1·前言
隨著設計、施工技術水平的提高，城市化進程急劇加快，超高層建筑如雨后春筍般拔地而起。大多數超高層建筑在中間樓層設置設備層。設備層里布置有大量的大型設備，尤其是空調主機，外形尺寸大、重量重。超高層建筑大型設備的傳統吊裝方法是：①采用塔吊、桅桿沿外墻吊裝，設備進樓層技術采用“奪吊法”；②采用在電梯井設置卷揚機提升系統吊裝。
2 ·工程概況
某甲級寫字樓建筑高度為302.7m，地上共59層，屬于超高層建筑。設備層位于15、30、45層，主要設備有離心式冷水機組、板式熱交換器、組合式風柜等，機電設備共有282臺。其中冷水機組、集分水缸、冷凍水泵、冷卻水泵等大型設備主要集中在30層，其中最大的冷水機組重量達18t。設備吊裝期間，為鋼結構吊裝布置在核心筒的兩臺內爬式塔吊M600D尚未拆除。經復核塔吊的起重能力滿足吊裝設備的要求，但總包方明確要求要盡可能節約設備的吊裝時間。
3·吊裝思路分析
本項目電梯井道尺寸小于設備外形尺寸，采用在電梯井設置卷揚機提升系統吊裝不可行，因此選擇采用塔吊沿外墻吊裝。但由于設備層的凈高有限，采用傳統進樓層方法，操作難度很大，工效低，而且施工安全風險高。另外，根據塔吊安全作業規程，也不允許采用塔吊實施“奪吊法”。為此，根據本工程30層大型設備集中、數量多的特點，在30層合適位置設置了一個懸挑鋼平臺，拓展設置進樓層的平面和立面操作空間。設備先用塔吊吊裝到懸挑鋼平臺上，然后二次運輸到安裝位置。
4·主要施工技術
4.1 樓層內設備運輸路線的選擇
單從減少二次運輸路線來考慮，宜選擇在從北面的D軸線邊緣進入，或者C～D軸線間的東西兩側進入，但這些邊緣的樓層凈空不能滿足要求。在B～C/1和B～C/4兩個區域處，二次運輸路線較短，而且樓層凈空也滿足要求，但因為B～C/3～4樓板厚度為200mm，設計承載力為15kN/m2，而B～C/1～2樓板厚度為150mm，設計承載力為10kN/m2，因此選擇B～C/4軸線區域靠東側設置懸挑鋼平臺。
從該位置直接進入30層冷水機房，滿足靠近設備安裝位置的要求；塔吊的起重能力滿足要求；二次運輸路線樓板設計承載力最大，為15kN/m2。冷水機房樓面標高為134.440m；30M層GL2鋼梁表面標高為138.720m，鋼梁高度為850mm，因此梁底標高為137.870m；則該位置樓層凈高：H=137.870－134.440=3.430m。冷水機組的高度為3m，樓層凈高滿足設備進入要求。
4.2 懸挑鋼平臺設計（見圖1）

4.2.1 結構形式選擇
鋼平臺設置成懸挑平臺加拉桿的形式。采用拉桿主要考慮幾個因素：①30M層的GL2鋼梁相對29層的GL7鋼梁截面較大，能承受負荷較大；②拉桿比撐桿受力好，撐桿要考慮本身的整體穩定性；③拉桿安裝在平臺上方，安裝和拆除非常方便，并且更加安全。
4.2.2 平面尺寸
根據最大設備即冷水機組的尺寸、重心位置以及施工人員操作空間要求，鋼平臺懸挑長度為4.5m，寬度為5.62m。鋼平臺設高度為1.2m的活動欄桿和高度為0.2m的踢腳板，其中東側欄桿設置成活動式。鋼平臺寬度取5.62m，主要考慮平臺框梁和拉桿分別與30、30M層的GL7、GL2與次梁節點統一，改善GL7、GL2的受力性能。
4.2.3 具體結構
懸挑平臺由框架梁、主梁、次梁、鋪板及拉桿組成，局部結構加強。框架梁、主梁、次梁采用熱軋H型鋼，型號分別為HN400×200×8×13、HM300×200×8×12、HM194×150×6×9。平臺鋪板采用12mm鋼板。所有材料的材質都為Q235。拉桿共2根，兩端分別連接鋼平臺的框架梁和30M層的GL2鋼梁，拉桿采用無縫鋼管，型號為φ133×6。鋼平臺中的框架梁、主梁、次梁之間采用全截面角焊接連接，焊腳尺寸為相連間的較厚板的厚度。框架梁與30層鋼梁GL7采用栓焊連接。拉桿兩端為全截面角焊縫連接，焊腳為8mm。
4.2.4 鋼平臺受力校核
該鋼平臺以吊裝最大設備即重達18t的冷水機組的負荷來進行受力計算校核。鋼平臺次梁的位置需要根據設備底座的實際尺寸進行調整，冷水機組在鋼平臺水平運輸時，載重小車運行路線必須與次梁中心線重合。
采用MIDAS/Gen結構設計軟件進行計算分析，選擇最不利的兩個工況進行計算。經計算，工況1構件最大綜合應力為134MPa，工況2構件最大綜合應力為121MPa，都小于Q235鋼的設計值215MPa，滿足要求。
4.3 設備吊裝
4.3.1 塔吊起重能力校核
冷水機組卸車位置在建筑物的東側，用4#塔吊吊裝，吊裝半徑小于25m。查表1塔吊起重性能表可知，在25m吊裝半徑，塔吊的額定起重能力為26.7t。

冷水機組的吊裝重量：
Ｑ計＝k1×k2×G=1.1×1.1×18＝21.78t＜26.7t，塔吊起重能力滿足要求。
k1—高空吊裝考慮風載的影響，k1=1.1；
k2 —吊裝的動載系數，k2=1.1。
4.3.2 吊索具設置
設備自帶的吊耳與幾何中心一般呈對稱布置，由于設備功能的需要，一般設備的重心與幾何中心不一致，而且設備的重心與吊點的幾何中心也不一致。如果直接采用等長的吊索吊裝，設備吊起后將處于不平衡狀態，存在安全隱患。因此在設置吊索時，要設置主副吊索，確保設備的吊裝平衡。主副吊索的規格型號相同，在副吊索上串接倒鏈調整；倒鏈調整完成后，需在倒鏈處設置安全吊索。
采用4條吊索平衡吊裝。每條吊索長度為5000mm，吊裝仰角為55°。吊索的受力：
T = k 1 × k 2 × k 3 × G /(4sin55°)=1.1×1.1×1.2×18/(4sin55°)=7.975t
k1—高空吊裝考慮風載的影響，k1=1.1；
k2 — 吊裝的動載系數，k2=1.1；
k3—四條吊索不均勻受力系數，k3=1.2。
選擇圓筒吊帶：10＃尺寸，長度為5m，材料為100％高韌性聚脂，安全系數為6，安全負荷為10t。卸扣選擇美式弓型卸扣，名義尺寸1.25英寸，安全負荷為12t。
4.3.3 試吊
綁扎牢固，且經檢查無誤后，設備緩緩吊起離地200mm，重新全面檢查各吊點、各吊索具的情況，再次檢查確認無誤后，方可正式起吊。

4.3.4 吊裝
鋼平臺東側活動護欄拆除，在鋼平臺上和樓層上放好四個6t負荷的載重小車。由塔吊將設備緩慢提升到30層鋼平臺正上方，緩慢落鉤，直到設備底座完全落到載重小車上。塔吊松鉤，拆除吊索。
4.4 設備二次運輸技術
由JM1(1t)慢速卷揚機牽引，配若干個定滑輪（額定負荷為1t），牽引設備至安裝位置。為保護水泥樓板表面和減少載重小車與水泥表面的摩擦力，在運輸路線上墊上厚度8mm的鋼板。運輸過程中要保持慢速、平穩，特別是在轉彎處，必須要注意設備的穩定性。
5 ·應用效果
采用本方法施工，施工過程安全有序，施工質量可靠，在保證質量和安全的前提下，減輕勞動作業強度，節能降耗。每臺大型設備吊裝僅用不到1h，大大節約了吊車臺班，取得了良好的經濟效益和社會效益。