动臂式内爬塔吊在高层建筑施工中的应用

（山西西山金城建筑有限公司 030053）

1 工程概况

某高层建筑设计为地下3层，地上98层，高431.6m，总建筑面积26.4万m2。该建筑采用筒中筒式结构，施工难度大，需要耗费大量的钢材和混凝土，钢材总用量6.2万t，混凝土用量6.8万m2，为配合建筑施工，施工现场配备两台M900D动臂式塔吊。

2 动臂式塔吊施工难点

2.1 塔吊支撑钢梁安放困难

本项目采用的内爬式塔吊利用主楼筏板基础作为基础，每施工 4层塔吊进行一次爬升，然后采用支撑钢梁固定。由于该项目建筑物核心筒洞口较少，只有剪力墙外墙和内墙各有一个洞口，且内墙洞口下部为砌体墙，支撑钢梁安放较困难。

2.2 塔吊独立高度低

高层建筑核心筒的施工进度直接影响整个工程的施工进度，为了满足进度要求，本项目采用液压爬模技术，由于可利用高度较小，导致内爬塔吊的爬升次数增加，反而使核心筒的施工进度受到制约。

2.3 核心筒内空间狭小

动臂式内爬塔吊在工作过程中，根据施工需要进行钢丝绳、重臂、高空移位等高难度作业，由于核心筒空间狭小，钢梁倒运困难，增加了施工难度。该高层建筑顶部不是平屋顶结构，而采用拱形钢管桁架结构，塔吊拆卸难度大。

2.4 核心筒型钢柱结构与爬模的制约

核心筒型钢柱结构与塔吊的爬模相互制约，互相影响，严重时甚至可能导致工程停工。因此，应该对塔吊的爬升高度进行精确地计算，减少与核心筒型钢柱结构直接的影响，减少爬升次数，缩短工期。

3 动臂式内爬塔吊的应用研究

3.1 塔吊安装

根据施工方案，先进行1号塔吊的安装，后进行2号塔吊的安装。安装前对基坑进行加固处理，确保汽车起重机支腿支撑稳定。在基础底板施工前，使用汽车起重机配合进行1号塔吊的安装，当建筑主体结构施工到B1层时，使用1号塔吊进行2号塔吊的安装，2号塔吊立于主体筏板基础上，1号塔吊立于基础底板顶。

3.2 更换起重臂

施工中由于需要不同的施工作业，需要更换不同长度的塔吊起重臂。本项目施工前期进行钢柱地脚螺栓安装，需要使用55m长的起重臂。完成钢柱地脚螺栓安装后，为了满足重型钢构件的吊装需要，将1号塔吊的起重臂更换为45.8m。

1号塔吊起重臂更换采用1台160t汽车式起重机配合作业，首先卸掉配重块，然后将原起重臂吊放至地面，重新拼装成 45.8m长的起重臂，使用汽车起重机将起重臂起吊和配重块安装到位，即完成起重臂更换。

3.3 塔吊钢丝绳更换

施工中对2台塔吊进行日常巡查，发现2号塔吊钢丝绳存在多处断丝现象。为了保证施工安装，对变幅钢丝绳进行更换。更换前，调整起重臂并使用自带安装绳进行固定，然后进行变幅钢丝绳更换。钢丝绳更换完成后，松开安装绳，即完成塔吊钢丝绳更换。

3.4 塔吊爬升

塔吊正常工作时处于自立状态，施工中共进行了 21次爬升，每次爬升高度在16.9～22.8m。塔吊爬升时需借助套架，正常使用时需要2副套架，爬升过程中需增加一副套架。塔吊爬升所用钢梁和附墙埋件需要进行荷载验算，应采用精确的计算机软件进行设计。本项目所采用的钢梁设计最大应力为153MPa，最大变形量为2.272mm。塔吊爬升前，应对塔身的平衡和垂直度进行校正，以保证爬升过程中的安全。

3.5 塔吊高空移位

本项目建筑物核心筒72层以上结构变换较大，必须对1号塔吊进行高空移位。塔吊高空移位，就是将塔吊在原位置解体成散件，再重新组装起来。在进行高空移位后，需要对原爬升钢梁和埋件需重新进行验算，并对爬升钢梁按需要进行修改。

3.6 塔吊拆除

本项目高层建筑顶部不是平屋顶结构，而采用拱形钢管桁架结构，塔吊拆卸难度大。为了完成塔吊的拆除，在施工中必须制定科学的施工方案，安排好塔吊的拆除顺序和拆除时间，并合理选择拆除方法。本项目首先进行2号塔吊的拆除，顶拱钢结构施工中先不安装与塔吊标准节在位置上相冲突的构件，使用 1号塔吊将2号塔吊拆除后再进行构件安装。由于建筑物不是平屋顶，需将1号塔吊附在建筑物东侧的结构钢梁上，完成拆除。

3.7 塔吊防碰撞措施

本项目采用的两台塔吊中心距离为30m，每台塔吊平衡臂长8.6m，尾部最小间距为10.2m。为了保证塔吊停放时的最佳角度，防止塔吊碰撞，采取以下措施：

（1）起重臂较低的塔吊在工作时应注意避让起重臂高的起重机，优先让高塔运行作业；

（2）后运行的塔吊避让先工作的塔吊，后运行的塔吊工作时应优先让先运行的塔吊完成作业，再进行起重作业；

（3）运行中的塔吊应注意避让静止的塔吊，防止碰撞。

（4）重载塔吊优先。两台塔吊作业时，无荷载的塔吊应注意避让重载的塔吊，优先让重载塔吊完成施工作业。

（5）在塔吊上安装霓虹灯，保证夜间作业安全。夜间作业时采用霓虹灯照明，使驾驶员能够正确判断塔吊的方位，防止碰撞。

（6）在两台塔吊上安装行程限位开关，当起重臂回转至危险区域时，系统发出报警信号，提醒司机注意作业安全。同时，安装对讲装置，使塔吊司机能够提前沟通，相互提醒。

3.8 塔吊防风措施

塔吊进行高空作业，应做好防风措施，并遵循以下原则：

（1）六级以上大风停止作业；

（2）收看天气预报，出现超过8级以上大风天气时，应根据风向调整塔吊起重臂方位，调整到顺风方向；

（3）当台风登陆风力超过 12级时，应采用缆风绳对塔吊标准节进行锚固，并用卷扬机拉紧，使塔吊塔身稳定不晃动；

（4）台风过后，对塔吊进行全面检查，确保起重臂、平衡臂、标准节等重要部位完好不损坏，方可恢复施工。

3.9 塔吊施工中的不利状态及其处置措施

（1）塔吊在核心筒中施工时，由于楼层高，司机视线不好，不易观察地面情况。施工中在施工现场采取专人在现场指挥，发现地面有特殊情况及时通过对讲机和驾驶员联系，以便于及时作出处理。同时，在施工前项目部组织自上而下的技术和安全交底，合理分配各个班组的作业任务，强调安全作业事项。

（2）本项目塔吊的作业场地小，安装及拆卸困难，且存在较大的安全隐患。

施工先采用1号塔吊拆除2号塔吊，再将2号内爬塔吊附在建筑物东侧的结构钢梁上，然后进行分解拆除，并通过施工电梯运至地面，完成2号塔吊的拆卸。

4 结论

本项目施工场地狭小、施工难度大、工期紧张，塔吊的安装、动臂更换、爬升等作业困难，对施工技术要求高。施工中通过制定专项施工方案，采用先进的施工技术，克服了工作难点，保证了施工的顺利进行。采用动臂式内爬塔吊，可以节约施工场地，节省购置费用，且其起吊能力强，施工范围大，节约工期，具有较高的经济效益和社会效益。

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