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中国建筑第八工程局有限公司 210000
摘要：随着建筑高度越来越高，动臂塔吊在超高层应用也越来越多，一般国内超高层结构体系为内核心筒外框架结构。在核心筒中一般设置一台或两台动臂塔吊，本文结合工程实例介绍了动臂内爬塔吊在超高层中安装、移位、顶升等关键施工技术。
关键词：动臂塔吊；内爬；安装；顶升
1塔吊的工程概况
烟台世茂海湾1号T1楼工程，设计高度323m，混凝土结构高度278m，在地下室结构施工时安装1台ZSL500塔式起重机，最大额定载重量为18t，最大工作幅度为40 m，最大工作幅度起重量为9.7t，最大安装高度280m，最大吊钩高度320m，爬升13次，在下图1中为位置1，裙楼施工时和安装在裙楼位置的F7027塔吊配合使用，随着裙楼（6层）结构封顶，主体7层以上一台内爬塔吊无法满足结构施工，故在T1楼增加一台ZSL500塔式起重机，图1中为位置2，最大额定载重量为32t，最大工作幅度为50 m，最大工作幅度起重量为4.6t，最大安装高度285m，最大吊钩高度：330m，爬升13次。同时将位置1的内爬塔式起重机移至位置3。
塔吊安装拆除总体思路是利用已安装的位置1塔吊安装位置2塔吊，之后利用位置2的塔吊拆除位置1塔吊并重新在位置3安装，在结构施工完成之后，将位置1的塔吊利用位置2的拆除，在屋顶安装一台屋顶吊将位置1的塔吊拆除。
图1 塔吊布置图
2动臂内爬塔吊安装施工
2.1 各阶段施工要点
2.1.1 埋件的安装施工
目前国内超高层建筑体系型式为内筒体外框架，或内筒外筒组合结构型式，一般的内筒为劲型结构，国内大多数施工单位会选择爬模体系施工内筒竖向结构，并在垂直运输方面，根据塔式起重机的特点，施工单位选择内爬式塔吊，故在安装动臂塔吊埋件时，根据核心筒内设置钢柱高度（钢柱分节的长度），即钢柱的高度与塔吊的高度关系，钢柱同时影响结构施工，继而影响爬模的高度，因预埋件是设置在混凝土结构层中，爬模爬升过后才能露出埋件，爬模高度多少直接影响预埋件的预埋和安装钢梁，又因塔吊支撑为两道钢梁，上钢梁埋件和下钢梁的埋件之间塔吊自身影响，故绘制出爬模高度、钢柱节数、埋件位置和间距（与塔吊型号，厂家提供的距离有关）、塔吊高度、塔吊爬带的组合以及结构墙体施工的关系图，才能正确的预埋钢梁预埋件，绘图一般如下图2。
图2 埋件位置示意图
2.1.2 安装埋件牛腿与支撑钢梁
在结构施工时，因首先安装了爬模体系，内核心筒墙体全部为垂直墙体，无水平结构支撑，故在安装牛腿、设置钢梁等工序时，没有操作平台，工程在此处分别根据自身的结构特点设计了与爬模原理一样的防护操作平台，其作用一：方便安装塔吊或顶升塔吊时做好准备工作，如焊接预埋件上牛腿，安装钢梁，拆除钢梁或提升钢梁；作用二为了安全的防护水平结构施工。
由于安装塔吊位置周围全为爬模体系，会分两种情况，第一种：先安装爬模后安装塔吊，其钢梁放置及塔吊标准节无法进入爬模体系下；第二种：先安装塔吊后安装爬模，在爬模安装时，注意此处的爬模将会增大安装难度，烟台世茂海湾1号为第一种情况，故爬模体系设计时应尤为注意此处的位置将安装塔吊的位置1和位置2及塔吊的细节全部考虑进去，提前预留塔吊的位置和钢梁下落的位置。在完成以上工作后，便将第一道支撑钢梁在牛腿上就位，并与牛腿进行焊接，控制好钢梁中心距离，且相互平行，控制焊缝质量和长度。
2.1.3 安装第一、二道爬升框架
将第一道爬升框架按照部件上的编号对应拼装好以后安放在支承梁上，并用螺栓固定牢靠。重复工序，安装好第二道支撑钢梁和爬升框架，注意保证上下钢梁、爬升框架同位置部件在一条铅垂线上。将上下爬升框架各脚顶块松开。
2.1.4 安装爬升节与标准节
将爬升油缸、爬升梁及两组顶升撑爪装入爬升节上，爬升节高度为6.8m，重量约9.7t。用起重机械在地面将爬升节吊起穿过第二道爬升框缓慢落入第一道爬升框，通过爬升节上的四只支腿支撑住爬升节并调紧内爬框四角楔块将爬升节固定牢靠。
图3 标准节相连图
图4 安装转台图
将一节标准节和加强节在地面连接为一个整体后一同吊装，用8支Φ80销轴与内爬节连接，调紧内爬框四角楔块将塔身固定牢靠。第二道爬升框位置固定可靠后即可依次安装剩余的5节标准节。标准节间均通过8支Φ80销子相连，如图3所示。
2.1.5安装转台、平衡臂与配重
塔身安装完后即可安装转台，如图4所示，转台通过8支Φ80销子和标准节相连。将各控制箱和平台拼装到平衡臂上，用起重机械将平衡臂吊起，用四个专用销轴将其与转台固定牢固。安装两块配重配重，配重每块6.2t，共12.4t。司机室安装在回转上座的右侧方。
2.1.6安装主吊、变幅卷扬、A形塔与吊臂
主吊卷扬（如图5所示）及变幅卷扬（如图6所示）都安装在塔机的平衡臂上，其中主吊卷扬的位置更靠近司机室。
图5 主吊卷扬
图6 变幅卷扬
安装A塔前应在地面上按照各部件的顺序将A塔拼装好后整体吊装，如图7所示。其拉杆和压杆通过Ф90 销轴与回转相连。吊臂共有6节，从根部至端部长度依次为11.33m、10.36m、10.36m、5.4m、5.4m、11.7m。对应的重量分别为1.7t、1.4t、1.4t、0.84t、0.84t、2.4t。每节通过Ф50的销子连接。安装手臂前也应在地面将其按照顺序拼装好，并将临时拉臂绳、变幅拉杆和变幅滑轮组一起装好后整体吊装。吊臂与回转通过两个Ф100的销子相连。
安装其余配重块，一共3块，每块约6.2t，共18.6 t。 图7 起重臂地面组装好
2.1.7空机试运行与穿引钢丝绳
连结好电路及油路后，请根据要求详细检查确认无误后，开机空运行，如无异常即可准备穿引变幅及主吊钢丝绳。
首先穿绕变幅钢丝绳单绳。变幅钢丝绳由卷扬拉出，通过A塔滑轮组与笼头滑轮组6倍率穿绕，最后把钢丝绳头固定与A塔处即可。然后再穿绕主吊绳，主吊绳（单绳）由卷扬拉出，经吊臂上方滑轮及前端滑轮，再经过钩头2倍率穿绕，然后绳头拉到手臂前端和荷重元相连即可。连结好安全装置，如限位开关，开口销等，检查安装物件是否正常可靠。
3 塔吊爬升
3.1 塔吊爬升过程操作
每次爬升待三道附着框安装完毕后进行进行塔吊配平：塔吊吊起一定重量重物，调整起重臂角度，以改变幅度，直到塔吊起重臂及平衡臂达到平衡为止（此时塔吊塔身垂直度应在2‰以内），将塔吊停稳10分钟以上，确保平衡无误后，可以进入下一步工序。注意：在配平过程中严禁回转起重臂。
打下塔吊附着框、标准节间的夹紧挡块，使塔身节能相对附着框产生垂直方向的位移，如右图8。
图8 附着框、加紧挡块图
连接液压装置，（液压装置为原厂配备，每次转场后都进行全面系统的检查）启动液压泵站，空载试验将两侧油缸来回几个行程，排净里面的空气，确认油管全部接好并没有渗油现象后将千斤顶上端横梁同塔身连接，下端同第一道附着框连接，如塔吊爬升过程图9。
图9 塔吊爬升图
启动液压机构，千斤顶（液压油缸）开始顶升，时刻观察压力表的数值，压力过大时立即停止顶升，使塔身穿过第一道附着框，向上爬升。待塔身顶升专用节上的2个爬升爪伸出牢牢地撑在爬升梯的爬升孔内后，千斤顶开始回收，如塔吊爬升过程图9。当千斤顶下爬爪回收到爬升梯的爬升孔位置后，爬爪自动伸出撑在爬升梯上，至此完成爬升一个循环。再次启动千斤顶伸长，使塔身相对于爬升梯向上爬升，直到塔身顶升专用节上的2个爬升爪再次伸出地撑在爬升梯的再上面一组爬升孔内后，千斤顶开始回收。如此循环，重复直到爬升专用节上的4个支撑爪支撑在下一道附着框上为止，即完成塔吊本次爬升。调整塔吊垂直度，将整塔垂直度控制在2‰以内。将四角八个楔块楔紧，塔吊附着爬升验收，合格后投入施工。
五、结束语
国内大型项目日益增多，大型垂直运输设备在工程进度、安全、经济等方面的作用也越来越重要，成为一个重要的制约因素。对于超高层结构，塔吊的选型、布置、安装、拆卸等过程由于各个工程的差异性，都没有完全相同的资料可供借鉴，必须具体问题具体分析，在掌握基本规律的基础上严格设计、严格施工、严格管理，才能杜绝安全事故的发生。
参考文献：
[1]《建筑施工手册》第四版 中国建筑工业出版社
摘要：随着建筑高度越来越高，动臂塔吊在超高层应用也越来越多，一般国内超高层结构体系为内核心筒外框架结构。在核心筒中一般设置一台或两台动臂塔吊，本文结合工程实例介绍了动臂内爬塔吊在超高层中安装、移位、顶升等关键施工技术。
关键词：动臂塔吊；内爬；安装；顶升
1塔吊的工程概况
烟台世茂海湾1号T1楼工程，设计高度323m，混凝土结构高度278m，在地下室结构施工时安装1台ZSL500塔式起重机，最大额定载重量为18t，最大工作幅度为40 m，最大工作幅度起重量为9.7t，最大安装高度280m，最大吊钩高度320m，爬升13次，在下图1中为位置1，裙楼施工时和安装在裙楼位置的F7027塔吊配合使用，随着裙楼（6层）结构封顶，主体7层以上一台内爬塔吊无法满足结构施工，故在T1楼增加一台ZSL500塔式起重机，图1中为位置2，最大额定载重量为32t，最大工作幅度为50 m，最大工作幅度起重量为4.6t，最大安装高度285m，最大吊钩高度：330m，爬升13次。同时将位置1的内爬塔式起重机移至位置3。
塔吊安装拆除总体思路是利用已安装的位置1塔吊安装位置2塔吊，之后利用位置2的塔吊拆除位置1塔吊并重新在位置3安装，在结构施工完成之后，将位置1的塔吊利用位置2的拆除，在屋顶安装一台屋顶吊将位置1的塔吊拆除。
图1 塔吊布置图
2动臂内爬塔吊安装施工
2.1 各阶段施工要点
2.1.1 埋件的安装施工
目前国内超高层建筑体系型式为内筒体外框架，或内筒外筒组合结构型式，一般的内筒为劲型结构，国内大多数施工单位会选择爬模体系施工内筒竖向结构，并在垂直运输方面，根据塔式起重机的特点，施工单位选择内爬式塔吊，故在安装动臂塔吊埋件时，根据核心筒内设置钢柱高度（钢柱分节的长度），即钢柱的高度与塔吊的高度关系，钢柱同时影响结构施工，继而影响爬模的高度，因预埋件是设置在混凝土结构层中，爬模爬升过后才能露出埋件，爬模高度多少直接影响预埋件的预埋和安装钢梁，又因塔吊支撑为两道钢梁，上钢梁埋件和下钢梁的埋件之间塔吊自身影响，故绘制出爬模高度、钢柱节数、埋件位置和间距（与塔吊型号，厂家提供的距离有关）、塔吊高度、塔吊爬带的组合以及结构墙体施工的关系图，才能正确的预埋钢梁预埋件，绘图一般如下图2。
图2 埋件位置示意图
2.1.2 安装埋件牛腿与支撑钢梁
在结构施工时，因首先安装了爬模体系，内核心筒墙体全部为垂直墙体，无水平结构支撑，故在安装牛腿、设置钢梁等工序时，没有操作平台，工程在此处分别根据自身的结构特点设计了与爬模原理一样的防护操作平台，其作用一：方便安装塔吊或顶升塔吊时做好准备工作，如焊接预埋件上牛腿，安装钢梁，拆除钢梁或提升钢梁；作用二为了安全的防护水平结构施工。
由于安装塔吊位置周围全为爬模体系，会分两种情况，第一种：先安装爬模后安装塔吊，其钢梁放置及塔吊标准节无法进入爬模体系下；第二种：先安装塔吊后安装爬模，在爬模安装时，注意此处的爬模将会增大安装难度，烟台世茂海湾1号为第一种情况，故爬模体系设计时应尤为注意此处的位置将安装塔吊的位置1和位置2及塔吊的细节全部考虑进去，提前预留塔吊的位置和钢梁下落的位置。在完成以上工作后，便将第一道支撑钢梁在牛腿上就位，并与牛腿进行焊接，控制好钢梁中心距离，且相互平行，控制焊缝质量和长度。
2.1.3 安装第一、二道爬升框架
将第一道爬升框架按照部件上的编号对应拼装好以后安放在支承梁上，并用螺栓固定牢靠。重复工序，安装好第二道支撑钢梁和爬升框架，注意保证上下钢梁、爬升框架同位置部件在一条铅垂线上。将上下爬升框架各脚顶块松开。
2.1.4 安装爬升节与标准节
将爬升油缸、爬升梁及两组顶升撑爪装入爬升节上，爬升节高度为6.8m，重量约9.7t。用起重机械在地面将爬升节吊起穿过第二道爬升框缓慢落入第一道爬升框，通过爬升节上的四只支腿支撑住爬升节并调紧内爬框四角楔块将爬升节固定牢靠。
图3 标准节相连图
图4 安装转台图
将一节标准节和加强节在地面连接为一个整体后一同吊装，用8支Φ80销轴与内爬节连接，调紧内爬框四角楔块将塔身固定牢靠。第二道爬升框位置固定可靠后即可依次安装剩余的5节标准节。标准节间均通过8支Φ80销子相连，如图3所示。
2.1.5安装转台、平衡臂与配重
塔身安装完后即可安装转台，如图4所示，转台通过8支Φ80销子和标准节相连。将各控制箱和平台拼装到平衡臂上，用起重机械将平衡臂吊起，用四个专用销轴将其与转台固定牢固。安装两块配重配重，配重每块6.2t，共12.4t。司机室安装在回转上座的右侧方。
2.1.6安装主吊、变幅卷扬、A形塔与吊臂
主吊卷扬（如图5所示）及变幅卷扬（如图6所示）都安装在塔机的平衡臂上，其中主吊卷扬的位置更靠近司机室。
图5 主吊卷扬
图6 变幅卷扬
安装A塔前应在地面上按照各部件的顺序将A塔拼装好后整体吊装，如图7所示。其拉杆和压杆通过Ф90 销轴与回转相连。吊臂共有6节，从根部至端部长度依次为11.33m、10.36m、10.36m、5.4m、5.4m、11.7m。对应的重量分别为1.7t、1.4t、1.4t、0.84t、0.84t、2.4t。每节通过Ф50的销子连接。安装手臂前也应在地面将其按照顺序拼装好，并将临时拉臂绳、变幅拉杆和变幅滑轮组一起装好后整体吊装。吊臂与回转通过两个Ф100的销子相连。
安装其余配重块，一共3块，每块约6.2t，共18.6 t。 图7 起重臂地面组装好
2.1.7空机试运行与穿引钢丝绳
连结好电路及油路后，请根据要求详细检查确认无误后，开机空运行，如无异常即可准备穿引变幅及主吊钢丝绳。
首先穿绕变幅钢丝绳单绳。变幅钢丝绳由卷扬拉出，通过A塔滑轮组与笼头滑轮组6倍率穿绕，最后把钢丝绳头固定与A塔处即可。然后再穿绕主吊绳，主吊绳（单绳）由卷扬拉出，经吊臂上方滑轮及前端滑轮，再经过钩头2倍率穿绕，然后绳头拉到手臂前端和荷重元相连即可。连结好安全装置，如限位开关，开口销等，检查安装物件是否正常可靠。
3 塔吊爬升
3.1 塔吊爬升过程操作
每次爬升待三道附着框安装完毕后进行进行塔吊配平：塔吊吊起一定重量重物，调整起重臂角度，以改变幅度，直到塔吊起重臂及平衡臂达到平衡为止（此时塔吊塔身垂直度应在2‰以内），将塔吊停稳10分钟以上，确保平衡无误后，可以进入下一步工序。注意：在配平过程中严禁回转起重臂。
打下塔吊附着框、标准节间的夹紧挡块，使塔身节能相对附着框产生垂直方向的位移，如右图8。
图8 附着框、加紧挡块图
连接液压装置，（液压装置为原厂配备，每次转场后都进行全面系统的检查）启动液压泵站，空载试验将两侧油缸来回几个行程，排净里面的空气，确认油管全部接好并没有渗油现象后将千斤顶上端横梁同塔身连接，下端同第一道附着框连接，如塔吊爬升过程图9。
图9 塔吊爬升图
启动液压机构，千斤顶（液压油缸）开始顶升，时刻观察压力表的数值，压力过大时立即停止顶升，使塔身穿过第一道附着框，向上爬升。待塔身顶升专用节上的2个爬升爪伸出牢牢地撑在爬升梯的爬升孔内后，千斤顶开始回收，如塔吊爬升过程图9。当千斤顶下爬爪回收到爬升梯的爬升孔位置后，爬爪自动伸出撑在爬升梯上，至此完成爬升一个循环。再次启动千斤顶伸长，使塔身相对于爬升梯向上爬升，直到塔身顶升专用节上的2个爬升爪再次伸出地撑在爬升梯的再上面一组爬升孔内后，千斤顶开始回收。如此循环，重复直到爬升专用节上的4个支撑爪支撑在下一道附着框上为止，即完成塔吊本次爬升。调整塔吊垂直度，将整塔垂直度控制在2‰以内。将四角八个楔块楔紧，塔吊附着爬升验收，合格后投入施工。
五、结束语
国内大型项目日益增多，大型垂直运输设备在工程进度、安全、经济等方面的作用也越来越重要，成为一个重要的制约因素。对于超高层结构，塔吊的选型、布置、安装、拆卸等过程由于各个工程的差异性，都没有完全相同的资料可供借鉴，必须具体问题具体分析，在掌握基本规律的基础上严格设计、严格施工、严格管理，才能杜绝安全事故的发生。
参考文献：
[1]《建筑施工手册》第四版 中国建筑工业出版社