浅析超高层建筑内爬动臂式塔吊爬升技术

摘  要：本文从施工工艺、关键技术、塔吊爬升附件等方面介绍了内爬动臂式塔吊爬升技术，研究表明该技术具有施工简单，可操作性强，有效降低劳动强度，安全性高，施工周期短，绿色环保等优点，该技术可有效克服固定支腿式平臂塔吊缺点，同时满足建筑施工要求，因此其应用范围广泛。在超高层建筑施工中应用该技术，其技术、经济效益尤为显著，因此具有广泛的应用价值。

关键词：超高层建筑;内爬动臂式塔吊;爬升;爬升附件;钢结构基础

中图分类号：TU758.11   文献标识码：A    文章编号：2096-6903（2019）04-0000-00

0 引言

随着我国经济不断发展，新工艺、新技术、新材料的不断应用，超高层建筑越来越多，建筑密度也越来越大。目前建筑施工中，垂直运输工具主要为塔式起重机，由于超高层建筑往往位于市中心，周围高层、超高层建筑及市政道路较多，因此采用固定支腿式平臂塔吊，将严重限制塔吊的有效覆盖范围，降低塔吊的工作效率，且塔身较高，投入标准节较多，扶墙布置较多，投入费用较高。另外固定支腿式平臂塔吊占用建筑外围空间，需设置多道扶墙，不利于外墙抹灰、玻璃幕墙等装饰装修工作施工。本文研究设置在建筑物内部的内爬动臂式塔吊可以随着主体结构的施工进行爬升，有效克服上述缺點，其技术效益及经济效益显著。

1 内爬动臂式塔吊爬升附件

内爬动臂式塔吊爬升附件主要包括内爬装置、内爬塔身，内爬装置主要由内爬框、顶升横梁、油缸、止动块、泵站、爬梯支座、可调爬梯组成，内爬塔身主要由内爬基节、内爬加强节和标准节组成。塔身踏步作为内爬动臂式塔吊爬升支撑受力点，通过油缸活塞杆的反复伸缩，完成塔吊的爬升工作，详见图1。

内爬按照上、中、下三层布置，按照塔吊安装要求，每层内爬框之间的间距为12～14mm。从塔吊安装完成至第一次爬升之前，可不设置上层内爬框，爬升结束后，中层内爬框成为下层内爬框，上层内爬框成为中层内爬框，塔吊正常工作时可以不设置上层内爬框，塔机全部荷载有下层内爬框、中层内爬框承担，爬升完成后，下层内爬框已脱离内爬塔身基础节，因此其不在起作用，可以拆除，待下次爬升时安装到最上面，做为上层内爬框使用。这样，上、中、下内爬框就可以循环使用，详见图2所示。

2 内爬动臂式塔吊爬升前准备工作

（1）安装上层内爬框处的塔吊钢结构基础。安装内爬动臂式塔吊钢结构基础，假设内爬动臂式塔吊设置在核心筒区域内，电梯井剪力墙钢筋绑扎完成以后，依据塔吊位置布置图纸进行测量定位，预埋PVC螺栓套筒并用钢筋支架进行加固，安装剪力墙模板，浇筑剪力墙混凝土，拆除剪力墙模板，混凝土达到设计强度后，在电梯井剪力墙上安装4个钢牛腿，每个钢牛腿通过4个M48（8.8级）高强度螺栓与混凝土剪力墙进行连接固定，垫板采用150×150×16mm的钢板，塔吊基础钢梁与钢牛腿进行焊接，焊缝高度及质量满足设计要求，详见图3所示。（2）安装上层内爬框。在安装内爬框之前，将塔机起重臂旋转至塔机配平位置，回转制动，起重臂吊重，使得塔机基本配平，安装内爬框时，确保塔身的垂直度，保证内爬框的安装位置准确，不影响后续爬升工作。

内爬框与塔吊钢结构基础通过12套8.8级M30的高强度螺栓连接（每套1螺栓、2螺母、2平垫），根据设备要求，两层内爬框间距应为12～14m。且塔机爬升完成后，保证上层内爬框必须安装在塔身加强节范围内，确保塔吊工作时由于荷载过大，损坏塔吊标准节。内爬框上设有止动块、油缸支座、爬梯支座，详见图4、5所示。

（3）将油缸、止动块分别安装到内爬框（中层）的支座上，均通过销轴进行连接。顶升横梁、顶升挂板通过销轴连接，顶升横梁通过销轴与油缸活塞杆连接。

（4）检查液压系统，将泵站放置到中层内爬框附近，按照液压泵站要求给油箱加注液压油，接好液压油管和电路，通过泵站可以控制油缸塞杆的伸缩。

（5）检查塔身周围是否有障碍物，塔身上是否有坠落物，如有，及时清理，避免爬升过程中物体打击事故的发生，保证人员安全。

3 内爬动臂式塔吊爬升流程

（1）顶升配平，使内爬框的楔块由锁紧状态变为导向状态，详见图6、7所示，顶升挂板悬挂住踏步，插入安全销，详见图8所示。拆除可调爬梯支座销轴（塔吊爬升之前，可调爬梯通过销轴连接固定在内爬框爬梯支座上），顶升油缸活塞杆，顶升高度200mm，观察楔块离塔身的间隙，如果间隙一致，表示塔身已处于配平状态，否则，可用最低变幅速度调整起重臂位置，将楔块与标准节主弦杆的间隙调整到一致，对塔机进行配平。

（2）继续顶升油缸活塞杆，顶升塔身，直到下方最近的一组踏步位于止动块上方，详见图9所示。

（3）将止动块顶紧塔吊标准节主弦杆，详见图10所示。

（4）缓慢回缩油缸活塞杆，使得止动块悬挂踏步，支撑整个塔身，详见图11所示。

（5）抽出顶升挂板安全销，将顶升挂板与踏步分离，缓慢回缩油缸活塞杆，直到顶升挂板降至下方最近的一组踏步上。

（6）再次将顶升挂板套入踏步内，插入安全销。

（7）重复（2）～（6）的操作，通过油缸活塞杆的反复升降，完成多次爬升，爬升至指定高度。

（8）操作液压装置，使得可调爬梯与原中层内爬框相吻合，可调爬梯上设有间隔200mm的孔，通过这些孔可以调整连接可调爬梯与爬梯支座的销轴位置，进而调整内爬加强节的高度，确保上层内爬框位于内爬加强节范围之内。

（9）安装连接可调爬梯与原中层内爬框上爬梯支座的销轴，缓慢回缩油缸活塞杆，使得可调爬梯承受整个塔机的重量。

（10）抽出楔块下部销轴，敲打楔块，顶紧塔身主弦杆。

（11）拆除油缸、止动块、顶升横梁、顶升挂板、泵站及下层内爬框。

（12）拆除下層内爬框处塔吊基础，收集材料入库，以便下次爬升使用。

4 结论

内爬动臂式塔吊施工简单，采用钢结构基础即可，无需专门设置钢筋混凝土基础，标准层施工时，无需改变模板及增加配筋，有利于缩短基础施工工期、节约施工成本。由于内爬动臂式塔吊设置在建筑物内部，有效覆盖面积大，作业范围广，起重臂伸出建筑物的外围幅度将大大减少，可以有效的避开周围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，塔身高度较低，投入的标准节较少，塔吊造价及重量显著降低，经济效益显著。同时不占用建筑外围空间，外墙抹灰、玻璃幕墙等工序可以与主体结构同步施工，有利于缩短施工工期，技术效益显著。

参考文献

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[6]罗宏，龙传尧，涂光辉，张明黄.超高层建筑动臂式塔式起重机施工技术[J].施工技术， 2012（20）：42-44.

收稿日期：2019-06-03

作者简介：王伟（1983—），男，陕西西安人，本科，研究方向：超高层建筑施工技术应用。

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