動(dòng)臂式內(nèi)爬塔吊在高層建筑施工中的應(yīng)用

（山西西山金城建筑有限公司 030053）

1 工程概況

某高層建筑設(shè)計(jì)為地下3層，地上98層，高431.6m，總建筑面積26.4萬(wàn)m2。該建筑采用筒中筒式結(jié)構(gòu)，施工難度大，需要耗費(fèi)大量的鋼材和混凝土，鋼材總用量6.2萬(wàn)t，混凝土用量6.8萬(wàn)m2，為配合建筑施工，施工現(xiàn)場(chǎng)配備兩臺(tái)M900D動(dòng)臂式塔吊。

2 動(dòng)臂式塔吊施工難點(diǎn)

2.1 塔吊支撐鋼梁安放困難

本項(xiàng)目采用的內(nèi)爬式塔吊利用主樓筏板基礎(chǔ)作為基礎(chǔ)，每施工 4層塔吊進(jìn)行一次爬升，然后采用支撐鋼梁固定。由于該項(xiàng)目建筑物核心筒洞口較少，只有剪力墻外墻和內(nèi)墻各有一個(gè)洞口，且內(nèi)墻洞口下部為砌體墻，支撐鋼梁安放較困難。

2.2 塔吊獨(dú)立高度低

高層建筑核心筒的施工進(jìn)度直接影響整個(gè)工程的施工進(jìn)度，為了滿(mǎn)足進(jìn)度要求，本項(xiàng)目采用液壓爬模技術(shù)，由于可利用高度較小，導(dǎo)致內(nèi)爬塔吊的爬升次數(shù)增加，反而使核心筒的施工進(jìn)度受到制約。

2.3 核心筒內(nèi)空間狹小

動(dòng)臂式內(nèi)爬塔吊在工作過(guò)程中，根據(jù)施工需要進(jìn)行鋼絲繩、重臂、高空移位等高難度作業(yè)，由于核心筒空間狹小，鋼梁倒運(yùn)困難，增加了施工難度。該高層建筑頂部不是平屋頂結(jié)構(gòu)，而采用拱形鋼管桁架結(jié)構(gòu)，塔吊拆卸難度大。

2.4 核心筒型鋼柱結(jié)構(gòu)與爬模的制約

核心筒型鋼柱結(jié)構(gòu)與塔吊的爬模相互制約，互相影響，嚴(yán)重時(shí)甚至可能導(dǎo)致工程停工。因此，應(yīng)該對(duì)塔吊的爬升高度進(jìn)行精確地計(jì)算，減少與核心筒型鋼柱結(jié)構(gòu)直接的影響，減少爬升次數(shù)，縮短工期。

3 動(dòng)臂式內(nèi)爬塔吊的應(yīng)用研究

3.1 塔吊安裝

根據(jù)施工方案，先進(jìn)行1號(hào)塔吊的安裝，后進(jìn)行2號(hào)塔吊的安裝。安裝前對(duì)基坑進(jìn)行加固處理，確保汽車(chē)起重機(jī)支腿支撐穩(wěn)定。在基礎(chǔ)底板施工前，使用汽車(chē)起重機(jī)配合進(jìn)行1號(hào)塔吊的安裝，當(dāng)建筑主體結(jié)構(gòu)施工到B1層時(shí)，使用1號(hào)塔吊進(jìn)行2號(hào)塔吊的安裝，2號(hào)塔吊立于主體筏板基礎(chǔ)上，1號(hào)塔吊立于基礎(chǔ)底板頂。

3.2 更換起重臂

施工中由于需要不同的施工作業(yè)，需要更換不同長(zhǎng)度的塔吊起重臂。本項(xiàng)目施工前期進(jìn)行鋼柱地腳螺栓安裝，需要使用55m長(zhǎng)的起重臂。完成鋼柱地腳螺栓安裝后，為了滿(mǎn)足重型鋼構(gòu)件的吊裝需要，將1號(hào)塔吊的起重臂更換為45.8m。

1號(hào)塔吊起重臂更換采用1臺(tái)160t汽車(chē)式起重機(jī)配合作業(yè)，首先卸掉配重塊，然后將原起重臂吊放至地面，重新拼裝成 45.8m長(zhǎng)的起重臂，使用汽車(chē)起重機(jī)將起重臂起吊和配重塊安裝到位，即完成起重臂更換。

3.3 塔吊鋼絲繩更換

施工中對(duì)2臺(tái)塔吊進(jìn)行日常巡查，發(fā)現(xiàn)2號(hào)塔吊鋼絲繩存在多處斷絲現(xiàn)象。為了保證施工安裝，對(duì)變幅鋼絲繩進(jìn)行更換。更換前，調(diào)整起重臂并使用自帶安裝繩進(jìn)行固定，然后進(jìn)行變幅鋼絲繩更換。鋼絲繩更換完成后，松開(kāi)安裝繩，即完成塔吊鋼絲繩更換。

3.4 塔吊爬升

塔吊正常工作時(shí)處于自立狀態(tài)，施工中共進(jìn)行了 21次爬升，每次爬升高度在16.9～22.8m。塔吊爬升時(shí)需借助套架，正常使用時(shí)需要2副套架，爬升過(guò)程中需增加一副套架。塔吊爬升所用鋼梁和附墻埋件需要進(jìn)行荷載驗(yàn)算，應(yīng)采用精確的計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)。本項(xiàng)目所采用的鋼梁設(shè)計(jì)最大應(yīng)力為153MPa，最大變形量為2.272mm。塔吊爬升前，應(yīng)對(duì)塔身的平衡和垂直度進(jìn)行校正，以保證爬升過(guò)程中的安全。

3.5 塔吊高空移位

本項(xiàng)目建筑物核心筒72層以上結(jié)構(gòu)變換較大，必須對(duì)1號(hào)塔吊進(jìn)行高空移位。塔吊高空移位，就是將塔吊在原位置解體成散件，再重新組裝起來(lái)。在進(jìn)行高空移位后，需要對(duì)原爬升鋼梁和埋件需重新進(jìn)行驗(yàn)算，并對(duì)爬升鋼梁按需要進(jìn)行修改。

3.6 塔吊拆除

本項(xiàng)目高層建筑頂部不是平屋頂結(jié)構(gòu)，而采用拱形鋼管桁架結(jié)構(gòu)，塔吊拆卸難度大。為了完成塔吊的拆除，在施工中必須制定科學(xué)的施工方案，安排好塔吊的拆除順序和拆除時(shí)間，并合理選擇拆除方法。本項(xiàng)目首先進(jìn)行2號(hào)塔吊的拆除，頂拱鋼結(jié)構(gòu)施工中先不安裝與塔吊標(biāo)準(zhǔn)節(jié)在位置上相沖突的構(gòu)件，使用 1號(hào)塔吊將2號(hào)塔吊拆除后再進(jìn)行構(gòu)件安裝。由于建筑物不是平屋頂，需將1號(hào)塔吊附在建筑物東側(cè)的結(jié)構(gòu)鋼梁上，完成拆除。

3.7 塔吊防碰撞措施

本項(xiàng)目采用的兩臺(tái)塔吊中心距離為30m，每臺(tái)塔吊平衡臂長(zhǎng)8.6m，尾部最小間距為10.2m。為了保證塔吊停放時(shí)的最佳角度，防止塔吊碰撞，采取以下措施：

（1）起重臂較低的塔吊在工作時(shí)應(yīng)注意避讓起重臂高的起重機(jī)，優(yōu)先讓高塔運(yùn)行作業(yè)；

（2）后運(yùn)行的塔吊避讓先工作的塔吊，后運(yùn)行的塔吊工作時(shí)應(yīng)優(yōu)先讓先運(yùn)行的塔吊完成作業(yè)，再進(jìn)行起重作業(yè)；

（3）運(yùn)行中的塔吊應(yīng)注意避讓靜止的塔吊，防止碰撞。

（4）重載塔吊優(yōu)先。兩臺(tái)塔吊作業(yè)時(shí)，無(wú)荷載的塔吊應(yīng)注意避讓重載的塔吊，優(yōu)先讓重載塔吊完成施工作業(yè)。

（5）在塔吊上安裝霓虹燈，保證夜間作業(yè)安全。夜間作業(yè)時(shí)采用霓虹燈照明，使駕駛員能夠正確判斷塔吊的方位，防止碰撞。

（6）在兩臺(tái)塔吊上安裝行程限位開(kāi)關(guān)，當(dāng)起重臂回轉(zhuǎn)至危險(xiǎn)區(qū)域時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒司機(jī)注意作業(yè)安全。同時(shí)，安裝對(duì)講裝置，使塔吊司機(jī)能夠提前溝通，相互提醒。

3.8 塔吊防風(fēng)措施

塔吊進(jìn)行高空作業(yè)，應(yīng)做好防風(fēng)措施，并遵循以下原則：

（1）六級(jí)以上大風(fēng)停止作業(yè)；

（2）收看天氣預(yù)報(bào)，出現(xiàn)超過(guò)8級(jí)以上大風(fēng)天氣時(shí)，應(yīng)根據(jù)風(fēng)向調(diào)整塔吊起重臂方位，調(diào)整到順風(fēng)方向；

（3）當(dāng)臺(tái)風(fēng)登陸風(fēng)力超過(guò) 12級(jí)時(shí)，應(yīng)采用纜風(fēng)繩對(duì)塔吊標(biāo)準(zhǔn)節(jié)進(jìn)行錨固，并用卷?yè)P(yáng)機(jī)拉緊，使塔吊塔身穩(wěn)定不晃動(dòng)；

（4）臺(tái)風(fēng)過(guò)后，對(duì)塔吊進(jìn)行全面檢查，確保起重臂、平衡臂、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)等重要部位完好不損壞，方可恢復(fù)施工。

3.9 塔吊施工中的不利狀態(tài)及其處置措施

（1）塔吊在核心筒中施工時(shí)，由于樓層高，司機(jī)視線不好，不易觀察地面情況。施工中在施工現(xiàn)場(chǎng)采取專(zhuān)人在現(xiàn)場(chǎng)指揮，發(fā)現(xiàn)地面有特殊情況及時(shí)通過(guò)對(duì)講機(jī)和駕駛員聯(lián)系，以便于及時(shí)作出處理。同時(shí)，在施工前項(xiàng)目部組織自上而下的技術(shù)和安全交底，合理分配各個(gè)班組的作業(yè)任務(wù)，強(qiáng)調(diào)安全作業(yè)事項(xiàng)。

（2）本項(xiàng)目塔吊的作業(yè)場(chǎng)地小，安裝及拆卸困難，且存在較大的安全隱患。

施工先采用1號(hào)塔吊拆除2號(hào)塔吊，再將2號(hào)內(nèi)爬塔吊附在建筑物東側(cè)的結(jié)構(gòu)鋼梁上，然后進(jìn)行分解拆除，并通過(guò)施工電梯運(yùn)至地面，完成2號(hào)塔吊的拆卸。

4 結(jié)論

本項(xiàng)目施工場(chǎng)地狹小、施工難度大、工期緊張，塔吊的安裝、動(dòng)臂更換、爬升等作業(yè)困難，對(duì)施工技術(shù)要求高。施工中通過(guò)制定專(zhuān)項(xiàng)施工方案，采用先進(jìn)的施工技術(shù)，克服了工作難點(diǎn)，保證了施工的順利進(jìn)行。采用動(dòng)臂式內(nèi)爬塔吊，可以節(jié)約施工場(chǎng)地，節(jié)省購(gòu)置費(fèi)用，且其起吊能力強(qiáng)，施工范圍大，節(jié)約工期，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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