動臂式內爬塔吊在高層建筑施工中的應用

（山西西山金城建筑有限公司 030053）

1 工程概況

某高層建筑設計為地下3層，地上98層，高431.6m，總建筑面積26.4萬m2。該建筑采用筒中筒式結構，施工難度大，需要耗費大量的鋼材和混凝土，鋼材總用量6.2萬t，混凝土用量6.8萬m2，為配合建筑施工，施工現場配備兩臺M900D動臂式塔吊。

2 動臂式塔吊施工難點

2.1 塔吊支撐鋼梁安放困難

本項目采用的內爬式塔吊利用主樓筏板基礎作為基礎，每施工 4層塔吊進行一次爬升，然后采用支撐鋼梁固定。由于該項目建筑物核心筒洞口較少，只有剪力墻外墻和內墻各有一個洞口，且內墻洞口下部為砌體墻，支撐鋼梁安放較困難。

2.2 塔吊獨立高度低

高層建筑核心筒的施工進度直接影響整個工程的施工進度，為了滿足進度要求，本項目采用液壓爬模技術，由于可利用高度較小，導致內爬塔吊的爬升次數增加，反而使核心筒的施工進度受到制約。

2.3 核心筒內空間狹小

動臂式內爬塔吊在工作過程中，根據施工需要進行鋼絲繩、重臂、高空移位等高難度作業，由于核心筒空間狹小，鋼梁倒運困難，增加了施工難度。該高層建筑頂部不是平屋頂結構，而采用拱形鋼管桁架結構，塔吊拆卸難度大。

2.4 核心筒型鋼柱結構與爬模的制約

核心筒型鋼柱結構與塔吊的爬模相互制約，互相影響，嚴重時甚至可能導致工程停工。因此，應該對塔吊的爬升高度進行精確地計算，減少與核心筒型鋼柱結構直接的影響，減少爬升次數，縮短工期。

3 動臂式內爬塔吊的應用研究

3.1 塔吊安裝

根據施工方案，先進行1號塔吊的安裝，后進行2號塔吊的安裝。安裝前對基坑進行加固處理，確保汽車起重機支腿支撐穩定。在基礎底板施工前，使用汽車起重機配合進行1號塔吊的安裝，當建筑主體結構施工到B1層時，使用1號塔吊進行2號塔吊的安裝，2號塔吊立于主體筏板基礎上，1號塔吊立于基礎底板頂。

3.2 更換起重臂

施工中由于需要不同的施工作業，需要更換不同長度的塔吊起重臂。本項目施工前期進行鋼柱地腳螺栓安裝，需要使用55m長的起重臂。完成鋼柱地腳螺栓安裝后，為了滿足重型鋼構件的吊裝需要，將1號塔吊的起重臂更換為45.8m。

1號塔吊起重臂更換采用1臺160t汽車式起重機配合作業，首先卸掉配重塊，然后將原起重臂吊放至地面，重新拼裝成 45.8m長的起重臂，使用汽車起重機將起重臂起吊和配重塊安裝到位，即完成起重臂更換。

3.3 塔吊鋼絲繩更換

施工中對2臺塔吊進行日常巡查，發現2號塔吊鋼絲繩存在多處斷絲現象。為了保證施工安裝，對變幅鋼絲繩進行更換。更換前，調整起重臂并使用自帶安裝繩進行固定，然后進行變幅鋼絲繩更換。鋼絲繩更換完成后，松開安裝繩，即完成塔吊鋼絲繩更換。

3.4 塔吊爬升

塔吊正常工作時處于自立狀態，施工中共進行了 21次爬升，每次爬升高度在16.9～22.8m。塔吊爬升時需借助套架，正常使用時需要2副套架，爬升過程中需增加一副套架。塔吊爬升所用鋼梁和附墻埋件需要進行荷載驗算，應采用精確的計算機軟件進行設計。本項目所采用的鋼梁設計最大應力為153MPa，最大變形量為2.272mm。塔吊爬升前，應對塔身的平衡和垂直度進行校正，以保證爬升過程中的安全。

3.5 塔吊高空移位

本項目建筑物核心筒72層以上結構變換較大，必須對1號塔吊進行高空移位。塔吊高空移位，就是將塔吊在原位置解體成散件，再重新組裝起來。在進行高空移位后，需要對原爬升鋼梁和埋件需重新進行驗算，并對爬升鋼梁按需要進行修改。

3.6 塔吊拆除

本項目高層建筑頂部不是平屋頂結構，而采用拱形鋼管桁架結構，塔吊拆卸難度大。為了完成塔吊的拆除，在施工中必須制定科學的施工方案，安排好塔吊的拆除順序和拆除時間，并合理選擇拆除方法。本項目首先進行2號塔吊的拆除，頂拱鋼結構施工中先不安裝與塔吊標準節在位置上相沖突的構件，使用 1號塔吊將2號塔吊拆除后再進行構件安裝。由于建筑物不是平屋頂，需將1號塔吊附在建筑物東側的結構鋼梁上，完成拆除。

3.7 塔吊防碰撞措施

本項目采用的兩臺塔吊中心距離為30m，每臺塔吊平衡臂長8.6m，尾部最小間距為10.2m。為了保證塔吊停放時的最佳角度，防止塔吊碰撞，采取以下措施：

（1）起重臂較低的塔吊在工作時應注意避讓起重臂高的起重機，優先讓高塔運行作業；

（2）后運行的塔吊避讓先工作的塔吊，后運行的塔吊工作時應優先讓先運行的塔吊完成作業，再進行起重作業；

（3）運行中的塔吊應注意避讓靜止的塔吊，防止碰撞。

（4）重載塔吊優先。兩臺塔吊作業時，無荷載的塔吊應注意避讓重載的塔吊，優先讓重載塔吊完成施工作業。

（5）在塔吊上安裝霓虹燈，保證夜間作業安全。夜間作業時采用霓虹燈照明，使駕駛員能夠正確判斷塔吊的方位，防止碰撞。

（6）在兩臺塔吊上安裝行程限位開關，當起重臂回轉至危險區域時，系統發出報警信號，提醒司機注意作業安全。同時，安裝對講裝置，使塔吊司機能夠提前溝通，相互提醒。

3.8 塔吊防風措施

塔吊進行高空作業，應做好防風措施，并遵循以下原則：

（1）六級以上大風停止作業；

（2）收看天氣預報，出現超過8級以上大風天氣時，應根據風向調整塔吊起重臂方位，調整到順風方向；

（3）當臺風登陸風力超過 12級時，應采用纜風繩對塔吊標準節進行錨固，并用卷揚機拉緊，使塔吊塔身穩定不晃動；

（4）臺風過后，對塔吊進行全面檢查，確保起重臂、平衡臂、標準節等重要部位完好不損壞，方可恢復施工。

3.9 塔吊施工中的不利狀態及其處置措施

（1）塔吊在核心筒中施工時，由于樓層高，司機視線不好，不易觀察地面情況。施工中在施工現場采取專人在現場指揮，發現地面有特殊情況及時通過對講機和駕駛員聯系，以便于及時作出處理。同時，在施工前項目部組織自上而下的技術和安全交底，合理分配各個班組的作業任務，強調安全作業事項。

（2）本項目塔吊的作業場地小，安裝及拆卸困難，且存在較大的安全隱患。

施工先采用1號塔吊拆除2號塔吊，再將2號內爬塔吊附在建筑物東側的結構鋼梁上，然后進行分解拆除，并通過施工電梯運至地面，完成2號塔吊的拆卸。

4 結論

本項目施工場地狹小、施工難度大、工期緊張，塔吊的安裝、動臂更換、爬升等作業困難，對施工技術要求高。施工中通過制定專項施工方案，采用先進的施工技術，克服了工作難點，保證了施工的順利進行。采用動臂式內爬塔吊，可以節約施工場地，節省購置費用，且其起吊能力強，施工范圍大，節約工期，具有較高的經濟效益和社會效益。

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