淺析超高層建筑內(nèi)爬動(dòng)臂式塔吊爬升技術(shù)

摘 ?要：本文從施工工藝、關(guān)鍵技術(shù)、塔吊爬升附件等方面介紹了內(nèi)爬動(dòng)臂式塔吊爬升技術(shù)，研究表明該技術(shù)具有施工簡(jiǎn)單，可操作性強(qiáng)，有效降低勞動(dòng)強(qiáng)度，安全性高，施工周期短，綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，該技術(shù)可有效克服固定支腿式平臂塔吊缺點(diǎn)，同時(shí)滿足建筑施工要求，因此其應(yīng)用范圍廣泛。在超高層建筑施工中應(yīng)用該技術(shù)，其技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益尤為顯著，因此具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：超高層建筑;內(nèi)爬動(dòng)臂式塔吊;爬升;爬升附件;鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)

中圖分類號(hào)：TU758.11 ??文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ???文章編號(hào)：2096-6903（2019）04-0000-00

0 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，新工藝、新技術(shù)、新材料的不斷應(yīng)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(yùn)輸工具主要為塔式起重機(jī)，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(yán)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(biāo)準(zhǔn)節(jié)較多，扶墻布置較多，投入費(fèi)用較高。另外固定支腿式平臂塔吊占用建筑外圍空間，需設(shè)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(shè)置在建筑物內(nèi)部的內(nèi)爬動(dòng)臂式塔吊可以隨著主體結(jié)構(gòu)的施工進(jìn)行爬升，有效克服上述缺點(diǎn)，其技術(shù)效益及經(jīng)濟(jì)效益顯著。

1 內(nèi)爬動(dòng)臂式塔吊爬升附件

內(nèi)爬動(dòng)臂式塔吊爬升附件主要包括內(nèi)爬裝置、內(nèi)爬塔身，內(nèi)爬裝置主要由內(nèi)爬框、頂升橫梁、油缸、止動(dòng)塊、泵站、爬梯支座、可調(diào)爬梯組成，內(nèi)爬塔身主要由內(nèi)爬基節(jié)、內(nèi)爬加強(qiáng)節(jié)和標(biāo)準(zhǔn)節(jié)組成。塔身踏步作為內(nèi)爬動(dòng)臂式塔吊爬升支撐受力點(diǎn)，通過油缸活塞桿的反復(fù)伸縮，完成塔吊的爬升工作，詳見圖1。

內(nèi)爬按照上、中、下三層布置，按照塔吊安裝要求，每層內(nèi)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(shè)置上層內(nèi)爬框，爬升結(jié)束后，中層內(nèi)爬框成為下層內(nèi)爬框，上層內(nèi)爬框成為中層內(nèi)爬框，塔吊正常工作時(shí)可以不設(shè)置上層內(nèi)爬框，塔機(jī)全部荷載有下層內(nèi)爬框、中層內(nèi)爬框承擔(dān)，爬升完成后，下層內(nèi)爬框已脫離內(nèi)爬塔身基礎(chǔ)節(jié)，因此其不在起作用，可以拆除，待下次爬升時(shí)安裝到最上面，做為上層內(nèi)爬框使用。這樣，上、中、下內(nèi)爬框就可以循環(huán)使用，詳見圖2所示。

2 內(nèi)爬動(dòng)臂式塔吊爬升前準(zhǔn)備工作

（1）安裝上層內(nèi)爬框處的塔吊鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。安裝內(nèi)爬動(dòng)臂式塔吊鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，假設(shè)內(nèi)爬動(dòng)臂式塔吊設(shè)置在核心筒區(qū)域內(nèi)，電梯井剪力墻鋼筋綁扎完成以后，依據(jù)塔吊位置布置圖紙進(jìn)行測(cè)量定位，預(yù)埋PVC螺栓套筒并用鋼筋支架進(jìn)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(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，在電梯井剪力墻上安裝4個(gè)鋼牛腿，每個(gè)鋼牛腿通過4個(gè)M48（8.8級(jí)）高強(qiáng)度螺栓與混凝土剪力墻進(jìn)行連接固定，墊板采用150×150×16mm的鋼板，塔吊基礎(chǔ)鋼梁與鋼牛腿進(jìn)行焊接，焊縫高度及質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求，詳見圖3所示。（2）安裝上層內(nèi)爬框。在安裝內(nèi)爬框之前，將塔機(jī)起重臂旋轉(zhuǎn)至塔機(jī)配平位置，回轉(zhuǎn)制動(dòng)，起重臂吊重，使得塔機(jī)基本配平，安裝內(nèi)爬框時(shí)，確保塔身的垂直度，保證內(nèi)爬框的安裝位置準(zhǔn)確，不影響后續(xù)爬升工作。

內(nèi)爬框與塔吊鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)通過12套8.8級(jí)M30的高強(qiáng)度螺栓連接（每套1螺栓、2螺母、2平墊），根據(jù)設(shè)備要求，兩層內(nèi)爬框間距應(yīng)為12～14m。且塔機(jī)爬升完成后，保證上層內(nèi)爬框必須安裝在塔身加強(qiáng)節(jié)范圍內(nèi)，確保塔吊工作時(shí)由于荷載過大，損壞塔吊標(biāo)準(zhǔn)節(jié)。內(nèi)爬框上設(shè)有止動(dòng)塊、油缸支座、爬梯支座，詳見圖4、5所示。

（3）將油缸、止動(dòng)塊分別安裝到內(nèi)爬框（中層）的支座上，均通過銷軸進(jìn)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(tǒng)，將泵站放置到中層內(nèi)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(shí)清理，避免爬升過程中物體打擊事故的發(fā)生，保證人員安全。

3 內(nèi)爬動(dòng)臂式塔吊爬升流程

（1）頂升配平，使內(nèi)爬框的楔塊由鎖緊狀態(tài)變?yōu)閷?dǎo)向狀態(tài)，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(diào)爬梯支座銷軸（塔吊爬升之前，可調(diào)爬梯通過銷軸連接固定在內(nèi)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(tài)，否則，可用最低變幅速度調(diào)整起重臂位置，將楔塊與標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主弦桿的間隙調(diào)整到一致，對(duì)塔機(jī)進(jìn)行配平。

（2）繼續(xù)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(dòng)塊上方，詳見圖9所示。

（3）將止動(dòng)塊頂緊塔吊標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主弦桿，詳見圖10所示。

（4）緩慢回縮油缸活塞桿，使得止動(dòng)塊懸掛踏步，支撐整個(gè)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(nèi)，插入安全銷。

（7）重復(fù)（2）～（6）的操作，通過油缸活塞桿的反復(fù)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(diào)爬梯與原中層內(nèi)爬框相吻合，可調(diào)爬梯上設(shè)有間隔200mm的孔，通過這些孔可以調(diào)整連接可調(diào)爬梯與爬梯支座的銷軸位置，進(jìn)而調(diào)整內(nèi)爬加強(qiáng)節(jié)的高度，確保上層內(nèi)爬框位于內(nèi)爬加強(qiáng)節(jié)范圍之內(nèi)。

（9）安裝連接可調(diào)爬梯與原中層內(nèi)爬框上爬梯支座的銷軸，緩慢回縮油缸活塞桿，使得可調(diào)爬梯承受整個(gè)塔機(jī)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(dòng)塊、頂升橫梁、頂升掛板、泵站及下層內(nèi)爬框。

（12）拆除下層內(nèi)爬框處塔吊基礎(chǔ)，收集材料入庫(kù)，以便下次爬升使用。

4 結(jié)論

內(nèi)爬動(dòng)臂式塔吊施工簡(jiǎn)單，采用鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)即可，無(wú)需專門設(shè)置鋼筋混凝土基礎(chǔ)，標(biāo)準(zhǔn)層施工時(shí)，無(wú)需改變模板及增加配筋，有利于縮短基礎(chǔ)施工工期、節(jié)約施工成本。由于內(nèi)爬動(dòng)臂式塔吊設(shè)置在建筑物內(nèi)部，有效覆蓋面積大，作業(yè)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(biāo)準(zhǔn)節(jié)較少，塔吊造價(jià)及重量顯著降低，經(jīng)濟(jì)效益顯著。同時(shí)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(jié)構(gòu)同步施工，有利于縮短施工工期，技術(shù)效益顯著。

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收稿日期：2019-06-03

作者簡(jiǎn)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(shù)應(yīng)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