动臂式内爬塔吊在高层建筑施工中的应用

冯罡

（中天城投集团贵阳房地产开发有限公司 贵州贵阳 550000）

1 引言

在高层建筑的施工中，越来越多的用到动臂式内爬塔吊，这种塔吊可以借助附墙支撑系统进行安全可靠的施工，在高层建筑中发挥着重要的作用。通常来讲，内爬式塔吊是在建筑内部利用已有的空间进行安装，同时利用附墙体系实现爬升的效果，由于内爬塔吊的重量和施工荷载全部有建筑承担，故不需要进行塔吊的基础的施工。动臂式塔吊相比于其他类型的塔吊可以起吊更重的建筑材料，因而现如今被广泛应用于大型的工程建筑的施工之中，为我国高层建筑行业的迅猛发展提供了巨大的动力。

2 工程概况

本文结合具体的工程案例进行动臂式内爬塔吊在高层建筑施工中的应用分析。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，由于工程量大，施工复杂，需要吊装许多的钢材和混凝土，为了解决这一问题，采用了两台M900D动臂式塔吊进行施工作业。

3 动臂式塔吊施工难点

3.1 塔吊支撑钢梁安放困难

在本工程中，利用主楼建筑的地产筏板基础作为塔吊的基础部分，在爬升的过程中，每施工4层将塔吊爬升一级，并利用支撑钢梁固定住塔吊。然而在实际施工时，由于本工程建筑的核心筒洞口相对较少，而且剪力墙中只留有一个洞口，因此支撑钢梁的安放相对困难。

3.2 塔吊独立高度低

在高层建筑的施工中，核心筒结构的施工对整个建筑工程有着重要的影响。为了达到建筑工期的要求，本工程采用了液压爬模技术。但是在本工程当中，由于建筑构造的限制，可利用的爬升高度较小，导致需要更多的爬升次数。

3.3 核心筒内空间狭小

在进行高层建筑的施工中，需要根据施工要求进行相关的高空作业，如钢丝绳、重臂、高空移位等，但是由于核心筒的内部限制，使得钢梁在运输的过程中不方便。此外建筑的顶部采用拱形结构，也导致塔吊的拆装工作难度加大。

3.4 核心筒型钢柱结构与爬模的制约

由于在核心筒中，同时存在钢柱结构和爬模的要求，这两部分会发生一定的影响，如果处理不好，则会导致工期的延误。因此在施工前需要对爬模和核心筒钢柱之间的影响降到最低，保证施工的工期。

4 动臂式内爬塔吊的应用研究

4.1 塔吊安装

施工现场有两台动臂式内爬塔吊，依据施工组织设计，需要先进行1#塔吊的安装，再进行2#塔吊的安装。为了保证塔吊安装过程的安全，需要事先对基坑周围进行加固处理，保证安装使用的汽车起重机能够稳定的保证塔吊的顺利安装。在主体结构施工到B1层之后，进行2#塔吊的安装，将2#塔吊安装于主体结构的筏板基础上，确保其稳定性。

4.2 更换起重臂

在施工的过程中，会由于具体的吊装半径的需要而更换不同长度的塔吊起重臂。具体起重臂更换的施工过程为，进行钢柱地脚螺栓安装时，采用55m长起重臂，安装钢柱地脚螺栓完成后，更换为45.8m。具体方案是利用汽车起重机进行配合施工，起重机吨位为160t，在施工时，应首先卸掉配重块，在进行起重臂的更换，当汽车起重机将起重臂和配重块安装就位时，即可完成起重臂的更换。

4.3 塔吊钢丝绳更换

通过对施工现场和塔吊设备的日常巡检，2#塔吊的钢丝绳出现了问题，即有多跟钢丝出现断裂，严重威胁塔吊周围的生产安全，因此需要对钢丝绳进行更换。在更换前，应使用自带的安全绳进行固定，固定好之后才可以进行钢丝绳的更换，当钢丝绳完成更换之后，方可松开安全绳。

4.4 塔吊爬升

根据施工的实际情况，塔吊共计爬升了21次，每次爬升的距离不等，大致在16.9～22.8m之间。在塔吊的爬升过程中，需要一幅套架，而在使用时，需要两副套架。对于爬升过程中的计算要求，如钢梁和附墙埋件的设计计算，可以利用精确的商业建筑设计软件进行荷载和构件的计算。确定本工程的钢梁设计最大应力为153MPa，最大变形量为2.272mm。除此之外，还要在特定正式爬升之前，对其自身的垂直度进行检查和校核。

4.5 塔吊高空移位

由于本工程的建筑设计要求，在施工至72层时，由于结构的转换较大，必须进行塔吊的高空移位。高空移位的具体操作是，首先对现有塔吊进行拆解，在将其运至预定位置处进行重新组装。当完成移位后，需要对钢梁和埋件的情况重新进行验算，以确保施工的安全。

4.6 塔吊拆除

由于在本工程中，顶部的设计并非平屋顶设计，而是采用了拱形的设计，因此塔吊的拆除难度较大。为了解决塔拆除的难题，需要制定切实合理的方案，确定拆除的顺序和拆除的方法。根据施工组织设计，先进行2#塔吊的拆除，对于顶部与塔吊的标准节有冲突的部分，应不进行安装，在拆除时，可以使用1#塔吊进行2#塔吊的拆除和运输，再进行构件的安装。此外由于建筑屋面是拱形结构，因此需要将1#塔吊附在建筑物东侧的结构钢梁上，完成拆除。

4.7 塔吊防碰撞措施

本工程中使用了两台塔吊，因此防止它们之间工作时发生碰撞是十分重要的。使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。可以在施工中采取互相避让的措施，如起重臂低的塔吊避让起重臂高的塔吊，后运行的塔吊避让先运行的塔吊等措施以确保塔吊在施工过程中，不会对互相的作业产生影响。

4.8 塔吊防风措施

由于塔吊是位于高空的，高处的风力通常较大，因此塔吊的防风工作十分重要。根据相关规范，需要遵循以下原则：①6级以上大风停止作业；②8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台风风力超过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。

5 结语

在当前的高层建筑的施工中，动臂式内爬塔吊的应用越来越广，为我国高层建筑的迅速发展提供了重要的保证。在动臂式塔吊施工中，对于具体的工程，会出现各种各样不可避免的问题。在本文中结合了某工程实例分析了动臂式内爬塔吊的施工要求和施工问题，并提出了相应的解决措施。总而言之，动臂式内爬塔吊具有节约施工场地，节省成本，起吊范围广等优点，对于我国未来的建筑业的发展具有重要的意义。