超高層建筑超大預(yù)留空間內(nèi)爬塔與內(nèi)爬架交替式技術(shù)

譚思琦 呂浩鵬 張 帆 劉 博

（中國(guó)建筑一局（集團(tuán)）有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110000）

1 前言

近年來(lái)隨著超高層建筑施工技術(shù)的日益成熟，設(shè)計(jì)理念與設(shè)計(jì)形式也變得更加大膽與創(chuàng)新，一些傳統(tǒng)的施工工藝往往不足以達(dá)成設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)意圖，各項(xiàng)目在追求使用新工藝新材料以達(dá)到節(jié)本增效目的的過(guò)程中，往往會(huì)遇到多種新工藝同時(shí)使用反而導(dǎo)致新問(wèn)題的產(chǎn)生，達(dá)不到理想預(yù)期的現(xiàn)象。例如本工法中所述的涉及超高層建筑中存在的超大預(yù)留空間，其垂直運(yùn)輸設(shè)備選用內(nèi)爬式塔吊，核心筒剪力墻操作架選用內(nèi)爬架，兩者均為發(fā)展前景及經(jīng)濟(jì)效益較好的新工藝，但兩者同時(shí)應(yīng)用時(shí)，塔吊爬升鋼梁周轉(zhuǎn)提升與內(nèi)爬架自提升會(huì)產(chǎn)生沖突。沈陽(yáng)靈浠金融科技創(chuàng)新中心項(xiàng)目在施工過(guò)程中成功摸索出解決此問(wèn)題的方法，采用同時(shí)優(yōu)化內(nèi)爬架設(shè)計(jì)與內(nèi)爬式塔吊爬升鋼梁周轉(zhuǎn)層數(shù)，在保證新工藝為項(xiàng)目帶來(lái)節(jié)本增效的同時(shí)，解決了由于內(nèi)爬塔爬升鋼梁提升與內(nèi)爬架產(chǎn)生沖突的問(wèn)題，達(dá)到了1+1＞2的效果。

2 特點(diǎn)

與傳統(tǒng)塔式起重機(jī)相比，內(nèi)爬式塔吊布置在建筑物內(nèi)部施工，不占用施工場(chǎng)地，適合于場(chǎng)地受限的工程；無(wú)需多道錨固裝置和復(fù)雜的附著作業(yè)；只需少量的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，即可滿足施工要求，一次性投資少，建筑物高度越高，經(jīng)濟(jì)效益越顯著。

與傳統(tǒng)懸挑腳手架相比，內(nèi)爬架具有不受高度限制、節(jié)省人力及材料投入、安全性可靠性更高，無(wú)需進(jìn)行由于型鋼穿墻導(dǎo)致后期墻體封堵恢復(fù)等優(yōu)勢(shì)。

通過(guò)對(duì)內(nèi)爬架架體機(jī)位設(shè)置及防護(hù)屏預(yù)留以及對(duì)內(nèi)爬式塔吊爬升鋼梁提升的雙重優(yōu)化，使得兩種新工藝完美結(jié)合。

適用于場(chǎng)地受限的超高層建筑核心筒中存在需預(yù)留較大空間的工程。

3 工藝原理

理想工況下，內(nèi)爬架位于上部作業(yè)層處，塔吊爬升鋼梁位于下部，且鋼梁周轉(zhuǎn)均于內(nèi)爬架以下。這里列出總結(jié)公式如下：

H：內(nèi)爬塔爬升階段自由高度。

h：內(nèi)爬塔爬升鋼梁間距，即單次爬升高度。

c：塔吊吊鉤長(zhǎng)度。

D：內(nèi)爬架搭設(shè)高度。

d：內(nèi)爬架超出作業(yè)層防護(hù)高度。

a：建筑層高。

D=4a+d，即內(nèi)爬架搭設(shè)高度；H-2h-c≥D，即內(nèi)爬架爬升與鋼梁周轉(zhuǎn)提升互不影響；兩者結(jié)合即得到：H-2hc≥4a+d即為理想工況。經(jīng)分析，此工況下多適用于層高較小，且使用較大內(nèi)爬塔的情況。

非理想工況下，內(nèi)爬塔爬升鋼梁周轉(zhuǎn)時(shí)，與內(nèi)爬架產(chǎn)生沖突，即塔吊向上爬升時(shí)，部分內(nèi)爬架占用爬升鋼梁落位。根據(jù)上述公式可知，多發(fā)于層高較高的超高層建筑。例如沈陽(yáng)靈浠金融科技創(chuàng)新中心1#塔樓使用JP7527塔吊，塔吊單側(cè)最大爬升高度為19m，標(biāo)準(zhǔn)層層高為4.8m，考慮實(shí)際爬升操作，確定單次爬升高度為14.4m（三層一爬），內(nèi)爬架搭設(shè)高度20m。

爬升鋼梁只影響下部2倍層高部分的內(nèi)爬架，即取消此部分桁架及防護(hù)屏并合理排布內(nèi)爬架爬升機(jī)位，即可避免塔吊爬升鋼梁對(duì)內(nèi)爬架提升造成的影響，如下圖1所示。

圖1

使用上述方案應(yīng)結(jié)合項(xiàng)目自身情況，在塔吊選型、塔吊落位、塔吊單次爬升高度、內(nèi)爬架機(jī)位布置、內(nèi)爬架預(yù)留設(shè)置、內(nèi)爬架起始搭設(shè)位置之間綜合考量，找出最優(yōu)方案進(jìn)行整體策劃，最終達(dá)到理想預(yù)期。

4 操作要點(diǎn)

4.1 施工步驟1

嚴(yán)格塔吊安裝方案進(jìn)行施工，塔吊安裝完畢后，應(yīng)遵循《安裝質(zhì)量驗(yàn)收制度》、《塔式起重機(jī)安裝后驗(yàn)收和交付使用制度》中的要求進(jìn)行空載實(shí)驗(yàn)和滿載實(shí)驗(yàn)，檢查各工作機(jī)構(gòu)、電氣控制系統(tǒng)均處于正常工作狀態(tài)，各安全保護(hù)裝置齊全、可靠。

4.2 施工步驟2

1.按照方案既定位置留設(shè)爬升鋼梁預(yù)埋件，混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后進(jìn)行爬升鋼梁安裝。

2.對(duì)安裝爬升框處混凝土結(jié)構(gòu)必須提前請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)院按照所給載荷狀況進(jìn)行計(jì)算校核，如強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性不滿足要求時(shí)，必須采取加強(qiáng)措施，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)加固。

3.對(duì)于層高較大的非標(biāo)準(zhǔn)層，鋼梁無(wú)法置于結(jié)構(gòu)樓板上的，可采用下述形式進(jìn)行施工。

4.對(duì)于爬升鋼梁尺寸較大，且需要在核心筒剪力墻預(yù)留較大洞口的，為避免后續(xù)墻體封堵鋼筋連接較困難，可采用墻體內(nèi)留設(shè)鋼板框，后期鋼筋采用焊接連接形式。

4.3 施工步驟3

安裝塔吊爬升套件，并于1.5m爬升特殊節(jié)位置斷開，開始首次爬升。

4.4 施工步驟4

1.使用扣件式鋼管腳手架搭設(shè)內(nèi)爬架找平操作架至F3層。

2.按照《內(nèi)爬架施工方案》搭設(shè)第一、二層爬架，注意首次搭設(shè)的兩層內(nèi)爬架的桁架與防護(hù)屏應(yīng)在塔吊鋼梁位置斷開設(shè)置。

3.對(duì)于伸出部位的梁及剪力墻，采用特殊結(jié)點(diǎn)處理，即機(jī)位中間結(jié)構(gòu)C型槽為特殊部位，中間采用1000mm特殊板與兩側(cè)標(biāo)準(zhǔn)板相連。

4.5 施工步驟5

按既定方案安裝第三道爬升鋼梁。

4.6 施工步驟6

按既定方案進(jìn)行塔吊第二次爬升。

4.7 施工步驟7

按方案要求，將內(nèi)爬架搭設(shè)完畢，并拆除底部扣件式鋼管腳手架。

4.8 施工步驟8

按照施工進(jìn)度，內(nèi)爬架與內(nèi)爬塔交替式進(jìn)行爬升至頂層。

4.9 施工步驟9

使用塔吊拆除內(nèi)爬架后，按照《塔吊拆除方案》進(jìn)行塔吊拆除工作。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)沈陽(yáng)靈浠項(xiàng)目的成功案例，該技術(shù)解決了超高層施工中同時(shí)采用內(nèi)爬塔與內(nèi)爬架時(shí)，二者沖突的問(wèn)題，使得兩種工藝完美結(jié)合，對(duì)于處理超高層建筑中存在較大預(yù)留空間的結(jié)構(gòu)施工，具有很強(qiáng)的推廣價(jià)值，同時(shí)該技術(shù)的應(yīng)用為項(xiàng)目帶來(lái)了客觀的經(jīng)濟(jì)效益與工期效益，受到了業(yè)主單位的一致好評(píng)。