動臂內(nèi)爬塔吊在超高層中應(yīng)用技術(shù)

中國建筑第八工程局有限公司 210000

摘要：隨著建筑高度越來越高，動臂塔吊在超高層應(yīng)用也越來越多，一般國內(nèi)超高層結(jié)構(gòu)體系為內(nèi)核心筒外框架結(jié)構(gòu)。在核心筒中一般設(shè)置一臺或兩臺動臂塔吊，本文結(jié)合工程實(shí)例介紹了動臂內(nèi)爬塔吊在超高層中安裝、移位、頂升等關(guān)鍵施工技術(shù)。

關(guān)鍵詞：動臂塔吊；內(nèi)爬；安裝；頂升

1塔吊的工程概況

煙臺世茂海灣1號T1樓工程，設(shè)計(jì)高度323m，混凝土結(jié)構(gòu)高度278m，在地下室結(jié)構(gòu)施工時(shí)安裝1臺ZSL500塔式起重機(jī)，最大額定載重量為18t，最大工作幅度為40 m，最大工作幅度起重量為9.7t，最大安裝高度280m，最大吊鉤高度320m，爬升13次，在下圖1中為位置1，裙樓施工時(shí)和安裝在裙樓位置的F7027塔吊配合使用，隨著裙樓（6層）結(jié)構(gòu)封頂，主體7層以上一臺內(nèi)爬塔吊無法滿足結(jié)構(gòu)施工，故在T1樓增加一臺ZSL500塔式起重機(jī)，圖1中為位置2，最大額定載重量為32t，最大工作幅度為50 m，最大工作幅度起重量為4.6t，最大安裝高度285m，最大吊鉤高度：330m，爬升13次。同時(shí)將位置1的內(nèi)爬塔式起重機(jī)移至位置3。

塔吊安裝拆除總體思路是利用已安裝的位置1塔吊安裝位置2塔吊，之后利用位置2的塔吊拆除位置1塔吊并重新在位置3安裝，在結(jié)構(gòu)施工完成之后，將位置1的塔吊利用位置2的拆除，在屋頂安裝一臺屋頂?shù)鯇⑽恢?的塔吊拆除。

圖1 塔吊布置圖

2動臂內(nèi)爬塔吊安裝施工

2.1 各階段施工要點(diǎn)

2.1.1 埋件的安裝施工

目前國內(nèi)超高層建筑體系型式為內(nèi)筒體外框架，或內(nèi)筒外筒組合結(jié)構(gòu)型式，一般的內(nèi)筒為勁型結(jié)構(gòu)，國內(nèi)大多數(shù)施工單位會選擇爬模體系施工內(nèi)筒豎向結(jié)構(gòu)，并在垂直運(yùn)輸方面，根據(jù)塔式起重機(jī)的特點(diǎn)，施工單位選擇內(nèi)爬式塔吊，故在安裝動臂塔吊埋件時(shí)，根據(jù)核心筒內(nèi)設(shè)置鋼柱高度（鋼柱分節(jié)的長度），即鋼柱的高度與塔吊的高度關(guān)系，鋼柱同時(shí)影響結(jié)構(gòu)施工，繼而影響爬模的高度，因預(yù)埋件是設(shè)置在混凝土結(jié)構(gòu)層中，爬模爬升過后才能露出埋件，爬模高度多少直接影響預(yù)埋件的預(yù)埋和安裝鋼梁，又因塔吊支撐為兩道鋼梁，上鋼梁埋件和下鋼梁的埋件之間塔吊自身影響，故繪制出爬模高度、鋼柱節(jié)數(shù)、埋件位置和間距（與塔吊型號，廠家提供的距離有關(guān)）、塔吊高度、塔吊爬帶的組合以及結(jié)構(gòu)墻體施工的關(guān)系圖，才能正確的預(yù)埋鋼梁預(yù)埋件，繪圖一般如下圖2。

圖2 埋件位置示意圖

2.1.2 安裝埋件牛腿與支撐鋼梁

在結(jié)構(gòu)施工時(shí)，因首先安裝了爬模體系，內(nèi)核心筒墻體全部為垂直墻體，無水平結(jié)構(gòu)支撐，故在安裝牛腿、設(shè)置鋼梁等工序時(shí)，沒有操作平臺，工程在此處分別根據(jù)自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)計(jì)了與爬模原理一樣的防護(hù)操作平臺，其作用一：方便安裝塔吊或頂升塔吊時(shí)做好準(zhǔn)備工作，如焊接預(yù)埋件上牛腿，安裝鋼梁，拆除鋼梁或提升鋼梁；作用二為了安全的防護(hù)水平結(jié)構(gòu)施工。

由于安裝塔吊位置周圍全為爬模體系，會分兩種情況，第一種：先安裝爬模后安裝塔吊，其鋼梁放置及塔吊標(biāo)準(zhǔn)節(jié)無法進(jìn)入爬模體系下；第二種：先安裝塔吊后安裝爬模，在爬模安裝時(shí)，注意此處的爬模將會增大安裝難度，煙臺世茂海灣1號為第一種情況，故爬模體系設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)尤為注意此處的位置將安裝塔吊的位置1和位置2及塔吊的細(xì)節(jié)全部考慮進(jìn)去，提前預(yù)留塔吊的位置和鋼梁下落的位置。在完成以上工作后，便將第一道支撐鋼梁在牛腿上就位，并與牛腿進(jìn)行焊接，控制好鋼梁中心距離，且相互平行，控制焊縫質(zhì)量和長度。

2.1.3 安裝第一、二道爬升框架

將第一道爬升框架按照部件上的編號對應(yīng)拼裝好以后安放在支承梁上，并用螺栓固定牢靠。重復(fù)工序，安裝好第二道支撐鋼梁和爬升框架，注意保證上下鋼梁、爬升框架同位置部件在一條鉛垂線上。將上下爬升框架各腳頂塊松開。

2.1.4 安裝爬升節(jié)與標(biāo)準(zhǔn)節(jié)

將爬升油缸、爬升梁及兩組頂升撐爪裝入爬升節(jié)上，爬升節(jié)高度為6.8m，重量約9.7t。用起重機(jī)械在地面將爬升節(jié)吊起穿過第二道爬升框緩慢落入第一道爬升框，通過爬升節(jié)上的四只支腿支撐住爬升節(jié)并調(diào)緊內(nèi)爬框四角楔塊將爬升節(jié)固定牢靠。

圖3 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)相連圖

圖4 安裝轉(zhuǎn)臺圖

將一節(jié)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)和加強(qiáng)節(jié)在地面連接為一個(gè)整體后一同吊裝，用8支Φ80銷軸與內(nèi)爬節(jié)連接，調(diào)緊內(nèi)爬框四角楔塊將塔身固定牢靠。第二道爬升框位置固定可靠后即可依次安裝剩余的5節(jié)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)間均通過8支Φ80銷子相連，如圖3所示。

2.1.5安裝轉(zhuǎn)臺、平衡臂與配重

塔身安裝完后即可安裝轉(zhuǎn)臺，如圖4所示，轉(zhuǎn)臺通過8支Φ80銷子和標(biāo)準(zhǔn)節(jié)相連。將各控制箱和平臺拼裝到平衡臂上，用起重機(jī)械將平衡臂吊起，用四個(gè)專用銷軸將其與轉(zhuǎn)臺固定牢固。安裝兩塊配重配重，配重每塊6.2t，共12.4t。司機(jī)室安裝在回轉(zhuǎn)上座的右側(cè)方。

2.1.6安裝主吊、變幅卷揚(yáng)、A形塔與吊臂

主吊卷揚(yáng)（如圖5所示）及變幅卷揚(yáng)（如圖6所示）都安裝在塔機(jī)的平衡臂上，其中主吊卷揚(yáng)的位置更靠近司機(jī)室。

圖5 主吊卷揚(yáng)

圖6 變幅卷揚(yáng)

安裝A塔前應(yīng)在地面上按照各部件的順序?qū)塔拼裝好后整體吊裝，如圖7所示。其拉桿和壓桿通過Ф90 銷軸與回轉(zhuǎn)相連。吊臂共有6節(jié)，從根部至端部長度依次為11.33m、10.36m、10.36m、5.4m、5.4m、11.7m。對應(yīng)的重量分別為1.7t、1.4t、1.4t、0.84t、0.84t、2.4t。每節(jié)通過Ф50的銷子連接。安裝手臂前也應(yīng)在地面將其按照順序拼裝好，并將臨時(shí)拉臂繩、變幅拉桿和變幅滑輪組一起裝好后整體吊裝。吊臂與回轉(zhuǎn)通過兩個(gè)Ф100的銷子相連。

安裝其余配重塊，一共3塊，每塊約6.2t，共18.6 t。

圖7 起重臂地面組裝好

2.1.7空機(jī)試運(yùn)行與穿引鋼絲繩

連結(jié)好電路及油路后，請根據(jù)要求詳細(xì)檢查確認(rèn)無誤后，開機(jī)空運(yùn)行，如無異常即可準(zhǔn)備穿引變幅及主吊鋼絲繩。

首先穿繞變幅鋼絲繩單繩。變幅鋼絲繩由卷揚(yáng)拉出，通過A塔滑輪組與籠頭滑輪組6倍率穿繞，最后把鋼絲繩頭固定與A塔處即可。然后再穿繞主吊繩，主吊繩（單繩）由卷揚(yáng)拉出，經(jīng)吊臂上方滑輪及前端滑輪，再經(jīng)過鉤頭2倍率穿繞，然后繩頭拉到手臂前端和荷重元相連即可。連結(jié)好安全裝置，如限位開關(guān)，開口銷等，檢查安裝物件是否正?？煽?。

3 塔吊爬升

3.1 塔吊爬升過程操作

每次爬升待三道附著框安裝完畢后進(jìn)行進(jìn)行塔吊配平：塔吊吊起一定重量重物，調(diào)整起重臂角度，以改變幅度，直到塔吊起重臂及平衡臂達(dá)到平衡為止（此時(shí)塔吊塔身垂直度應(yīng)在2‰以內(nèi)），將塔吊停穩(wěn)10分鐘以上，確保平衡無誤后，可以進(jìn)入下一步工序。注意：在配平過程中嚴(yán)禁回轉(zhuǎn)起重臂。

打下塔吊附著框、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)間的夾緊擋塊，使塔身節(jié)能相對附著框產(chǎn)生垂直方向的位移，如右圖8。

圖8 附著框、加緊擋塊圖

連接液壓裝置，（液壓裝置為原廠配備，每次轉(zhuǎn)場后都進(jìn)行全面系統(tǒng)的檢查）啟動液壓泵站，空載試驗(yàn)將兩側(cè)油缸來回幾個(gè)行程，排凈里面的空氣，確認(rèn)油管全部接好并沒有滲油現(xiàn)象后將千斤頂上端橫梁同塔身連接，下端同第一道附著框連接，如塔吊爬升過程圖9。

圖9 塔吊爬升圖

啟動液壓機(jī)構(gòu)，千斤頂（液壓油缸）開始頂升，時(shí)刻觀察壓力表的數(shù)值，壓力過大時(shí)立即停止頂升，使塔身穿過第一道附著框，向上爬升。待塔身頂升專用節(jié)上的2個(gè)爬升爪伸出牢牢地?fù)卧谂郎莸呐郎變?nèi)后，千斤頂開始回收，如塔吊爬升過程圖9。當(dāng)千斤頂下爬爪回收到爬升梯的爬升孔位置后，爬爪自動伸出撐在爬升梯上，至此完成爬升一個(gè)循環(huán)。再次啟動千斤頂伸長，使塔身相對于爬升梯向上爬升，直到塔身頂升專用節(jié)上的2個(gè)爬升爪再次伸出地?fù)卧谂郎莸脑偕厦嬉唤M爬升孔內(nèi)后，千斤頂開始回收。如此循環(huán)，重復(fù)直到爬升專用節(jié)上的4個(gè)支撐爪支撐在下一道附著框上為止，即完成塔吊本次爬升。調(diào)整塔吊垂直度，將整塔垂直度控制在2‰以內(nèi)。將四角八個(gè)楔塊楔緊，塔吊附著爬升驗(yàn)收，合格后投入施工。

五、結(jié)束語

國內(nèi)大型項(xiàng)目日益增多，大型垂直運(yùn)輸設(shè)備在工程進(jìn)度、安全、經(jīng)濟(jì)等方面的作用也越來越重要，成為一個(gè)重要的制約因素。對于超高層結(jié)構(gòu)，塔吊的選型、布置、安裝、拆卸等過程由于各個(gè)工程的差異性，都沒有完全相同的資料可供借鑒，必須具體問題具體分析，在掌握基本規(guī)律的基礎(chǔ)上嚴(yán)格設(shè)計(jì)、嚴(yán)格施工、嚴(yán)格管理，才能杜絕安全事故的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)：

[1]《建筑施工手冊》第四版 中國建筑工業(yè)出版社