[QC成果]超高层建筑内爬式塔吊拆卸技术研制与应用

超高层建筑内爬式塔吊拆卸技术研制与应用建设股份有限公司XX大厦项目部QC小组一、工程概况深圳XX商务中心工程（原名XX大厦）是集办公、酒店及商业为一体的超高层民用建筑，建筑面积14.35万m2，地下3层，地上39层，总建筑高度178.5m。本工程采用QTZ315内爬塔吊和SCD200/200G型高速施工电梯解决垂直运输工作。该工程被评为广东省安全生产与文明施工优良样板工地。二、小组简介由于本项目使用的内爬式塔吊安装高度高，塔吊零部件尺寸、重量大，拆卸方面：工期要求紧、所用费用要求低、安全要求高。目前深圳乃至国内无达到所有要求的拆卸方法可借鉴。急需研究、制定科学、可靠、适宜的方案并实施，以确保内爬式塔吊拆卸的安全、经济和工期，故在工程开工之初本公司就成立了深圳XX中心内爬塔吊拆卸QC小组。三、选择课超高层用内爬塔吊安装高度高、塔吊零部件的重量和尺寸大、起重臂长度超出屋面（部分甚至起重臂重心处于屋面外侧）；拆卸过程工作量大，安全施工面临严峻考验，工期紧迫。本工程用200m高内爬塔吊的拆卸深圳乃至国内尚无既满足经济又满足安全、工期的先例，本公司在此方面无施工经验，并且无类似工程可以借鉴。（一）问题的提出传统超高层内爬塔吊拆卸存在以下问题：1、由于内爬塔吊的使用对一个公司而言频率不是太高，且大量辅助设备都是针对性的，所以造成很大的浪费，同时也对操作人员的技能提出了要求，必须进行相关培训，造成费时、费钱。2、由于传统拆卸存在大量悬空作业，从而增加了拆卸过程的危险系数。3、拆卸使用辅助设备多、繁杂，操作程序多，严重影响拆卸工期；（二）课题的确定由此可见，传统超高层内爬塔吊的拆卸方法无法同时满足经济、安全、工期的要求，项目部需创建新的拆卸方法来替代。本次QC小组活动的课题为：超高层建筑内爬式塔吊拆卸技术的研制与应用。研制的具体技术为：研制定型回转式拔杆进行内爬式塔吊拆除四、设定课题目标（一）目标1、将塔吊的解体、零部件运输操作控制在屋面，减少高空作业，确保整个过程零伤亡；2、整个拆卸过程所需费用控制在10万元以内（包括人工和运输等所有费用）；3、拆卸工期控制在10天。（二）目标可行性论证1、有利条件1）、本工程的拆卸技术为：利用定型回转式拔杆辅助下吊塔吊零部件，辅助设施和定型拔杆最后利用现场施工电梯运回地面；本工程屋面为花架，项目部可以事先将作业空间用排架搭好并铺上木板或钢板，从而可以将大量的解体工作转移到屋面进行。2）、定型回转式拔杆由本小组和专业钢结构制作单位合伙研制并由专业厂方制作，且可在地面进行过110%动载和120%超载试验；3）、本小组技术力量强干，集我公司以及XX中心项目部技术骨干组成，其中6人本科以上文化水平；1）、工作量大，工期紧；2）、安全隐患多；3）、参与工种多，易造成配合混乱。以上不利条件：第一条：可以通过合理安排工序以及对操作人员进行相关专项培训从而充分提高工作效率来解决；第二条：可以通过加派专职安全管理人员全程监控来解决；第三条：可以通过培训确定统一思想并由一名技术负责人现场统一指挥和调度来解决。2、不利条件综合以上情况，经过客观研究和分析，本小组一致认为：五、提出方案、确定最佳方案（一）方案的提出在开工之初，围绕课题，小组成员集思广益对超高层内爬塔吊拆卸方法进行讨论，按拆卸形式归纳共提出四种方案及拆卸示意图：1、直升飞拆内爬塔吊；2、安装大型塔吊拆卸内爬塔吊；3、小拔杆拆塔吊起重臂，屋面安装小型塔吊运输零部件；4、屋面解体塔吊，用定型回转拔杆运输零部件。方案1和方案2示意图方案3和方案4示意图其四种方案优（缺）点归纳汇总如下表：（二）确定最佳方案由此可见，通过对比分析，第四种方案一致评为最佳方案。最佳方案：定型回转式拔杆拆除内爬塔吊六、问题假想预测我们组织小组成员调阅报刊、杂志、互联网，对有关拔杆吊运物体过程中发生的质量（安全）事故进行收集，通过对以往事故进行筛选，以防定型回转拔杆在吊运塔吊零部件过程中发生类似问题，主要原因归纳如下5点：1）、塔吊部分部件重量超过动力系统允许值，但不采取相关措施，造成吊钩溜钩，物体坠落。2）、未考虑拔杆的拆卸，导致拔杆无法运回地面，只能破坏性拆除；且拔杆只能抬臂不能旋转，增加了操作的难度和危险性。3）、拔杆制作过程连接处焊缝质量低劣或脱焊，作业过程中易形成开裂。4）、拔杆的平衡臂与建筑物的固定所采用的螺栓强度不够、数量不足，造成受力倾翻；拔杆平衡臂与建筑物固定的抱箍材料不符合要求，易损坏。5）、在塔吊解体和零部件在屋面水平移动过程中管理混乱，易造成各工序相互干扰；吊运操作中未使用一些保护措施，造成拔杆摆动，吊物碰撞相关物体或人员；穿、拆拔杆钢丝绳时未系安全带，造成人员高空坠落。七、对策与实施对策与实施一：建立塔吊各部件明细清单并找出重量超过允许值的配件加以解体，建立清单和进行筛选。1、根据塔吊书，整理出各零部件的重量、尺寸清单；2、计算出从屋面到地面所需钢丝绳的重量以及吊钩的重量；3、将塔吊部件重量清单加上钢丝绳和吊钩的重量与塔吊主卷扬机的最大承载力比较，将超过的做好标识；4、研究超重部件的组成结构，进行进一步解体，直至符合吊重要求。结果：与2008年3月完成相关统计，并将相关结果补充到塔吊拆卸方案中。对策与实施2：1、查看辅助施工电梯最大承载和装运尺寸；2、根据现场吊重要求以及所需吊运幅度进行初步设计；3、为了达到重复使用和安装拆卸的便利，将拔杆设计成各主要部件通过法兰盘连接从而控制部件的长度和重量；4、为了使用的便利将拔杆设计成可在平面内1800度旋转。其初步设计与深化设计的模型图见下图：结果：初步方案与2008年4月底完成，正式方案及深化设计图纸与2008年5月底完成。对策与实施二：按辅助施工电梯的承载重量和尺寸以及使用的安全便利进行设计拔杆。定型回转式拔杆的初步设计与深化设计模型图为确保拔杆制作质量，能顺利完成拆卸塔吊的任务，委托专业钢结构公司进行制作，同时加强质量检查，重点检查以下几方面：1、拔杆构件的焊缝有无脱焊、焊缝不饱满等现象；2、抽取一定数量的焊缝进行探伤试验；3、对拔杆进行性能试验：在地面将拔杆组装好进行静载、动载以及110％的超载试验，看各部件的连接有无变形以及拔杆整体强度是否满足。结果：都符合要求。对策与实施三：确保制作以及焊接质量。为确保拔杆的安装质量，满足吊运过程的安全以及通过监理的验收，必须做到以下几点：1、安装过程实行定人、定岗、定责制；2、实现验收制度，对安装过程中的每个部件都必须检查并填写验收记录。结果：拔杆与2008年8月安装完毕并通过验收。对策与实施四：实现安装全过程控制，检查所用部件的强度。定型回转拔杆全景及局部放大详见下页图定型回转式拔杆安装就位图定型回转式拔杆平衡臂固定图对策与实施五：实施塔吊解体与定型回转拔杆运输塔吊零部件的全过程控制。为确保塔吊的解体和定型回转拔杆运输塔吊部件过程的安全必须做到以下几点：1、塔吊的解体尽量转移到屋面上进行，控制悬空作业的次数，从而确保塔吊拆卸的安全；2、拔杆在吊运塔吊部件前必须作有载试验确保吊运过程的安全，且必须通过小组组长和监理的验收；3、整过解体和吊运过程必须由小组组长统一指挥，任何人不能自作主张；4、严格收集相关天气资料，杜绝在恶劣气象条件下吊运部件，以免撞损建筑物；5、整过解体和吊运过程专制安全员和监理必须全程参与，并且大型构件的捆缚须保证起吊后能立起来从而避免下吊过程中构件旋转碰损建筑物。结果：拔杆成功将塔吊的零部件吊运到地面，拔杆自身也通过解体由施工升降机运回地面，整个拆卸过程用了6天，且无一事故发生，完满完成了拆卸任务。下面是塔吊解体与吊运的过程图：拆除塔吊平衡臂配重图塔吊降至屋面图塔吊屋面解体图塔吊塔顶和回转机构的解体塔吊零部件屋面移动图和拔杆吊运零部件图八、总体效果检查（安全、工期、经济）对比（一）安全方面：由于定型回转拔杆可以在平面内1800旋转，因此在吊运塔吊零部件时无须悬空作业；在整个操作期间派专人对拔杆各连接部件进行定期检查，未出现任何松动、脱焊以及拔杆强度不足的情况，本工程施工阶段无发生任何事故。（二）进度方面：原塔吊拆卸时间为10天，但采用了定型回转式拔杆就可以使塔吊的解体与吊运同时进行互不干扰，结果6天就完成了拆卸任务比计划提前了4天。进度计划与实际对比图（三）经济效益：1、本身使用内爬塔吊就节省了上百万的节；2、利用定型回转式拔杆拆除内爬塔吊所用的辅助器具都是可多次重复使用的且造价成本低——定型回转式拔杆材料和制作费才5万元；3、使用定型回转式拔杆拆除内爬塔吊可以将塔吊的解体与拔杆吊的吊运同时进行，大大提高了拆卸效率，缩短拆卸工期。九、巩固措施（一）公司安全处将定型回转式拔杆拆卸内爬塔吊的技术纳入了公司新版《施工工艺标准》安全技术管理分项中，编号为：12.4.3《内爬式塔式起重机安装、拆卸施工工艺标准》。（二）我们制定了《定型式回转拔杆使用操作规程》，对有关人员进行了培训，确保该设备的正确使用和日常维护保养。（三）拟将在我公司新接的深圳卓越皇岗世纪中心（269m高）和绿景纪元大厦（270m高）两座超高层推广应用。（四）我们小组研制的内爬塔吊拆卸用的定型回转式拔杆获得深圳市市级工法和江苏省省级工法，并被评为国家实用型专利和国家工法（工法编号为YJGF040-2008）。十、总结和下一步工作打算（一）总结通过本次活动，让我们深刻体会到群策群力、发挥集体智慧是解决问题的有效手段。全体组员在QC知识、创新精神、解决问题的能力方面都得到了明显的提升，下面是我们小组的自我。小组自我评价图（二）下一步打算1、在今后工作中进一步优化定型旋转拔杆的设计，以便在今后的拆卸工作中更加便利。2、研制更可靠的拔杆回转系统，尽早实现自动化，从而减轻拆卸过程的强度也进一步提高拆卸的安全性。