南宁华润中心东写字楼建筑高度约为403m, 标高±0.000相当于绝对标高为97.250m。地下3层, 塔楼地上86层, 裙房地上5层。核心筒在49F以下为九宫格;49F南侧内收4.05m, 核心筒变为六宫格;58~62F核心筒南侧为斜墙, 往内收3.0m;74F核心筒进一步内收, 变为三宫格 (见图1) 。工程用地面积7 154m², 但地下室施工阶段只有东面12m宽、110m长、1 320m²的场地可用, 占工程用地面积的18.5%。

1) 技术难度大核心筒变化大, 由九宫格→六宫格→三宫格, 剪力墙厚度由1 500mm逐渐缩为400mm, 动臂塔式起重机附着难度大。

2) 垂直运输量大钢结构用钢量大, 达3.1万t, 单根外框钢管柱重达22t, 对塔式起重机的吊重和覆盖范围要求高, 垂直运输压力大。

3) 现场场地小项目位于南宁市繁华地带, 场地小, 各专业同步交叉施工复杂, 总平面布置变化大, 塔式起重机布置必须满足总平面的需要。

现场场地狭小, 地下结构施工分为A, B1, B2, B3区4个施工段, 施工顺序为A→B1→B2→B3 (见图2) ;地上结构施工分为塔楼核心筒结构施工和外框结构施工2个施工段, 先施工核心筒, 外框落后核心筒6~10层。塔式起重机优先考虑为A施工段及核心筒施工服务。

1) 方案1地下结构和地上结构都采用动臂式塔式起重机

具体方案如下: (1) 地下结构施工A区核心筒中心安装1台ZSL1250动臂塔式起重机、B1和B3区各安装1台STL230动臂塔式起重机; (2) 地上结构施工塔楼核心筒东侧和西侧各安装1台ZSL750外挂式动臂塔式起重机、核心筒中心安装1台ZSL1250内挂式动臂塔式起重机。

2) 方案2地下结构采用平臂塔式起重机, 地上结构同时采用外挂式和内挂式动臂塔式起重机

具体方案如下: (1) 地下结构施工A区核心筒中心安装1台S1200M64平臂塔式起重机、B1安装1台QTZ80平臂塔式起重机; (2) 地上结构施工塔楼核心筒东侧、西侧各安装1台M600F, M760DX外挂式动臂塔式起重机、核心筒中心安装1台HL45/28内挂式动臂塔式起重机。

3) 方案3地下结构采用平臂塔式起重机, 地上结构全部采用外挂式动臂塔式起重机

具体方案如下: (1) 地下结构施工A区核心筒中心安装1台S1200M64平臂塔式起重机、B1区安装1台QTZ80平臂塔式起重机; (2) 地上结构施工塔楼核心筒东侧、西侧、北侧各安装1台M600F, M760DX, HL45/28外挂式动臂塔式起重机 (见图3) 。

针对3个方案, 地下结构采用动臂塔式起重机还是平臂塔式起重机、地上动臂塔式起重机采用外挂式还是内挂式、动臂塔式起重机选择的型号等问题, 从塔式起重机布置的核心筒结构、覆盖范围、使用率、吊重要求、经济性进行了分析。

由于塔楼核心筒后期整体向北收缩, 且58~62F南侧为斜墙。因此核心筒南侧无法布置动臂塔式起重机, 只能布置在核心筒的东侧、西侧、北侧和中心。

主体结构施工阶段, 各种材料进场的道路只有东侧占用半幅中新路, 南侧占用半幅5号路, 场地的特殊位置决定了塔式起重机的选型及布置必须确保吊重范围能覆盖东侧、南侧的堆放场地 (见图4) 。如果塔式起重机布置在中心, 其吊重范围覆盖不全东侧、南侧场地, 因此选择外挂式塔式起重机方案较佳。

由于在6个内小筒 (结构尺寸32.7m×20.7m) 布置内挂式塔式起重机, 塔式起重机过于集中会降低塔式起重机使用率, 选择外挂式能降低3台塔式起重机的相互影响, 交叉作业更为安全, 并且总平面狭小要求塔式起重机必须全覆盖, 故选择的3台外挂式动臂塔式起重机呈三角形状布置的方案较优。

塔楼单根外框钢管柱最大质量达22t, 核心筒中心距离钢管柱卸车为45m, 塔楼核心筒东侧、北侧、西侧距离钢结构场地为35m。

为确保钢结构构件吊装不影响, 卸车由钢结构单位用吊车配合, 最终确定了35m刚好覆盖重型构件堆场的最优吊重范围区域。按照此吊重区域, 项目部对比了法福克、中昇、三洋等多种型号塔式起重机, 经最后比价, 东侧和西侧选择了上海法福克M760DX, M600F动臂塔式起重机 (见图5) 。

核心筒北侧安装的塔式起重机, 主要是进行钢筋的吊运、对M600F和M760DX进行C型梁倒运。确保1台塔式起重机对另一台塔式起重机进行C型梁倒运时, 现场不因没有塔式起重机使用而造成停工状态。同时, 北侧的塔式起重机后期还要满足吊装塔冠和拆除东侧塔式起重机的要求, 经过吊重和价格对比, 北侧选择HL45/28动臂塔式起重机。

由于动臂塔式起重机的租赁费用较高, 地下室施工就开始使用, 造价偏高, 为此, 地下施工阶段采用平臂塔式起重机, 而同吊重下, 中昇的塔式起重机自重偏大, 本工程74F以上墙体较薄, 需要加固, 采用中昇的塔式起重机, 加固费用偏高, 为此, 从经济性分析结论:方案3 (地下室施工采用平臂塔式起重机、地上采用M600F+M760DX+HL45/28塔式起重机) 最节约成本。

通过核心筒结构、覆盖范围、使用率、吊重要求、经济性5个方面对比, 综合其优缺点, 对比分析如表1所示。

综合上述方案优缺点的对比分析后, 可以看出, 方案具备了经济性, 塔式起重机使用率高, 覆盖范围大。

综合以上对比分析最终决定:地下结构采用2台平臂塔式起重机 (S1200M64+QTZ80) , 地上结构采用3台外挂式动臂塔式起重机 (M760DX+M600F+HL45/28) 。

根据选用的塔式起重机布置方案, 地下室施工过程中, 2台平臂塔式起重机覆盖范围满足施工的要求, 未出现塔式起重机调运不足等问题, 地下室施工比预定计划提前1个月完成封顶。地上结构施工过程中, 动臂塔式起重机吊装满足钢柱的分段要求, 完全覆盖堆场范围。经过实施的总结, 地下结构采用2台平臂塔式起重机 (S1200M64+QTZ80) , 地上结构采用3台外挂式动臂塔式起重机 (M600F+M760DX+HL45/28) 完全满足本工程403m的超高层建筑的施工要求。