支撐梁

隨著城市超高層建築群越來越密集，塔吊的工作空間受到限制，大型內爬式塔吊便不斷應用於各種超高層結構施工中。內爬式塔吊在建築物內部藉助一套支撐梁進行爬升，在塔吊自重、吊重和風荷載的共同作用下，內爬式塔吊承受相當大的豎向荷載和水平荷載，而全部荷載均由支撐梁承受。

支撐梁與依附在建築結構上的牛腿支座相連接，並將全部荷載傳遞給建築物。而現階段內爬式塔吊支撐梁與牛腿支座的連接結構在國內現行規範中尚無質量標準和相關規定，對其連接結構缺乏相關研究，從而導致設計過於保守或偏不安全。因此，對塔吊支撐梁、牛腿及其連接結構的可靠性研究和設計尤為重要。以往，我國研究者對這種結構進行了施工流程和有限元分析，如郁政華等介紹了廣州新電視塔外掛內爬式塔式起重機的基本構造及相關參數、爬升支承架組成、安裝流程和爬升流程; 葉浩文等對廣州珠江新城西塔大型動臂式塔式起重機爬升工藝進行了介紹; 於辰傑以珠江新城財富中心M900D塔吊為研究對象，完成了塔吊在工作和非工作狀態旋轉360度的受力情況，研究塔吊4個腳部支座對支承梁作用的不均性; 張家偉應用有限元分析軟體建立內爬式塔吊附著節點模型，分析了節點和預埋件的受力性能; 姚剛等對東莞台商大廈的塔吊支撐架節點進行了有限元分析，發現塔吊4個腳部支座受力差異巨大。

塔吊支撐梁，端部搭接在牛腿支座上的吊塔支撐梁。

工程中的牛腿支座主要採用預埋或焊接方式與建築結構相連，焊接方式是先在建築結構上設置帶錨筋的預埋件，結構混凝土強度達到要求后，再將相應的支撐件焊接到預埋件上。本文設計的牛腿支座主要包括上、中、下三塊水平支撐板和左、中、右三塊垂直支撐板，水平和垂直支撐板連接處相互焊接，焊接后的整體再與預埋件的錨板焊接; 為使上水平支撐板能較好將支撐梁荷載傳遞到垂直支撐上，在垂直支撐端部焊有一塊封板與上水平支撐相連; 為防止左右垂直支撐板的屈曲變形，在其一側焊有兩塊加勁板。

預埋件包括預埋鋼錨板、錨筋和錨固塊，預埋鋼錨板與牆體表面齊平，鋼錨板的背面焊接有一組錨筋，錨筋端部焊有錨固塊，錨筋和錨固塊埋入混凝土牆體內。

支撐梁為箱形截面，為防止梁截面鋼板發生局部失穩，在梁內側沿梁軸縱向焊有數塊橫隔板。

針對支撐梁和牛腿支座的連接方式，本文設計了兩種連接方案，從而選擇最優方案進行現場施工。

(1) 方案一，支撐梁兩端焊接有前後端板，在前後端板之間焊接有平行於支撐梁長度方向的兩塊中縱板，支撐梁端部底板上開設螺栓孔，使用螺栓插入螺栓孔並固定於牛腿支座的上端。

(2) 方案二，在支撐梁端部左右兩側分別設置一塊L形鋼夾板，梁端通過螺栓與鋼夾板牢固連接，當支撐梁位置放置到位后，再將鋼夾板與牛腿頂板焊接。

兩種設計方案中，方案一的梁截面尺寸為350mm× 800mm × 30mm，方案二的梁截面尺寸為420mm ×850mm × 30mm。

1、施工各項準備及方案的選擇

1）技術準備

首先，準備好拆除條件：當工程地下室傳力帶、負一層的地板混凝土達到設計強度約 80%后，在工程位置架設對應的防護腳手架，並按照嚴格標準驗收；清理工程基坑位置的圍護結構、管線位置和原材料。其次，適時監測工程基坑施工情況，特別是監測其位移距離，工程中聘請的監測單位應根據工程要求，主動監測工程的拆撐過程，其中，拆除工程基坑的主撐時，每天需監測至少 2 次以上，持續監測約 15 天，整理好監測結果製作成表格后，將其上報給監理、施工和建設單位。最後，做好對應的安全保護措施，監測基坑的過程中，如果遇到位移距離較大的情況，必須馬上卸載基坑的周邊，並在有牆體的位置加上直撐或者斜撐，避免出現位移擴大的問題，並及時把監測的位移結果上交給設計單位，一起探討解決方式。

2）施工方案的確定

根據本工程特點，其屬於高空作業且現場施工環境較為複雜，故擬採取挖掘機炮頭破碎 + 人工拆除法：挖掘機停放在支撐樑上對構件進行破碎，每兩根鋼格構柱區域內的內支撐砼拆除后，採用人工割除該部位的鋼筋。

2、施工流程安排

（1）按照設計程序、施工進度安排，根據工程的主體結構，劃分好每一施工區域，拆除應按照逐根、分塊、逐段的原則；

（2）拆除環梁、支撐時，應先將角撐、聯繫撐，最後將環梁拆除，確保原本支撐的應力分佈均勻后，再按照對應的要求將其釋放；

（3）在拆除過程中，應每天堅持監測 1 次，當發現特殊情況時，必須及時對其進行研究，在保障安全的基礎上順利完成支撐拆除工程；

（4）確定每天的破碎專業時間，並做好安民告示工作和做好警示以及控制範圍工作。

3、主要施工措施

建築支撐梁拆除項目應用到的施工措施包括以下幾種：一是在挖掘機作業行走區域內應用鋼管進行支撐梁支撐加固，對支撐梁跨度較大的在拆除前應搭設鋼管架臨時支撐加固；二是負一層樓板上挖掘機破碎作業區域正下方應鋪墊一層 2cm 厚的木板或 1cm 厚的鋼板，木板或鋼板下方加鋪設廢舊汽車輪胎，避免混凝土碎塊直接砸在混凝土樓板上，起到保護混凝土面的作用；三是搭設項目的支撐架時，必須在橫、縱、斜向的支撐梁處都搭設對應的防護操作腳手架，確保鋼管架從負一層樓板或車道底板架設至支撐梁梁底，將碗扣鋼管架橫桿步距控制在 1500mm、立桿橫向間距 900mm、縱向1200mm，並在底板加墊 20mm 厚、150×150mm 的小木墊板。

4、工程技術安全保障措施

為保障施工現場的安全性，當工作人員進入施工區域時，應要求將安全帽佩戴好，當在高處作業（超過 2m）時，如果沒有針對性防護措施，應將安全帶系好，遇到惡劣的天氣，如暴雨等，必須禁止拆除作業。同時，在拆除部位進行電、氣焊作業時，必須進行動火審批，應有防火措施和專人看守，並按要求設置滅火器（每 200m一組）。現場乙炔及氧氣應放在支撐外穩定可靠處，防止落物。處理拆下的碎石與構件時，應按類分堆，（零配件裝入容器內）用塔吊或汽車吊吊離。

5、施工現場管理及檢查

首先，項目負責部門必須將施工區域的平面布置好，將區域中的臨時設施安放好，確保排水的暢通性，按照我國對應的施工標準施工；其次，在堆放工程中設備、構件、原材料時，應遵循平穩、整齊原則，及時處理好拆除掉的廢料、模板，避免出現墜落傷人的狀態。在施工區域中應在醒目的位置掛好安全標誌牌、安全標語。在基坑位置、孔洞位置、易燃場所、變壓器場所，都必須將安全標誌、蓋板等設置好，在夜間也須懸掛紅燈；最後氧割時要認真清除周圍的易燃物質和油類，並離火源 10m 以上，用完的空瓶須分開放置，以防混淆，同時氧氣、乙炔氣瓶要分開 5m 以上放置，禁止多層堆放。施工監督小組應定期檢查相關項目進行情況，對工程施工環節予以評價，並引入對應的不定期檢查，抽查前，應結合每一次出現的問題，選擇抽查重點，並做好對應的整改。

6、施工進度控制管理

控制管理施工進度需項目負責部門與施工人員共同努力，工程項目的負責人必須動態掌握有關施工進度的信息，及時比較工程計劃進度與實際施工進度，當出現施工進度比較緩慢時，必須深入分析其原因，從整體的角度分析進度延緩對於項目的影響。讓項目工程中有經驗的工作人員負責管理工作，並強調文明施工，同時後勤工作人員應做好對應的分項工作施工人員應嚴格按照項目計劃進行施工，對於出現的特殊情況須及時彙報。