内爬塔机支撑体系转换方式的分析与应用

袁 波，孙齐超，金久富，王开发

（中核华兴达丰机械工程有限公司，上海 200333）

随着经济发展，超高层建筑越来越成为彰显城市繁荣的特征之一。内爬塔机也成为高层建筑的标配，其特点是：①布置在核心筒内侧，吊装覆盖范围增大；②内爬塔机可以节省标准节；③塔机部件运输费用低。部分超高层结构越往上，核心筒墙体越薄，有的核心筒甚至消失。仅靠内爬形式已无法满足现场需求，如何设计爬升体系，成为解决问题的关键。

1 工程概况

大连海湾金融商务中心大楼，分为A区（1～8层裙房）、B 区（1～51 层主体塔楼）、C 区（地下室）三部分。主体塔楼建筑高度为+231.3m（停机坪），为型钢混凝土框架柱—钢筋混凝土核心筒结构体系，其中主塔楼1～29 层，核心筒墙体为400mm，外墙为900mm。30～51 层，由于塔机位于低区电梯井，核心筒墙体结构消失（图1）。

图1 建筑结构及塔机定位平面关系图

2 塔机爬升体系设计

2.1 塔机内爬体系设计

塔机支撑体系的确立，要综合考虑现场结构变化和塔机定位（结构覆盖范围）、悬高等。本次确定使用先内爬再附着的塔机爬升体系。在施工地下室部分前安装好塔机作为独立高度使用，独立使用时基础底部标高-22.8m。工程施工至6～7 层时，待建筑结构强度满足要求后，布置好内爬钢梁转内爬。第一道内爬钢梁初步布置在1 层标高为±0.000m，大致随着建筑物4 层一爬，共爬升7 次，第八道钢梁布置在29 层标高为+123.900m，安装爬升钢梁8 道。爬升7 次后，由于塔机位于低区电梯井，该结构只到29层（图2）。

图2 1～29层塔机内爬平面图

在1～29 层时，核心筒剪力墙偏薄（400mm厚），塔机水平力过大，可在外墙与支撑主钢梁拉上撑杆，增强塔机稳定性同时减轻核心筒内墙受到的水平力，如图3 所示。A、B、C、D 四点为主钢梁下预埋件位置，预埋件面板标高需一致，同时侧面撑杆预埋件中心标高要与主钢梁上下两耳板中心标高相同，以保障塔机的垂直度，主钢梁结构图及主钢梁一侧撑杆结构如图4～图5 所示。

图3 主钢梁下预埋件安装及 立面标高示意图

图4 主钢梁结构图

图5 主钢梁一侧撑杆结构图

2.2 塔机附着体系设计

由于29 层以上核心筒墙体已消失，主钢梁长度无法搭在两外墙上，且塔机距离外墙较远，在此楼层及以上采用附着形式。第七道和第八道主钢梁保持不变，第一道附着位于第6 个标准节顶部标高为+140.490，第二道附着位于第11 个标准节顶部标高为+170.490，第三道附着位于第16 个标准节顶部标高为+200.490，共安装3 道附墙，最终安装23 个标准节，塔机达到有效吊钩标高+243.790（建筑物顶部标高+231.300），如图6～图8 所示。

图6 30～51层塔机附着平面图

图7 附着撑杆示意图

图8 内爬转附着立面示意图

塔机起重臂指向塔身对角线方向为最不利工况，根据结构力学和钢结构设计规范，结合塔机内爬载荷参数（表1），得到主钢梁的固端弯矩、剪力以及强度校核、刚度校核、稳定性校核等，满足施工需求。

表1 塔机内爬载荷参数

当塔机安装附着后，参照塔机说明书附着反力340kN，通过有限元软件计算出撑杆内力及预埋件的受力，同样满足需求。

3 结语

在编制塔机安装方案之前，要综合考虑塔机起重臂覆盖范围、建筑结构特点、爬模特点等，确定塔机爬升体系，通过改造内爬塔机的结构形式，最大化满足现场施工需求。1～29 层，采用内爬形式能节省标准节数量，最大限度地降低施工成本。31 层以上，在没有核心筒剪力墙的时候，内爬支撑主钢梁已无法满足墙体间距，以第7 道、第8 道内爬主钢梁作为塔机基础，上面进行附着，以此满足塔机继续爬升，为后续遇到此类问题提供参考。