内爬式塔式起重机在超高层建筑施工中的应用

王志宇

（山西三建集团有限公司，山西长治 046000）

0 引言

超高层建筑工程建设高度大，常规外附式起重机具有高度限制，很难满足超高层建筑施工要求，同时随着建设高度的不断增加，起重机标准节不断增多，所受到的风荷载影响较大。通过将内爬式塔式起重机应用于超高层建筑施工中，不会受到建筑高度的限制，并且施工成本比较低，随着楼层高度的增加而不断爬升，并且所受到的风荷载较小，应用优势明显。因此，亟需对内爬式塔式起重机在超高层建筑施工中的应用进行深入研究。

1 内爬式塔式起重机施工技术

1.1 起重机进场前验收

在内爬式塔式起重机进入施工现场前，应对设备租赁单位以及安装单位的相关资质进行严格审查，尤其需对其营业执照、安装资质证、安全生产许可证等进行检查，综合考虑起重机生产厂家、企业品牌以及出厂年限等选择适宜的内爬式塔式起重机。在内爬式塔式起重机验收工作中，要求对整机机构以及安装保护装置进行全面检查，确保符合施工要求，并由施工现场负责人以及总监人员签字确认，并将验收资料上报纸安全监督管理部门。

1.2 起重机安装

在内爬式塔式起重机安装施工前，确定施工场地，并对场地进行整平处理，保证内爬式塔式起重机在施工道路运输中的通畅性，合理划分安全区域，保证安装作业的顺利进行。在内爬式塔式起重机安装过程中，需根据施工现场实际情况设置安全防护设施，并组织专人对施工现场进行统一调度管理。具体的安装顺序包括底座、基础节、爬升系统、塔身标准节、回转支承、转台、回转机构、塔顶、司机室、平衡臂、起重臂、平衡重。另外，在对框架结构以及附件进行安装时，应注意在爬升前，在各个楼层爬升开孔位置进行安装。

1.3 起重机安装后验收

在内爬式塔式起重机安装施工完成后，由安装单位对安装情况进行自检，对内爬式塔式起重机的安装装置、使用性能进行试验检查，及时发现问题并整改，在检查合格后，还需出具自检报告。另外，组织专业机检测结构对内爬式塔式起重机进行全面检测，在检测合格后出具报告书，并存入至施工单位设备档案中。最后，总承包单位对内爬式塔式起重机进行综合验收，重点检查内爬式塔式起重机的租赁情况、安装效果、使用要点以及监理要点等，在验收合格后出具验收报告，并组织各方检查人员进行检查和签字认可。

1.4 内爬式塔式起重机使用后拆除

在内爬式塔式起重机拆除施工中，拆除技术要点包括以下几点：①放下吊钩，拆除起重绳固定端，将钢丝绳收回至卷筒中；②将起重小车收回至臂架跟部并做好固定处理，在将变幅绳收回至卷筒后，即可拆除变幅机构电缆；③拆除起重机平衡重、起重臂以及平衡臂；④拆除司机室、塔顶；⑤拆除上下转台固定节以及回转机构；⑥拆除塔身；⑦拆除塔吊底架和各个部件，并将各个部件分解运输至存储地点。

2 工程概况

本文以某超高层建筑工程为研究对象，建筑高度441.8m，总建筑面积23 万m2，主楼地上结构100 层，地下结构4 层。在本工程施工中，建筑工程采用筒中筒结构形式，在主楼施工中，根据施工要求，采用2 台M900D 动臂式塔式起重机，其布置形式如图1 所示。

图1 塔式起重机平面布置

3 安装施工技术

3.1 塔式起重机安装

根据该建筑工程施工进度要求，在基础底板施工前，首先采用400t 汽车式起重机安装2 号塔式起重机，在主体施工中，当达到B1 层时，再利用2 号塔式起重机进行1 号塔式起重机安装施工。在内爬式塔式起重机爬升施工前，均处于自立状态，高度为56m，起重机基础如图2 所示。

图2 2 号M900D 塔式起重机基础

该建筑工程基坑底标高为-22m，因此，400t 汽车式起重机只能在基坑边作业。汽车式起重机共有4 个支腿，其中2 个支腿靠近基坑边，可将基坑围护桩作为受力支承点，同时还需在桩顶浇筑承台。另外2 个支腿与基坑边的距离比较大，要求在下部打微型桩，并将其作为支承，如图3 所示。

在内爬式塔式起重机安装施工前，首先需分别对顶升节总成、平衡臂总成、发动机总成以及起重臂总成进行拼装施工。在平衡臂安装施工中，尾部应朝向汽车式起重机，能够有效缩短吊装半径。在起重臂安装施工中，汽车式起重机与塔身中点连线之间的夹角应控制在45°以上。

3.2 塔式起重机起重臂更换

在钢柱地脚螺栓拼装施工完成后，可采用塔式起重机进行吊装，在基础底板施工中，需应用2 号塔式起重机，起重臂为55m，确保能够覆盖地脚螺栓安装区域。在底板混凝土浇筑施工完成后，选用45.8m 起重臂。在起重臂更换中，可在基坑边采用160t汽车式起重机进行更换。

3.3 塔式起重机钢丝绳更换

3.3.1 更换变幅钢丝绳

在实际施工中，随着使用时间的延长，变幅钢丝绳出现断丝现象。在变幅钢丝绳更换前，调整起重臂角度，采用安装绳固定起重臂，再更换变幅钢丝绳，更换完成后，即可解开安装绳。

3.3.2 更换主吊绳

随着建筑工程建设高度的不断增加，要求将起重机750m 长主吊绳更换为850m 主吊绳，具体的更换顺序如下：①将2 号起重机的起重臂下降至最小仰角，采用1 号起重机将牵引绳以及工具包吊放至2 号起重机的平台上，并做好固定处理；②将2 号起重机的主吊提升至顶部位置，卡扣固定，拆除主吊绳，然后再将吊钩下放至地面并拆除；③启动2 号起重机的卷扬机，将绳头吊起至于地面距离100mm 高度位置并释放；④采用5t 葫芦固定主吊绳，拆除绳卡，从卷筒上拆除吊绳；⑤将牵引绳的绳头固定在卷筒固定绳卡上，启动卷扬机，使得牵引绳绕在卷筒上，对于主吊绳尾部与牵引绳的应段，采用活动绳扣进行连接；⑥拆除葫芦，启动卷扬机，同时释放牵引绳；⑦在吊绳尾部以上1m 位置，采用活动绳扣安装琵琶头，释放牵引绳，琵琶头不断下滑，在达到起重臂顶端定滑轮以下200m 位置时停止；⑧采用1 号起重机吊钩钩住琵琶头，拆除主钩绳与牵引绳的连接，将1 号起重机落钩，全部释放2 号起重机吊绳；⑨在与新绳头1m 位置安装琵琶头，将绳圈挂在1 号起重机吊钩上；⑩拆除旧绳，并采用逆向作业方式安装新绳。

3.3.3 双绳改单绳

随着建筑工程建设高度的不断增加，构件质量逐渐减小，为了能够满足起吊高度要求，应将双绳吊装更改为单绳吊装。在具体的更改过程中，只需调整主吊绳与吊钩连接方式，将住吊绳直接固定在主吊钩上。

3.4 塔式起重机爬升

在本工程施工中，起重机共爬升23 次可达到顶部，爬升高度在16.8～21.75m 之间。在起重机运行过程中，上、下2 副套架附着，在爬升过程中，需采用3 副套架。在起重机爬升前，要求对塔身垂直度以及平衡性进行检验和调整，在爬升过程中，标准节内液压油缸与上下套架间爬升带之间进行相对运动，棘爪发挥重要作用，使得标准节垂直向上运动。

3.5 塔式起重机高空移位

在该超高层建筑工程施工中，76 层以上核心筒结构变化形式比较大，因此对于2 号起重机，需进行高空移位，在移位过程中，底座可从73 层移动至76 层，附着点位于80 层。对于水平位置，从核心筒移动至单片墙与外框柱之间。在起重机高空移位过程中，要求将起重机分解成为多个结构，然后在新的位置进行组装。对于1 号起重机，在移位过程中采用解体和重新组装方式，而2 号起重机的施工场地狭小，因此，在2 号起重机移动时，卸下起重臂，然后临时放置在81 层机构钢梁上。在起重机移位后，要求对号起重机进行适当调整，对于爬升钢梁埋件，均需重新计算分析。在本工程施工中，起重机主梁以及结构梁结构形式均为箱形梁，在安装过程中，需采用螺栓进行连接，对于结构箱梁与起重机主梁连接部位之间，需取下宽度为600mm 上翼缘板，采用螺栓与主梁进行连接，然后再落至结构箱梁上，再采用全熔透焊接方式与结构箱梁进行连接。

3.6 塔式起重机拆除

①在顶拱钢结构施工过程中，要求预留与两台起重机标准节位置有冲突的结构件，然后再安装其他顶拱，通过2 号起重机拆除1 号起重机，该建筑工程顶部不是平屋面，因此，起重机不能停留在屋顶上，根据施工现场实际情况，可将其外附在西侧结构钢梁；②采用2 号起重机安装1 起重机顶拱剩余的钢构件以及顶部机构件，同时还需采用2 号起重机配合安装东立面幕墙板块；③在结构西侧安装SDD20/15 塔式起重机，拆除2 号起重机，同时补装顶拱剩余钢构件，同时还需安装西立面幕墙板块；④将起重机下降8 个标准节，至该建筑工程95 层，并拆除；⑤采用起重机安装幕墙板块，然后采用电动葫芦人工解体，对于其余幕墙，通过应用擦窗机补装。

4 结语

综上所述，本文主要结合实例，对内爬式塔式起重机在超高层建筑施工中的应用方式进行详细探究。如今，建筑工程建设高度不断增加，塔式起重机的应用越来越常见，能够有效解决大型结构吊装施工难的问题，在起重机实际应用中，通过采用内爬形式，能够充分发挥起重机起重能力，并且不会对结构受力造成不良影响，值得推广应用。