔吊属于固定式塔吊。

依据起重臂的构造可分为：动臂塔式塔吊.平臂塔式塔吊。

上海中心大厦中的电梯基座塔吊.九区结构顶的大塔吊.擦窗机导轨塔吊都属于动臂塔式塔吊，小炮车塔吊属于平臂塔式塔吊。

依据塔吊的回转可分为：下回转塔式塔吊.上回转塔式塔吊。

上海中心大厦中的电梯基座塔吊.九区结构顶的大塔吊.擦窗机导轨塔吊.小炮车塔吊都属于上回转塔吊。

依据安装过程可分为：快速安装塔式塔吊.需借助辅机进行组拼和拆装的塔式塔吊。

上海中心大厦中的电梯基座塔吊.九区结构顶的大塔吊.擦窗机导轨塔吊都属于需借助辅机进行组拼和拆装的塔式塔吊，小炮车塔吊属于快速安装塔式塔吊。

依据塔尖结构的不同可分为：平头塔式塔吊.尖头塔式塔吊。

上海中心大厦中的电梯基座塔吊.九区结构顶的大塔吊.都属于尖头塔式塔吊，擦窗机导轨塔吊.小炮车塔吊属于平头塔式塔吊。

上海中心大厦中所用到的新型塔吊的基座支点都处于高空之中.对于这个高度之中的受力以及其他情况我们都只能理论上计算出来，在这个基础上再增加其强度，并事先在实验中验证其可行度.安全性，但是作为先驱者，并没有大量的成功案列作为保证，只有在过程之中严格的把控，严格的执行。

六、上海中心大厦一到八区主体塔吊的应用及特点

在上海中心大厦这个项目中，主要使用都是依据工程结构特性特别定制的新型塔吊；

其中一到八区所使用的塔吊主要特点：上海中心大厦主体钢筋混凝土结构是四方形的，我们在每个面上放置一部塔吊，共计四部塔吊，为每部塔吊都安装了一个电梯作为塔吊的移动基座，并以钢架固定，解决了起吊高度过高的问题，当一区的主桁架安装完毕时，可升降到二区的柱体结构上之，再加设新的固定支架，玻璃幕墙在拆卸之前事先吊装于当前区的设备层结构平台，632米的高度，被拆分为9个区，实际起吊高度只有70米，再加上电梯的升降空间，与吊臂自身的抬起空间，都极大的减小了起吊高度，压缩在了一个十分安全的高度之上，保证了施工过程的安全性与施工效率。

一到八区所用到的电梯基座型塔吊和用于辅助单元吊装安装作业的“小炮车”吊机具体样式如图3中所示：

图3 吊机样式

七、上海中心大厦九区塔吊的应用与外玻璃幕墙单元板块的安装流程

上海中心大厦九区所用吊装设备与2〜8区不同，需考虑 采取新的安装方式，塔吊的受力点也产生改变，除了安装于主体结构顶部的大型吊机之外，辅助吊机只能安装在外圈钢桁架之上，为此我们利用了顶部擦窗机轨道来做为辅助吊机的支座和移动装置，特别定制了配合轨道的小型吊机，解决了这一难题。见图4

图4

外幕墙玻璃单元板块的安装是九区施工过程的最大难点之一，因为上海中心大厦九区位置已经处于600米的高空，普通的高空作业规程已经不适用于上海中心大厦顶部单元的安装了。

第一.在600多米的高空中能见度大大的降低了，起雾时更是严重影响施工安装，而在这个高度上，起雾的情况是普遍存在了，经常出现大厦的九区突破于云端之上的奇妙景观，在单元的安装过程中出现过前一秒安装工人的手刚碰到单元板块，下一秒因为高空气流的推动，板块就消失在雾气之中了。出现这种程度的雾气时，安装作业只有暂停，等待天气晴朗时再行安装。但雨雾来时不定，在这个交接过程中还是不可避免的承受了很大的风险。

第二.高空气流，在这个高度上的气流难以琢磨，摆动幅度过大，及其考验塔吊操作师的技术和经验。在高空气流的影响下曾经出现过工人的半瓶矿泉水被吹出，直接把临近建筑的玻璃幕墙砸裂。塔吊中的“十不吊”在上海中心大厦这个工程中被要求的更加严格，捆绑吊挂要求也更加严格，对机器和零部件的养护都已超高标准执行，对吊装的重量严格的把控，确保吊装作业的安全。

九区玻璃外幕墙单元板块的具体吊装流程共分为3个阶段，具体以下面的操作流程图详细表达：1

图5

1.以上图片之中所展示的操作为大厦顶部大型塔吊预先将装满单元的货架吊装放置于大厦九区底部的设备层混凝土结构平台之上，规划好各个货架中单元板块的安装顺序将货架排放位置再展开后续的板块安装流程。

图6

图7

以上图片中所表达的玻璃幕墙单元施工安装流程为大厦九区底部设备层位置的单元板块安装流程。

图8

3.上海中心大厦塔冠顶部的外幕墙玻璃单元板块安装，只能由安装于顶部擦窗机导轨上的小型吊机吊装，底部的设备层结构平台上由工人以安全绳牵引，防止在吊装过程当中单元板块的晃动幅度过大。

八、后期维护与玻璃更换

上海中心大厦中的外幕墙玻璃单元板块的数量达到了近2万樘，在竣工完成之后，如此庞大的板块基数难免会出现玻璃破损的情况，如有玻璃破损的情况发生，需更换玻璃，都在幕墙施工设计中已经完善了相应的玻璃更换方案，但是在起重吊装方面，只能依赖于每个分区设备层的轨道式擦窗机，由于单块玻璃的重量最大的只有221KG,板块横向分格像顶部逐层缩放，玻璃也越来越轻，单块玻璃的重量远没有整个单元板块的重量重，上海中心大厦中的轨道擦窗机都是按照超标准设计值来设计的，正常的屋面轨道擦窗机荷载限定为200KG,而上海中心大厦的屋面轨道擦窗机荷载限定为500KG,完全可以满足常规单元幕墙的维护与玻璃破损的更换作业。

九、结束语

上海中心大厦属于超高层单元幕墙，超高层单元幕墙近几年才开始在国内大量的应用，目前中国所拥有的超高层建筑数量在世界各国中是最多的，但这么多的数量之下大多都是在以国外的超高层建筑案列进行仿制和改进，或者直接建筑设计团队都是国外公司，我们在自主创新的道路上还有很长的路要走，上海中心大厦作为现今中国的最高楼.上海市的城市地标建筑，我们倾注了太多的心血和努力，虽然建筑设计师仍然是国外，但后续的不停深化，除了表皮外观，已经和原设计完全不同。加入了许许多多的创新方案，我们当在以后的日子里勠力同行.共筑未来，直至让中国的标准成为行业的标杆。

参考文献

[1]《塔吊稳定性要求》（ GB/T 20304-2006）

[2]《塔式起重机》（ GB/T 5031-2008）

[3]《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T 187-2009）

[4]《建筑起重机械安全评估技术规程》（JGJ/T 189-2009）

[5]《建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程》（JGJ 196-2010）