超高層建筑超大預留空間內(nèi)爬塔與內(nèi)爬架交替式技術

譚思琦 呂浩鵬 張帆 劉博

摘要：當超高層建筑中存在超大預留空間時，采用內(nèi)爬塔與內(nèi)爬架相結(jié)合的施工技術可有效的解決該類施工難題，但同時應用內(nèi)爬塔與內(nèi)爬架時易在提升階段產(chǎn)生沖突的新問題。本文通過對內(nèi)爬架架體機位設置及防護屏預留以及對內(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)合解決了提升階段二者沖突的問題，為超高層建筑施工技術提供了參考。

關鍵詞：超高層建筑，超大預留空間，內(nèi)爬塔，內(nèi)爬架。

1 引言

近年來隨著超高層建筑施工技術的日益成熟，設計理念與設計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成設計者的設計意圖，各項目在追求使用新工藝新材料以達到節(jié)本增效目的的過程中，往往會遇到多種新工藝同時使用反而導致新問題的產(chǎn)生，達不到理想預期的現(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留空間，其垂直運輸設備選用內(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)濟效益較好的新工藝，但兩者同時應用時，塔吊爬升鋼梁周轉(zhuǎn)提升與內(nèi)爬架自提升會產(chǎn)生沖突。沈陽靈浠金融科技創(chuàng)新中心項目在施工過程中成功摸索出解決此問題的方法，采用同時優(yōu)化內(nèi)爬架設計與內(nèi)爬式塔吊爬升鋼梁周轉(zhuǎn)層數(shù)，在保證新工藝為項目帶來節(jié)本增效的同時，解決了由于內(nèi)爬塔爬升鋼梁提升與內(nèi)爬架產(chǎn)生沖突的問題，達到了1+1>2的效果。

2 特點

與傳統(tǒng)塔式起重機相比，內(nèi)爬式塔吊布置在建筑物內(nèi)部施工，不占用施工場地，適合于場地受限的工程;無需多道錨固裝置和復雜的附著作業(yè);只需少量的標準節(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，無需進行由于型鋼穿墻導致后期墻體封堵恢復等優(yōu)勢。

通過對內(nèi)爬架架體機位設置及防護屏預留以及對內(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。

適用于場地受限的超高層建筑核心筒中存在需預留較大空間的工程。

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：塔吊吊鉤長度;D：內(nèi)爬架搭設高度;d：內(nèi)爬架超出作業(yè)層防護高度;a：建筑層高;

D=4a+d;即內(nèi)爬架搭設高度;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-2h-c≥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，與內(nèi)爬架產(chǎn)生沖突，即塔吊向上爬升時，部分內(nèi)爬架占用爬升鋼梁落位。根據(jù)上條公式可知，多發(fā)于層高較高的超高層建筑。例如沈陽靈浠金融科技創(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，標準層層高為4.8m，考慮實際爬升操作，確定單次爬升高度為14.4m（三層一爬），內(nèi)爬架搭設高度20m。沖突情況見下圖：

由上圖可見，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屏并合理排布內(nèi)爬架爬升機位，即可避免塔吊爬升鋼梁對內(nèi)爬架提升造成的影響，如下圖所示：

使用上述方案應結(jié)合項目自身情況，在塔吊選型、塔吊落位、塔吊單次爬升高度、內(nèi)爬架機位布置、內(nèi)爬架預留設置、內(nèi)爬架起始搭設位置之間綜合考量，找出最優(yōu)方案進行整體策劃，最終達到理想預期。

4結(jié)語

通過沈陽靈浠項目的成功案例，該技術解決了超高層施工中同時采用內(nèi)爬塔與內(nèi)爬架時，二者沖突的問題，使得兩種工藝完美結(jié)合，對于處理超高層建筑中存在較大預留空間的結(jié)構施工，具有很強的推廣價值，同時該技術的應用為項目帶來了客觀的經(jīng)濟效益與工期效益，受到了業(yè)主單位的一致好評。