淺析超高層建筑內爬動臂式塔吊爬升技術

摘 ?要：本文從施工工藝、關鍵技術、塔吊爬升附件等方面介紹了內爬動臂式塔吊爬升技術，研究表明該技術具有施工簡單，可操作性強，有效降低勞動強度，安全性高，施工周期短，綠色環保等優點，該技術可有效克服固定支腿式平臂塔吊缺點，同時滿足建筑施工要求，因此其應用范圍廣泛。在超高層建筑施工中應用該技術，其技術、經濟效益尤為顯著，因此具有廣泛的應用價值。

關鍵詞：超高層建筑;內爬動臂式塔吊;爬升;爬升附件;鋼結構基礎

中圖分類號：TU758.11 ??文獻標識碼：A ???文章編號：2096-6903（2019）04-0000-00

0 引言

隨著我國經濟不斷發展，新工藝、新技術、新材料的不斷應用，超高層建筑越來越多，建筑密度也越來越大。目前建筑施工中，垂直運輸工具主要為塔式起重機，由于超高層建筑往往位于市中心，周圍高層、超高層建筑及市政道路較多，因此采用固定支腿式平臂塔吊，將嚴重限制塔吊的有效覆蓋范圍，降低塔吊的工作效率，且塔身較高，投入標準節較多，扶墻布置較多，投入費用較高。另外固定支腿式平臂塔吊占用建筑外圍空間，需設置多道扶墻，不利于外墻抹灰、玻璃幕墻等裝飾裝修工作施工。本文研究設置在建筑物內部的內爬動臂式塔吊可以隨著主體結構的施工進行爬升，有效克服上述缺點，其技術效益及經濟效益顯著。

1 內爬動臂式塔吊爬升附件

內爬動臂式塔吊爬升附件主要包括內爬裝置、內爬塔身，內爬裝置主要由內爬框、頂升橫梁、油缸、止動塊、泵站、爬梯支座、可調爬梯組成，內爬塔身主要由內爬基節、內爬加強節和標準節組成。塔身踏步作為內爬動臂式塔吊爬升支撐受力點，通過油缸活塞桿的反復伸縮，完成塔吊的爬升工作，詳見圖1。

內爬按照上、中、下三層布置，按照塔吊安裝要求，每層內爬框之間的間距為12～14mm。從塔吊安裝完成至第一次爬升之前，可不設置上層內爬框，爬升結束后，中層內爬框成為下層內爬框，上層內爬框成為中層內爬框，塔吊正常工作時可以不設置上層內爬框，塔機全部荷載有下層內爬框、中層內爬框承擔，爬升完成后，下層內爬框已脫離內爬塔身基礎節，因此其不在起作用，可以拆除，待下次爬升時安裝到最上面，做為上層內爬框使用。這樣，上、中、下內爬框就可以循環使用，詳見圖2所示。

2 內爬動臂式塔吊爬升前準備工作

（1）安裝上層內爬框處的塔吊鋼結構基礎。安裝內爬動臂式塔吊鋼結構基礎，假設內爬動臂式塔吊設置在核心筒區域內，電梯井剪力墻鋼筋綁扎完成以后，依據塔吊位置布置圖紙進行測量定位，預埋PVC螺栓套筒并用鋼筋支架進行加固，安裝剪力墻模板，澆筑剪力墻混凝土，拆除剪力墻模板，混凝土達到設計強度后，在電梯井剪力墻上安裝4個鋼牛腿，每個鋼牛腿通過4個M48（8.8級）高強度螺栓與混凝土剪力墻進行連接固定，墊板采用150×150×16mm的鋼板，塔吊基礎鋼梁與鋼牛腿進行焊接，焊縫高度及質量滿足設計要求，詳見圖3所示。（2）安裝上層內爬框。在安裝內爬框之前，將塔機起重臂旋轉至塔機配平位置，回轉制動，起重臂吊重，使得塔機基本配平，安裝內爬框時，確保塔身的垂直度，保證內爬框的安裝位置準確，不影響后續爬升工作。

內爬框與塔吊鋼結構基礎通過12套8.8級M30的高強度螺栓連接（每套1螺栓、2螺母、2平墊），根據設備要求，兩層內爬框間距應為12～14m。且塔機爬升完成后，保證上層內爬框必須安裝在塔身加強節范圍內，確保塔吊工作時由于荷載過大，損壞塔吊標準節。內爬框上設有止動塊、油缸支座、爬梯支座，詳見圖4、5所示。

（3）將油缸、止動塊分別安裝到內爬框（中層）的支座上，均通過銷軸進行連接。頂升橫梁、頂升掛板通過銷軸連接，頂升橫梁通過銷軸與油缸活塞桿連接。

（4）檢查液壓系統，將泵站放置到中層內爬框附近，按照液壓泵站要求給油箱加注液壓油，接好液壓油管和電路，通過泵站可以控制油缸塞桿的伸縮。

（5）檢查塔身周圍是否有障礙物，塔身上是否有墜落物，如有，及時清理，避免爬升過程中物體打擊事故的發生，保證人員安全。

3 內爬動臂式塔吊爬升流程

（1）頂升配平，使內爬框的楔塊由鎖緊狀態變為導向狀態，詳見圖6、7所示，頂升掛板懸掛住踏步，插入安全銷，詳見圖8所示。拆除可調爬梯支座銷軸（塔吊爬升之前，可調爬梯通過銷軸連接固定在內爬框爬梯支座上），頂升油缸活塞桿，頂升高度200mm，觀察楔塊離塔身的間隙，如果間隙一致，表示塔身已處于配平狀態，否則，可用最低變幅速度調整起重臂位置，將楔塊與標準節主弦桿的間隙調整到一致，對塔機進行配平。

（2）繼續頂升油缸活塞桿，頂升塔身，直到下方最近的一組踏步位于止動塊上方，詳見圖9所示。

（3）將止動塊頂緊塔吊標準節主弦桿，詳見圖10所示。

（4）緩慢回縮油缸活塞桿，使得止動塊懸掛踏步，支撐整個塔身，詳見圖11所示。

（5）抽出頂升掛板安全銷，將頂升掛板與踏步分離，緩慢回縮油缸活塞桿，直到頂升掛板降至下方最近的一組踏步上。

（6）再次將頂升掛板套入踏步內，插入安全銷。

（7）重復（2）～（6）的操作，通過油缸活塞桿的反復升降，完成多次爬升，爬升至指定高度。

（8）操作液壓裝置，使得可調爬梯與原中層內爬框相吻合，可調爬梯上設有間隔200mm的孔，通過這些孔可以調整連接可調爬梯與爬梯支座的銷軸位置，進而調整內爬加強節的高度，確保上層內爬框位于內爬加強節范圍之內。

（9）安裝連接可調爬梯與原中層內爬框上爬梯支座的銷軸，緩慢回縮油缸活塞桿，使得可調爬梯承受整個塔機的重量。

（10）抽出楔塊下部銷軸，敲打楔塊，頂緊塔身主弦桿。

（11）拆除油缸、止動塊、頂升橫梁、頂升掛板、泵站及下層內爬框。

（12）拆除下層內爬框處塔吊基礎，收集材料入庫，以便下次爬升使用。

4 結論

內爬動臂式塔吊施工簡單，采用鋼結構基礎即可，無需專門設置鋼筋混凝土基礎，標準層施工時，無需改變模板及增加配筋，有利于縮短基礎施工工期、節約施工成本。由于內爬動臂式塔吊設置在建筑物內部，有效覆蓋面積大，作業范圍廣，起重臂伸出建筑物的外圍幅度將大大減少，可以有效的避開周圍的建筑物及市政道路。充分利用已施工的建筑物的自身高度往上爬升，塔身高度較低，投入的標準節較少，塔吊造價及重量顯著降低，經濟效益顯著。同時不占用建筑外圍空間，外墻抹灰、玻璃幕墻等工序可以與主體結構同步施工，有利于縮短施工工期，技術效益顯著。

參考文獻

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收稿日期：2019-06-03

作者簡介：王偉（1983—），男，陜西西安人，本科，研究方向：超高層建筑施工技術應用。

Analysis on Climbing Technology of Climbing Arm Tower Crane in Super High-rise Building

WANG Wei

（China Seventeen Metallurgical Group Co.， Ltd. Maanshan Anhui ?243000）

Abstract：?This article introduces the internal climbing arm tower crane climbing technology from the aspects of construction technology， key technologies， and tower crane climbing accessories. The research shows that the technology has simple construction， strong operability， effectively reduces labor intensity， high safety， and short construction cycle. Green technology and other advantages， this technology can effectively overcome the shortcomings of fixed outrigger flat-arm tower cranes， and at the same time meet the construction requirements， so it has a wide range of applications. The application of this technology in the construction of super high-rise buildings has particularly significant technical and economic benefits， so it has a wide range of application values.

Key words：?Super-high-rise buildings; Inner climbing arm-style tower crane; climbing; climbing attachment; steel structure foundation