動臂式內爬塔吊在高層建筑施工中的應用

馮罡

（中天城投集團貴陽房地產開發有限公司 貴州貴陽 550000）

1 引言

在高層建筑的施工中，越來越多的用到動臂式內爬塔吊，這種塔吊可以借助附墻支撐系統進行安全可靠的施工，在高層建筑中發揮著重要的作用。通常來講，內爬式塔吊是在建筑內部利用已有的空間進行安裝，同時利用附墻體系實現爬升的效果，由于內爬塔吊的重量和施工荷載全部有建筑承擔，故不需要進行塔吊的基礎的施工。動臂式塔吊相比于其他類型的塔吊可以起吊更重的建筑材料，因而現如今被廣泛應用于大型的工程建筑的施工之中，為我國高層建筑行業的迅猛發展提供了巨大的動力。

2 工程概況

本文結合具體的工程案例進行動臂式內爬塔吊在高層建筑施工中的應用分析。某高層建筑設計為地下3層，地上98層，高431.6m，總建筑面積26.4萬m2。該建筑采用筒中筒式結構，由于工程量大，施工復雜，需要吊裝許多的鋼材和混凝土，為了解決這一問題，采用了兩臺M900D動臂式塔吊進行施工作業。

3 動臂式塔吊施工難點

3.1 塔吊支撐鋼梁安放困難

在本工程中，利用主樓建筑的地產筏板基礎作為塔吊的基礎部分，在爬升的過程中，每施工4層將塔吊爬升一級，并利用支撐鋼梁固定住塔吊。然而在實際施工時，由于本工程建筑的核心筒洞口相對較少，而且剪力墻中只留有一個洞口，因此支撐鋼梁的安放相對困難。

3.2 塔吊獨立高度低

在高層建筑的施工中，核心筒結構的施工對整個建筑工程有著重要的影響。為了達到建筑工期的要求，本工程采用了液壓爬模技術。但是在本工程當中，由于建筑構造的限制，可利用的爬升高度較小，導致需要更多的爬升次數。

3.3 核心筒內空間狹小

在進行高層建筑的施工中，需要根據施工要求進行相關的高空作業，如鋼絲繩、重臂、高空移位等，但是由于核心筒的內部限制，使得鋼梁在運輸的過程中不方便。此外建筑的頂部采用拱形結構，也導致塔吊的拆裝工作難度加大。

3.4 核心筒型鋼柱結構與爬模的制約

由于在核心筒中，同時存在鋼柱結構和爬模的要求，這兩部分會發生一定的影響，如果處理不好，則會導致工期的延誤。因此在施工前需要對爬模和核心筒鋼柱之間的影響降到最低，保證施工的工期。

4 動臂式內爬塔吊的應用研究

4.1 塔吊安裝

施工現場有兩臺動臂式內爬塔吊，依據施工組織設計，需要先進行1#塔吊的安裝，再進行2#塔吊的安裝。為了保證塔吊安裝過程的安全，需要事先對基坑周圍進行加固處理，保證安裝使用的汽車起重機能夠穩定的保證塔吊的順利安裝。在主體結構施工到B1層之后，進行2#塔吊的安裝，將2#塔吊安裝于主體結構的筏板基礎上，確保其穩定性。

4.2 更換起重臂

在施工的過程中，會由于具體的吊裝半徑的需要而更換不同長度的塔吊起重臂。具體起重臂更換的施工過程為，進行鋼柱地腳螺栓安裝時，采用55m長起重臂，安裝鋼柱地腳螺栓完成后，更換為45.8m。具體方案是利用汽車起重機進行配合施工，起重機噸位為160t，在施工時，應首先卸掉配重塊，在進行起重臂的更換，當汽車起重機將起重臂和配重塊安裝就位時，即可完成起重臂的更換。

4.3 塔吊鋼絲繩更換

通過對施工現場和塔吊設備的日常巡檢，2#塔吊的鋼絲繩出現了問題，即有多跟鋼絲出現斷裂，嚴重威脅塔吊周圍的生產安全，因此需要對鋼絲繩進行更換。在更換前，應使用自帶的安全繩進行固定，固定好之后才可以進行鋼絲繩的更換，當鋼絲繩完成更換之后，方可松開安全繩。

4.4 塔吊爬升

根據施工的實際情況，塔吊共計爬升了21次，每次爬升的距離不等，大致在16.9～22.8m之間。在塔吊的爬升過程中，需要一幅套架，而在使用時，需要兩副套架。對于爬升過程中的計算要求，如鋼梁和附墻埋件的設計計算，可以利用精確的商業建筑設計軟件進行荷載和構件的計算。確定本工程的鋼梁設計最大應力為153MPa，最大變形量為2.272mm。除此之外，還要在特定正式爬升之前，對其自身的垂直度進行檢查和校核。

4.5 塔吊高空移位

由于本工程的建筑設計要求，在施工至72層時，由于結構的轉換較大，必須進行塔吊的高空移位。高空移位的具體操作是，首先對現有塔吊進行拆解，在將其運至預定位置處進行重新組裝。當完成移位后，需要對鋼梁和埋件的情況重新進行驗算，以確保施工的安全。

4.6 塔吊拆除

由于在本工程中，頂部的設計并非平屋頂設計，而是采用了拱形的設計，因此塔吊的拆除難度較大。為了解決塔拆除的難題，需要制定切實合理的方案，確定拆除的順序和拆除的方法。根據施工組織設計，先進行2#塔吊的拆除，對于頂部與塔吊的標準節有沖突的部分，應不進行安裝，在拆除時，可以使用1#塔吊進行2#塔吊的拆除和運輸，再進行構件的安裝。此外由于建筑屋面是拱形結構，因此需要將1#塔吊附在建筑物東側的結構鋼梁上，完成拆除。

4.7 塔吊防碰撞措施

本工程中使用了兩臺塔吊，因此防止它們之間工作時發生碰撞是十分重要的。使用的兩臺塔吊中心距離為30m，每臺塔吊平衡臂長8.6m，尾部最小間距為10.2m。可以在施工中采取互相避讓的措施，如起重臂低的塔吊避讓起重臂高的塔吊，后運行的塔吊避讓先運行的塔吊等措施以確保塔吊在施工過程中，不會對互相的作業產生影響。

4.8 塔吊防風措施

由于塔吊是位于高空的，高處的風力通常較大，因此塔吊的防風工作十分重要。根據相關規范，需要遵循以下原則：①6級以上大風停止作業；②8級以上大風天氣時，應根據風向調整塔吊起重臂方位，調整到順風方向；③臺風風力超過12級時，應采用纜風繩對塔吊標準節進行錨固，并用卷揚機拉緊，使塔吊塔身穩定不晃動；④臺風過后，對塔吊進行全面檢查，確保起重臂、平衡臂、標準節等重要部位完好不損壞，方可恢復施工。

5 結語

在當前的高層建筑的施工中，動臂式內爬塔吊的應用越來越廣，為我國高層建筑的迅速發展提供了重要的保證。在動臂式塔吊施工中，對于具體的工程，會出現各種各樣不可避免的問題。在本文中結合了某工程實例分析了動臂式內爬塔吊的施工要求和施工問題，并提出了相應的解決措施。總而言之，動臂式內爬塔吊具有節約施工場地，節省成本，起吊范圍廣等優點，對于我國未來的建筑業的發展具有重要的意義。