大型内爬塔机支撑梁倒运技术研究

吕爱武，廉成虎，陈凤海

（北京紫竹慧建设服务股份有限公司，北京 102300）

国内200m以上超高层建筑大多采用钢结构框架—钢混核心筒结构，需要工作高度高、起重性能强、综合成本低的塔机进行物料垂直运输，内爬塔机成为市场主流选择。

内爬塔机自身高度通常在60m之内，安装时在核心筒内安装上、中、下3层内爬支撑系统，随核心筒进度，倒运内爬支撑系统，塔机随之升高。塔机工作状态时，上、中层内爬支撑系统承受塔机载荷，最下一层内爬支撑系统空闲，需在塔机下次爬升前倒运至最上层内爬支撑位置，然后塔机爬升。大型内爬塔机自重大，支撑钢梁笨重，同时受建筑核心筒结构影响，单一内爬塔机爬升前，因最小幅度限制，吊钩无法完成自身钢梁倒运，成为行业内棘手难题。本文以长沙滨江金融大厦项目为例，对大型内爬塔机的支撑梁倒运技术的创新应用进行分析。

1 工程概况

长沙滨江金融大厦项目位于长沙市潇湘北路和茶子山路交汇处西北角，湘江新区金融地标，共4栋超高层塔楼，其中T1栋高328m，T2栋高250m，此2栋楼安装内爬塔机。本文对其支撑系统新型倒运安装工法展开阐述。

本工程特点：工程规模大；超高层建筑；工期紧，任务重；分包工程多，交叉作业面多；质量标准高。考虑本工程施工特点，钢结构较重构件主要为外围框架钢柱，最重构件26.5t。常规使用方法是每栋塔楼布置2台内爬动臂塔机。现T1、T2均布置1台中联重科D1100-63N内爬式平臂塔机负责地上结构施工阶段材料的垂直运输，臂长均为60m（见表1）。核心筒主体结构施工至L09时，在核心筒内安装。

表1 塔机概况表

2 内爬支撑系统

内爬装置由上、中、下内爬支撑系统、内爬塔身及液压顶升系统等组成。塔机整机爬升时，上、中、下内爬支撑系统固定在核心筒剪力墙上，塔机利用液压顶升系统进行爬升。

内爬塔机工作时，通常只安装了上、中层内爬支撑系统，上层内爬支撑系统只受水平力，中层内爬支撑系统承受整机重量，不仅受水平力还受垂直力。塔机内爬顶升时必须是上、中、下3层内爬支撑系统都安装好。当塔机爬升一次后，最下面的内爬支撑系统脱离了内爬塔身，不再起作用，因此要把它拆下并安装到最上面，就成了上层内爬支撑系统。上、中、下层内爬支撑系统如此轮换使用。

内爬塔机安装前，须先制作支撑梁，因为各个工地安装塔机的位置尺寸不同，承重梁也无固定尺寸，须作非标设计，但必须对内爬框承重梁进行计算，使其强度、刚度满足要求。根据塔机定位位置和建筑结构参数，T1栋、T2栋支撑梁参数见表2。

表2 支撑梁参数表

3 支撑梁倒运

内爬塔机都安装在建筑物核心筒内，每间隔16～19m要预留1组预留洞，具体间隔尺寸根据楼层高与现场条件确定。

随着核心筒高度不断增加，塔机有效起升高度不足时需要进行爬升。当塔身离开最下层内爬框，最上层内爬支撑位置土建施工完毕，就可以把内爬支撑系统从最下部倒运到最上部。每次爬升工序：拆除下层内爬支撑梁系统→倒运至最上部→安装→塔机爬升。

由于每栋塔楼只有1台内爬塔机，无法采用2台塔机互吊完成支撑梁的倒运工作。核心筒空间结构也限制了大跨度支撑梁在楼层内的水平移动转运。为减少倒运支撑梁造成塔机停止运行的时长，采取在塔身节内安装卷扬机、挑梁装置，实现内爬钢梁倒运工作。该装置额定起重量12t，最大起升高度70m。

图1 支撑梁倒运系统简图

3.1 支撑梁倒运准备

（1）在第7节塔身标准节主弦吊耳位置安装十字梁底架，在十字梁底架上安装1台卷扬机（容绳量大于430m）。卷扬机都应配备制动器，调整制动力矩，制动平稳可靠，具有急停制动功能；

（2）在第9节塔身位置安装挑梁，挑梁上安装有多个改向滑轮组。挑梁采用“腹杆抱箍+螺栓固定”方式安装在标准节X型斜腹杆交叉点，挑梁端部与塔身节主弦杆安装拉索，防止挑梁摆动移位。挑梁长度5.3m；

（3）卷扬机出绳至挑梁段，塔身节走台及其它可能磨绳部位提前割除，安装护栏，保证钢结构与钢丝绳净空不小于250mm，设置安全警示标志，确保人员和设备运行安全；

图2 支撑梁结构图

图3 支撑梁固定图

（4）起升钢丝绳末端安装防扭装置；

（5）中层支撑梁增加托轴、尼龙套装置，防止起升钢丝绳与中层支撑梁干涉；

（6）在支撑梁安装位置搭建操作平台，工作平台的承载力要满足至少能承受2个工作人员和工具的重量（不小于200kg），做好搭接固定工作，防止架体倒塌。所有作业人员必须持证上岗，工作时佩戴安全帽、安全带等个人防护用品；

（7）空载试运行，分别以额定载荷50%、100%和120%试运行，检查此装置运行是否顺畅、刹车是否可靠。

3.2 支撑梁倒运

由于核心筒内空间尺寸限制，安装时不能水平吊装。支撑梁的一个吊点使用1根长6m的10t吊带，另一个吊点使用1台10t手动葫芦，通过调节手动葫芦长度控制内爬钢梁的倾斜角度。支撑梁水平吊装与倾斜吊装时，吊带受力不同。水平吊装时，吊带受拉力5.5t；倾斜吊装时，吊带最大受拉力9.8t。

图4 支撑梁倒运过程图

支撑梁离开剪力墙预留洞口前，借助3t手动葫芦吊沿预留洞口移动支撑梁，直至支撑梁远端离开预留洞口。拉紧10t手动葫芦将支撑梁倾斜吊起，再启动卷扬机将支撑梁提升至安装位置，最后通过调节手动葫芦长度使支撑梁放平，就位安装。支撑梁安装完成后继续安装内爬框，测量内爬框水平度小于1‰，随后将支撑梁的托板与预埋件焊接牢固。

3.3 安全注意事项

作业前进行安全检查，严禁带病投入使用；提升过程要专人负责指挥，专人照顾电源，专人操纵起升卷扬机，专人进行安全检查，精力集中，坚实岗位；严禁夜间进行提升作业；提升过程中，如遇卡阻或其它故障，必须立即停机检查，故障未经排除不得继续顶升；作业人员必须集中精力，专心操作，不得探头伸手，不得进入钢梁提升钢梁下方范围；注意检查起升钢丝绳放松长度是否满足需要，严防钢丝绳在移动中发生乔蹭、卡塞和挤伤；作业后，将起升吊钩升至顶端，用绳索固定锁紧，电控系统做好防雨措施；进行周期性的维护保养。

4 总结

使用本工法进行钢梁倒运，不影响塔机正常运行，不影响混凝土、钢筋、爬模等分包施工，能完美配合以核心筒施工为主线，土建标准层结构6d/层的进度计划。同时，此方法在T1栋、T2栋D1100-63N内爬塔机使用过程中经实际运行检验，塔机停工时间由原来的平均30h/次减少至平均6～8h/次，操作工数量由8人减少至4～5人，方便快捷的解决了支撑梁的倒运问题，提高了设备利用率，减少了设备台班费、人工费，避免窝工，缩短了施工工期，实现了良好的经济效益，在大型内爬塔机的施工领域做出重大创新，达到国内先进水平，为以后施工中遇到类似问题提供了宝贵的经验。随着大型内爬塔机应用技术的普及，势必带动我国建筑事业的进一步发展。

［1］ 周辉，黄熙萍，张宏. 太原湖滨广场超高层内爬外挂塔式起重机施工技术［J］. 施工技术，2012，41（8）：11-16.

［2］ 刘文华，王善科，周树军. 动臂内爬塔机倒梁装置［J］. 建筑机械化，2014，12.