內爬式塔式起重機在超高層建筑施工中的應用

王志宇

（山西三建集團有限公司，山西長治 046000）

0 引言

超高層建筑工程建設高度大，常規外附式起重機具有高度限制，很難滿足超高層建筑施工要求，同時隨著建設高度的不斷增加，起重機標準節不斷增多，所受到的風荷載影響較大。通過將內爬式塔式起重機應用于超高層建筑施工中，不會受到建筑高度的限制，并且施工成本比較低，隨著樓層高度的增加而不斷爬升，并且所受到的風荷載較小，應用優勢明顯。因此，亟需對內爬式塔式起重機在超高層建筑施工中的應用進行深入研究。

1 內爬式塔式起重機施工技術

1.1 起重機進場前驗收

在內爬式塔式起重機進入施工現場前，應對設備租賃單位以及安裝單位的相關資質進行嚴格審查，尤其需對其營業執照、安裝資質證、安全生產許可證等進行檢查，綜合考慮起重機生產廠家、企業品牌以及出廠年限等選擇適宜的內爬式塔式起重機。在內爬式塔式起重機驗收工作中，要求對整機機構以及安裝保護裝置進行全面檢查，確保符合施工要求，并由施工現場負責人以及總監人員簽字確認，并將驗收資料上報紙安全監督管理部門。

1.2 起重機安裝

在內爬式塔式起重機安裝施工前，確定施工場地，并對場地進行整平處理，保證內爬式塔式起重機在施工道路運輸中的通暢性，合理劃分安全區域，保證安裝作業的順利進行。在內爬式塔式起重機安裝過程中，需根據施工現場實際情況設置安全防護設施，并組織專人對施工現場進行統一調度管理。具體的安裝順序包括底座、基礎節、爬升系統、塔身標準節、回轉支承、轉臺、回轉機構、塔頂、司機室、平衡臂、起重臂、平衡重。另外，在對框架結構以及附件進行安裝時，應注意在爬升前，在各個樓層爬升開孔位置進行安裝。

1.3 起重機安裝后驗收

在內爬式塔式起重機安裝施工完成后，由安裝單位對安裝情況進行自檢，對內爬式塔式起重機的安裝裝置、使用性能進行試驗檢查，及時發現問題并整改，在檢查合格后，還需出具自檢報告。另外，組織專業機檢測結構對內爬式塔式起重機進行全面檢測，在檢測合格后出具報告書，并存入至施工單位設備檔案中。最后，總承包單位對內爬式塔式起重機進行綜合驗收，重點檢查內爬式塔式起重機的租賃情況、安裝效果、使用要點以及監理要點等，在驗收合格后出具驗收報告，并組織各方檢查人員進行檢查和簽字認可。

1.4 內爬式塔式起重機使用后拆除

在內爬式塔式起重機拆除施工中，拆除技術要點包括以下幾點：①放下吊鉤，拆除起重繩固定端，將鋼絲繩收回至卷筒中；②將起重小車收回至臂架跟部并做好固定處理，在將變幅繩收回至卷筒后，即可拆除變幅機構電纜；③拆除起重機平衡重、起重臂以及平衡臂；④拆除司機室、塔頂；⑤拆除上下轉臺固定節以及回轉機構；⑥拆除塔身；⑦拆除塔吊底架和各個部件，并將各個部件分解運輸至存儲地點。

2 工程概況

本文以某超高層建筑工程為研究對象，建筑高度441.8m，總建筑面積23 萬m2，主樓地上結構100 層，地下結構4 層。在本工程施工中，建筑工程采用筒中筒結構形式，在主樓施工中，根據施工要求，采用2 臺M900D 動臂式塔式起重機，其布置形式如圖1 所示。

圖1 塔式起重機平面布置

3 安裝施工技術

3.1 塔式起重機安裝

根據該建筑工程施工進度要求，在基礎底板施工前，首先采用400t 汽車式起重機安裝2 號塔式起重機，在主體施工中，當達到B1 層時，再利用2 號塔式起重機進行1 號塔式起重機安裝施工。在內爬式塔式起重機爬升施工前，均處于自立狀態，高度為56m，起重機基礎如圖2 所示。

圖2 2 號M900D 塔式起重機基礎

該建筑工程基坑底標高為-22m，因此，400t 汽車式起重機只能在基坑邊作業。汽車式起重機共有4 個支腿，其中2 個支腿靠近基坑邊，可將基坑圍護樁作為受力支承點，同時還需在樁頂澆筑承臺。另外2 個支腿與基坑邊的距離比較大，要求在下部打微型樁，并將其作為支承，如圖3 所示。

在內爬式塔式起重機安裝施工前，首先需分別對頂升節總成、平衡臂總成、發動機總成以及起重臂總成進行拼裝施工。在平衡臂安裝施工中，尾部應朝向汽車式起重機，能夠有效縮短吊裝半徑。在起重臂安裝施工中，汽車式起重機與塔身中點連線之間的夾角應控制在45°以上。

3.2 塔式起重機起重臂更換

在鋼柱地腳螺栓拼裝施工完成后，可采用塔式起重機進行吊裝，在基礎底板施工中，需應用2 號塔式起重機，起重臂為55m，確保能夠覆蓋地腳螺栓安裝區域。在底板混凝土澆筑施工完成后，選用45.8m 起重臂。在起重臂更換中，可在基坑邊采用160t汽車式起重機進行更換。

3.3 塔式起重機鋼絲繩更換

3.3.1 更換變幅鋼絲繩

在實際施工中，隨著使用時間的延長，變幅鋼絲繩出現斷絲現象。在變幅鋼絲繩更換前，調整起重臂角度，采用安裝繩固定起重臂，再更換變幅鋼絲繩，更換完成后，即可解開安裝繩。

3.3.2 更換主吊繩

隨著建筑工程建設高度的不斷增加，要求將起重機750m 長主吊繩更換為850m 主吊繩，具體的更換順序如下：①將2 號起重機的起重臂下降至最小仰角，采用1 號起重機將牽引繩以及工具包吊放至2 號起重機的平臺上，并做好固定處理；②將2 號起重機的主吊提升至頂部位置，卡扣固定，拆除主吊繩，然后再將吊鉤下放至地面并拆除；③啟動2 號起重機的卷揚機，將繩頭吊起至于地面距離100mm 高度位置并釋放；④采用5t 葫蘆固定主吊繩，拆除繩卡，從卷筒上拆除吊繩；⑤將牽引繩的繩頭固定在卷筒固定繩卡上，啟動卷揚機，使得牽引繩繞在卷筒上，對于主吊繩尾部與牽引繩的應段，采用活動繩扣進行連接；⑥拆除葫蘆，啟動卷揚機，同時釋放牽引繩；⑦在吊繩尾部以上1m 位置，采用活動繩扣安裝琵琶頭，釋放牽引繩，琵琶頭不斷下滑，在達到起重臂頂端定滑輪以下200m 位置時停止；⑧采用1 號起重機吊鉤鉤住琵琶頭，拆除主鉤繩與牽引繩的連接，將1 號起重機落鉤，全部釋放2 號起重機吊繩；⑨在與新繩頭1m 位置安裝琵琶頭，將繩圈掛在1 號起重機吊鉤上；⑩拆除舊繩，并采用逆向作業方式安裝新繩。

3.3.3 雙繩改單繩

隨著建筑工程建設高度的不斷增加，構件質量逐漸減小，為了能夠滿足起吊高度要求，應將雙繩吊裝更改為單繩吊裝。在具體的更改過程中，只需調整主吊繩與吊鉤連接方式，將住吊繩直接固定在主吊鉤上。

3.4 塔式起重機爬升

在本工程施工中，起重機共爬升23 次可達到頂部，爬升高度在16.8～21.75m 之間。在起重機運行過程中，上、下2 副套架附著，在爬升過程中，需采用3 副套架。在起重機爬升前，要求對塔身垂直度以及平衡性進行檢驗和調整，在爬升過程中，標準節內液壓油缸與上下套架間爬升帶之間進行相對運動，棘爪發揮重要作用，使得標準節垂直向上運動。

3.5 塔式起重機高空移位

在該超高層建筑工程施工中，76 層以上核心筒結構變化形式比較大，因此對于2 號起重機，需進行高空移位，在移位過程中，底座可從73 層移動至76 層，附著點位于80 層。對于水平位置，從核心筒移動至單片墻與外框柱之間。在起重機高空移位過程中，要求將起重機分解成為多個結構，然后在新的位置進行組裝。對于1 號起重機，在移位過程中采用解體和重新組裝方式，而2 號起重機的施工場地狹小，因此，在2 號起重機移動時，卸下起重臂，然后臨時放置在81 層機構鋼梁上。在起重機移位后，要求對號起重機進行適當調整，對于爬升鋼梁埋件，均需重新計算分析。在本工程施工中，起重機主梁以及結構梁結構形式均為箱形梁，在安裝過程中，需采用螺栓進行連接，對于結構箱梁與起重機主梁連接部位之間，需取下寬度為600mm 上翼緣板，采用螺栓與主梁進行連接，然后再落至結構箱梁上，再采用全熔透焊接方式與結構箱梁進行連接。

3.6 塔式起重機拆除

①在頂拱鋼結構施工過程中，要求預留與兩臺起重機標準節位置有沖突的結構件，然后再安裝其他頂拱，通過2 號起重機拆除1 號起重機，該建筑工程頂部不是平屋面，因此，起重機不能停留在屋頂上，根據施工現場實際情況，可將其外附在西側結構鋼梁；②采用2 號起重機安裝1 起重機頂拱剩余的鋼構件以及頂部機構件，同時還需采用2 號起重機配合安裝東立面幕墻板塊；③在結構西側安裝SDD20/15 塔式起重機，拆除2 號起重機，同時補裝頂拱剩余鋼構件，同時還需安裝西立面幕墻板塊；④將起重機下降8 個標準節，至該建筑工程95 層，并拆除；⑤采用起重機安裝幕墻板塊，然后采用電動葫蘆人工解體，對于其余幕墻，通過應用擦窗機補裝。

4 結語

綜上所述，本文主要結合實例，對內爬式塔式起重機在超高層建筑施工中的應用方式進行詳細探究。如今，建筑工程建設高度不斷增加，塔式起重機的應用越來越常見，能夠有效解決大型結構吊裝施工難的問題，在起重機實際應用中，通過采用內爬形式，能夠充分發揮起重機起重能力，并且不會對結構受力造成不良影響，值得推廣應用。