動臂內爬塔吊在超高層中應用技術

中國建筑第八工程局有限公司 210000

摘要：隨著建筑高度越來越高，動臂塔吊在超高層應用也越來越多，一般國內超高層結構體系為內核心筒外框架結構。在核心筒中一般設置一臺或兩臺動臂塔吊，本文結合工程實例介紹了動臂內爬塔吊在超高層中安裝、移位、頂升等關鍵施工技術。

關鍵詞：動臂塔吊；內爬；安裝；頂升

1塔吊的工程概況

煙臺世茂海灣1號T1樓工程，設計高度323m，混凝土結構高度278m，在地下室結構施工時安裝1臺ZSL500塔式起重機，最大額定載重量為18t，最大工作幅度為40 m，最大工作幅度起重量為9.7t，最大安裝高度280m，最大吊鉤高度320m，爬升13次，在下圖1中為位置1，裙樓施工時和安裝在裙樓位置的F7027塔吊配合使用，隨著裙樓（6層）結構封頂，主體7層以上一臺內爬塔吊無法滿足結構施工，故在T1樓增加一臺ZSL500塔式起重機，圖1中為位置2，最大額定載重量為32t，最大工作幅度為50 m，最大工作幅度起重量為4.6t，最大安裝高度285m，最大吊鉤高度：330m，爬升13次。同時將位置1的內爬塔式起重機移至位置3。

塔吊安裝拆除總體思路是利用已安裝的位置1塔吊安裝位置2塔吊，之后利用位置2的塔吊拆除位置1塔吊并重新在位置3安裝，在結構施工完成之后，將位置1的塔吊利用位置2的拆除，在屋頂安裝一臺屋頂吊將位置1的塔吊拆除。

圖1 塔吊布置圖

2動臂內爬塔吊安裝施工

2.1 各階段施工要點

2.1.1 埋件的安裝施工

目前國內超高層建筑體系型式為內筒體外框架，或內筒外筒組合結構型式，一般的內筒為勁型結構，國內大多數施工單位會選擇爬模體系施工內筒豎向結構，并在垂直運輸方面，根據塔式起重機的特點，施工單位選擇內爬式塔吊，故在安裝動臂塔吊埋件時，根據核心筒內設置鋼柱高度（鋼柱分節的長度），即鋼柱的高度與塔吊的高度關系，鋼柱同時影響結構施工，繼而影響爬模的高度，因預埋件是設置在混凝土結構層中，爬模爬升過后才能露出埋件，爬模高度多少直接影響預埋件的預埋和安裝鋼梁，又因塔吊支撐為兩道鋼梁，上鋼梁埋件和下鋼梁的埋件之間塔吊自身影響，故繪制出爬模高度、鋼柱節數、埋件位置和間距（與塔吊型號，廠家提供的距離有關）、塔吊高度、塔吊爬帶的組合以及結構墻體施工的關系圖，才能正確的預埋鋼梁預埋件，繪圖一般如下圖2。

圖2 埋件位置示意圖

2.1.2 安裝埋件牛腿與支撐鋼梁

在結構施工時，因首先安裝了爬模體系，內核心筒墻體全部為垂直墻體，無水平結構支撐，故在安裝牛腿、設置鋼梁等工序時，沒有操作平臺，工程在此處分別根據自身的結構特點設計了與爬模原理一樣的防護操作平臺，其作用一：方便安裝塔吊或頂升塔吊時做好準備工作，如焊接預埋件上牛腿，安裝鋼梁，拆除鋼梁或提升鋼梁；作用二為了安全的防護水平結構施工。

由于安裝塔吊位置周圍全為爬模體系，會分兩種情況，第一種：先安裝爬模后安裝塔吊，其鋼梁放置及塔吊標準節無法進入爬模體系下；第二種：先安裝塔吊后安裝爬模，在爬模安裝時，注意此處的爬模將會增大安裝難度，煙臺世茂海灣1號為第一種情況，故爬模體系設計時應尤為注意此處的位置將安裝塔吊的位置1和位置2及塔吊的細節全部考慮進去，提前預留塔吊的位置和鋼梁下落的位置。在完成以上工作后，便將第一道支撐鋼梁在牛腿上就位，并與牛腿進行焊接，控制好鋼梁中心距離，且相互平行，控制焊縫質量和長度。

2.1.3 安裝第一、二道爬升框架

將第一道爬升框架按照部件上的編號對應拼裝好以后安放在支承梁上，并用螺栓固定牢靠。重復工序，安裝好第二道支撐鋼梁和爬升框架，注意保證上下鋼梁、爬升框架同位置部件在一條鉛垂線上。將上下爬升框架各腳頂塊松開。

2.1.4 安裝爬升節與標準節

將爬升油缸、爬升梁及兩組頂升撐爪裝入爬升節上，爬升節高度為6.8m，重量約9.7t。用起重機械在地面將爬升節吊起穿過第二道爬升框緩慢落入第一道爬升框，通過爬升節上的四只支腿支撐住爬升節并調緊內爬框四角楔塊將爬升節固定牢靠。

圖3 標準節相連圖

圖4 安裝轉臺圖

將一節標準節和加強節在地面連接為一個整體后一同吊裝，用8支Φ80銷軸與內爬節連接，調緊內爬框四角楔塊將塔身固定牢靠。第二道爬升框位置固定可靠后即可依次安裝剩余的5節標準節。標準節間均通過8支Φ80銷子相連，如圖3所示。

2.1.5安裝轉臺、平衡臂與配重

塔身安裝完后即可安裝轉臺，如圖4所示，轉臺通過8支Φ80銷子和標準節相連。將各控制箱和平臺拼裝到平衡臂上，用起重機械將平衡臂吊起，用四個專用銷軸將其與轉臺固定牢固。安裝兩塊配重配重，配重每塊6.2t，共12.4t。司機室安裝在回轉上座的右側方。

2.1.6安裝主吊、變幅卷揚、A形塔與吊臂

主吊卷揚（如圖5所示）及變幅卷揚（如圖6所示）都安裝在塔機的平衡臂上，其中主吊卷揚的位置更靠近司機室。

圖5 主吊卷揚

圖6 變幅卷揚

安裝A塔前應在地面上按照各部件的順序將A塔拼裝好后整體吊裝，如圖7所示。其拉桿和壓桿通過Ф90 銷軸與回轉相連。吊臂共有6節，從根部至端部長度依次為11.33m、10.36m、10.36m、5.4m、5.4m、11.7m。對應的重量分別為1.7t、1.4t、1.4t、0.84t、0.84t、2.4t。每節通過Ф50的銷子連接。安裝手臂前也應在地面將其按照順序拼裝好，并將臨時拉臂繩、變幅拉桿和變幅滑輪組一起裝好后整體吊裝。吊臂與回轉通過兩個Ф100的銷子相連。

安裝其余配重塊，一共3塊，每塊約6.2t，共18.6 t。

圖7 起重臂地面組裝好

2.1.7空機試運行與穿引鋼絲繩

連結好電路及油路后，請根據要求詳細檢查確認無誤后，開機空運行，如無異常即可準備穿引變幅及主吊鋼絲繩。

首先穿繞變幅鋼絲繩單繩。變幅鋼絲繩由卷揚拉出，通過A塔滑輪組與籠頭滑輪組6倍率穿繞，最后把鋼絲繩頭固定與A塔處即可。然后再穿繞主吊繩，主吊繩（單繩）由卷揚拉出，經吊臂上方滑輪及前端滑輪，再經過鉤頭2倍率穿繞，然后繩頭拉到手臂前端和荷重元相連即可。連結好安全裝置，如限位開關，開口銷等，檢查安裝物件是否正常可靠。

3 塔吊爬升

3.1 塔吊爬升過程操作

每次爬升待三道附著框安裝完畢后進行進行塔吊配平：塔吊吊起一定重量重物，調整起重臂角度，以改變幅度，直到塔吊起重臂及平衡臂達到平衡為止（此時塔吊塔身垂直度應在2‰以內），將塔吊停穩10分鐘以上，確保平衡無誤后，可以進入下一步工序。注意：在配平過程中嚴禁回轉起重臂。

打下塔吊附著框、標準節間的夾緊擋塊，使塔身節能相對附著框產生垂直方向的位移，如右圖8。

圖8 附著框、加緊擋塊圖

連接液壓裝置，（液壓裝置為原廠配備，每次轉場后都進行全面系統的檢查）啟動液壓泵站，空載試驗將兩側油缸來回幾個行程，排凈里面的空氣，確認油管全部接好并沒有滲油現象后將千斤頂上端橫梁同塔身連接，下端同第一道附著框連接，如塔吊爬升過程圖9。

圖9 塔吊爬升圖

啟動液壓機構，千斤頂（液壓油缸）開始頂升，時刻觀察壓力表的數值，壓力過大時立即停止頂升，使塔身穿過第一道附著框，向上爬升。待塔身頂升專用節上的2個爬升爪伸出牢牢地撐在爬升梯的爬升孔內后，千斤頂開始回收，如塔吊爬升過程圖9。當千斤頂下爬爪回收到爬升梯的爬升孔位置后，爬爪自動伸出撐在爬升梯上，至此完成爬升一個循環。再次啟動千斤頂伸長，使塔身相對于爬升梯向上爬升，直到塔身頂升專用節上的2個爬升爪再次伸出地撐在爬升梯的再上面一組爬升孔內后，千斤頂開始回收。如此循環，重復直到爬升專用節上的4個支撐爪支撐在下一道附著框上為止，即完成塔吊本次爬升。調整塔吊垂直度，將整塔垂直度控制在2‰以內。將四角八個楔塊楔緊，塔吊附著爬升驗收，合格后投入施工。

五、結束語

國內大型項目日益增多，大型垂直運輸設備在工程進度、安全、經濟等方面的作用也越來越重要，成為一個重要的制約因素。對于超高層結構，塔吊的選型、布置、安裝、拆卸等過程由于各個工程的差異性，都沒有完全相同的資料可供借鑒，必須具體問題具體分析，在掌握基本規律的基礎上嚴格設計、嚴格施工、嚴格管理，才能杜絕安全事故的發生。

參考文獻：

[1]《建筑施工手冊》第四版 中國建筑工業出版社