深圳国际会展中心项目位于深圳宝安机场以北、空港新城南部, 周边河道、配套商业、地铁、市政路、综合管廊等与会展中心同期开发, 施工交通组织、施工部署相互影响。整体建成后, 将成为全球第一大会展中心。本项目具有如下特点。

1) 体量大, 工期紧总建筑面积达158万m², 地处临海滩涂区, 淤泥土方开挖与转运超过360万m³, 钢结构安装量达27万t。周边地铁综合管网、市政道路等多个项目并行施工。

2) 资源投入量大7个工区平行组织施工, 用工高峰期现场劳动力近20 000人, 321台大型机械设备、48台塔式起重机同期投入使用, 日进场和转运材料超过15万t。

本工程共布设48台塔式起重机, 编号为N-1～N-25, S-1～S-23, 塔式起重机布置如图1所示。

根据塔机基础定位, 计算出各相邻塔机间距及各塔机工作半径重合范围。提前确定各塔机安装高度、安装时间、拆除时间等对群塔作业防碰撞有重要意义。所有塔式起重机一次安装到指定高度, 且安装高度小于最大自由高度。安装高度如图2所示。

本工程采用可与BIM施工管理平台数据互通的塔机安全监控管理系统, 实现以下安全管理目标:力及力矩保护 (五限位) 、群塔防碰撞管理、区域保护 (实现项目塔式起重机监控分区管理) 、远程监控 (远程平台及手机APP) 、地面实时监控 (安全管理) 。工作原理如图3所示。

1) 该系统可实时反映施工现场塔机运行状态, 包括塔机位置、安装高度、安全吊重、实时吊重、力矩、实时风速等参数。

2) 该系统支持远程实时监控功能, 远程终端支持地面实时监控平台及APP手机平台。

1) TC1吊臂进入危险区, TC2塔机吊臂在危险区外, 可安全作业 (见图4a) 。

2) TC1, TC2吊臂同时进入危险区, 但小车都在危险区外, 因塔高不一样可安全作业 (见图4b) 。

3) TC1, TC2吊臂同时进入危险区, TC1高塔小车未进入危险区, TC2低塔小车进入危险区, 可安全作业 (见图4c) 。

4) TC1, TC2吊臂、小车同时进入危险区, 无论吊钩高度是否能通过, 均视为危险作业 (见图4d) 。

5) 高塔TC1小车开始运动, 与低塔TC2大臂距离达到阴影填充区域时, 系统预警信号, 同时使高塔TC1小车高速运动至低速运动;抵达实体填充区域时, 系统发报警信号, 同时截断小车低速运动并缓慢停止 (见图4e) 。

显示器安装于驾驶室前方不阻碍驾驶员视线且便于观看的位置。主机安装在塔机驾驶室侧方, 与显示器数据电缆有效连接距离以内的位置, 用于对塔机各传感器的数据采集、数据传输到显示屏, 输出控制信号以及给显示屏供电。高度传感器通过安装支架并行连接安装在起升机构侧;变幅传感器通过安装支架并行连接安装在变幅机构侧, 用于实时采集塔机当前的小车幅度及吊钩高度值。吊重传感器安装在塔机塔帽处或起重臂后, 用于实时采集塔机当前吊重值。回转传感器安装在回转大齿盘上, 用于实时采集塔机当前的回转角度值。无线通信模块安装在塔帽朝向大臂的一侧, 数据天线垂直于地面, 用于群塔中设备与设备间的数据传输。风速仪安装在塔帽顶端, 用于实时采集当前的风速值, 进行危险报警提示。

无特殊天气且塔式起重机无故障、不在顶升过程中, 塔式起重机驾驶室内可以提供设备运转所需的220V交流电。若无特殊情况, 每台安装时间为2h左右。

安装过程中的某些操作需要塔式起重机停机, 为保证安全, 此时严禁塔式起重机进行任何操作;调试过程需要塔式起重机司机按照安装人员的提示进行相应操作;安装完成后, 塔机司机须接受监控系统使用技术交底。

通过定位芯片对管理人员和流动式起重设备进行定位, 及时了解对象在现场的位置信息, 便于监管。

1) 塔式起重机防碰撞系统实现现场安全监控、运行记录、声光报警、实时动态的远程监控。会展项目群塔安全监控系统并行接入项目管理平台。

2) 移动设备管理基本实现了露天环境下人员机械的实时定位, 实现人员机械的现场工作时间统计和行走路线留痕, 并与人员和机械的考勤挂钩。