序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了1篇的超高層狹窄井道動臂塔吊內(nèi)爬技術(shù)思考樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。

摘要：隨著城市現(xiàn)代化不斷突破，更多的超高層建筑拔地而起。超高層建筑高度高，建造周期長，且往往位于城市核心地段，多采用大型動臂式內(nèi)爬升塔吊作為主要垂直運輸工具。該類塔吊利用建筑內(nèi)部空間進行安裝，隨主體結(jié)構(gòu)施工持續(xù)向上爬升，滿足超高層垂直運輸需求。但其施工荷載將全部傳遞至建筑承擔(dān)，一般情況需對支撐塔吊的主體結(jié)構(gòu)進行加固設(shè)計。以昆明某超高層建筑塔樓施工為例，該塔樓為鋼骨核心筒加巨柱外框架結(jié)構(gòu)形式，其鋼骨核心筒內(nèi)布置一動臂式內(nèi)爬升塔吊。本文針對該內(nèi)爬塔吊進行基礎(chǔ)設(shè)計及爬升套件轉(zhuǎn)運進行論述，總結(jié)狹窄井道動臂塔吊內(nèi)爬升關(guān)鍵技術(shù)。

關(guān)鍵詞：狹窄井道；內(nèi)爬升；結(jié)構(gòu)加固

1項目概況

1.1工程概況

昆明某商業(yè)建筑位于城市中心核心地帶，占地面積約4萬平米，總規(guī)劃建筑面積為58萬㎡。該建筑由兩棟高度為407m和308m的超高層塔樓以及附屬商業(yè)裙樓構(gòu)成。其407m塔樓為鋼骨核心筒加巨柱外框架結(jié)構(gòu)形式。

1.2塔吊概況

該塔樓核心筒內(nèi)布置一臺ZSL2700動臂式內(nèi)爬升塔吊。塔吊塔身從下至上分別安裝1節(jié)內(nèi)頂升節(jié)、2節(jié)標準節(jié)、2節(jié)加強節(jié)及9節(jié)標準節(jié)。塔身上部由回轉(zhuǎn)總成、平衡臂總成、起重臂總成、A型塔架等組成。塔吊平衡臂長度7.27m，最大工作半徑60m，起重量為31.9t。塔吊規(guī)劃爬升18次，單次爬升間距18~22m高度。塔吊共設(shè)置3套支撐系統(tǒng)，其中2套用于正常施工作業(yè)，1套用于爬升作業(yè)。3套支撐系統(tǒng)均可拆卸，可隨塔吊不斷爬升周轉(zhuǎn)使用。

2重難點分析

（1）內(nèi)爬升塔吊底部懸空，需借助周邊結(jié)構(gòu)剪力墻設(shè)置支撐系統(tǒng)，做為塔吊基礎(chǔ)。（2）塔吊采用內(nèi)爬形式，其自重荷載及施工荷載將全部通過支撐系統(tǒng)傳遞至周邊結(jié)構(gòu)剪力墻，需對承載剪力墻進行負荷計算并做加固設(shè)計（3）內(nèi)爬式塔吊處于鋼骨核心筒內(nèi)部，爬升井道空間狹窄，支撐系統(tǒng)構(gòu)件倒運困難。

3塔吊基礎(chǔ)設(shè)計

塔吊基礎(chǔ)采用型鋼承載梁支撐系統(tǒng)。整個支撐系統(tǒng)包括加固結(jié)構(gòu)、牛腿、承載梁、馬鐙，C型框等構(gòu)件。塔吊荷載通過C型框及馬鐙傳遞至下部承載鋼梁，承載鋼梁通過兩端牛腿將荷載傳遞至兩側(cè)剪力墻，剪力墻經(jīng)預(yù)埋件及拉桿加固，將荷載傳遞至四周結(jié)構(gòu)同時受力加固。以保證塔吊施工需求。

3.1基礎(chǔ)位置選定

塔吊布置于塔樓鋼骨核心筒井道內(nèi)，井道利用4部電梯井道及其前室區(qū)域作為塔吊爬升井道。井道長8095mm，寬6000mm，塔機中心位于結(jié)構(gòu)中軸線上，距離北側(cè)電梯井墻體3205mm，南側(cè)電梯井墻端2820mm。塔吊基礎(chǔ)承載鋼梁中心距離北側(cè)電梯井墻體1161mm，兩鋼梁中心距4088mm。

3.2結(jié)構(gòu)加固及牛腿設(shè)計

經(jīng)結(jié)構(gòu)設(shè)計單位復(fù)核，需對塔機安裝位置處的混凝土剪力墻體進行加固，利用四根鋼梁（H400×400×13×21）將塔機預(yù)埋板與后側(cè)墻體埋件連接，將塔機埋件受力傳遞至后側(cè)，并對牛腿位置剪力墻體增加配筋加強，配筋率要求為28φ25主筋，φ10@150箍筋。牛腿布置于剪力墻預(yù)埋板上，整體呈倒梯形與預(yù)埋板焊接連接，牛腿由上下水平隔板、中間橫向2排及縱向3排肋板組成。上隔板采用40厚鋼板，其余采用30厚鋼板。

3.3承載鋼梁及馬鐙設(shè)計

塔吊承載鋼梁整體呈魚腹式箱型結(jié)構(gòu)，梁長8700mm，寬400mm，魚腹區(qū)高1180mm，兩端支角區(qū)高700mm。承載梁在支角、馬鐙及梁中位置均設(shè)置加筋肋板，以增加其承載能力。馬鐙設(shè)置于承載梁上部，作為塔吊與支撐系統(tǒng)的連接構(gòu)件，其位置應(yīng)根據(jù)塔吊C型框確定，并根據(jù)C型框螺栓孔洞位置在馬鐙相應(yīng)位置進行孔洞預(yù)留，便于后期穿孔固定。

3.4夾持層設(shè)計

塔吊采用內(nèi)爬形式，除需在底部布置一基礎(chǔ)支撐外，還需在塔身中間位置設(shè)置一夾持層以穩(wěn)固塔吊。待塔吊爬升后，原夾持層支撐系統(tǒng)將作為塔吊爬升后的基礎(chǔ)支撐系統(tǒng)。故塔吊夾持層的加固設(shè)計與基礎(chǔ)層相同。

3.5材料及焊接要求

支撐系統(tǒng)所有材料材質(zhì)均為Q345B。承載鋼梁、牛腿、馬鐙宜在工廠加工生產(chǎn)，各構(gòu)件間連接宜在現(xiàn)場配焊。焊縫采用CO2氣體保護焊焊接，不得有虛焊、漏焊等缺陷，焊接變形不應(yīng)大于3mm。牛腿與預(yù)埋件、馬凳與支撐鋼梁的連接焊縫均為熔透等強焊接，焊縫為一級，焊后需無損檢測合格后方可投入使用；承載梁與牛腿的連接焊縫為角焊縫，焊縫等級為三級，便于后期剔除焊縫倒運構(gòu)件。

4塔吊爬升施工

4.1支撐系統(tǒng)安裝

4.1.1預(yù)埋埋件及結(jié)構(gòu)加固

根據(jù)爬升規(guī)劃，在對應(yīng)的樓層提前塔機支撐系統(tǒng)及加固系統(tǒng)的預(yù)埋埋件，待建筑結(jié)構(gòu)的混凝土強度達到設(shè)計強度80%后方可進行牛腿及加固鋼梁等的焊接。

4.1.2安裝引進梁

在地面將塔吊配套引進梁、牽引小車、牽引鋼絲繩、卷筒、拉桿等組合完畢，再使用塔吊吊至回轉(zhuǎn)下座處，用銷軸將引進梁與回轉(zhuǎn)下座連接固定，再將拉桿另一端用銷軸與回轉(zhuǎn)下座連接固定。

4.1.3安裝承載鋼梁及C型框

待牛腿焊接檢測合格后，利用引進梁進行承載鋼梁的吊運。安裝鋼梁時，先將C型框固定在標準節(jié)上，然后將承載鋼梁吊運至對應(yīng)牛腿，使用螺栓將C型框與馬墩連接固定，再進行承載鋼梁與牛腿的焊接固定。

4.2塔吊爬升

4.2.1安裝爬帶

在塔吊第二道支撐系統(tǒng)的C型框兩側(cè)下端安裝爬帶，將分節(jié)爬帶通過銷軸一段段連接，下端延伸至第一道支撐系統(tǒng)上部。

4.2.2頂升系統(tǒng)

安裝及調(diào)試在塔吊底部內(nèi)頂升節(jié)內(nèi)檢查頂升油缸和液壓站。啟動頂升系統(tǒng)進行調(diào)試，來回伸縮油缸數(shù)次，檢查頂升系統(tǒng)是否正常運轉(zhuǎn)、滿足爬升需求。確認無誤后，將爬升梁支撐塊撐至爬帶臺階上，開始操作頂升控制手柄進行試頂升動作。

4.2.3頂升作業(yè)

頂升系統(tǒng)經(jīng)檢查無誤后，調(diào)整塔吊吊臂方向和角度，尋找塔機的頂升平衡點，直到四周平衡力矩相等。平衡力矩調(diào)整好后便按照操作規(guī)程開始爬升作業(yè)。

4.3支撐系統(tǒng)倒運

塔吊爬升后，對原塔吊基礎(chǔ)（第一道支撐系統(tǒng)）進行拆除。由于本塔機安裝位置井道結(jié)構(gòu)較窄，南側(cè)位置承載梁距離結(jié)構(gòu)邊線較近（300mm），無法利用引進梁下放吊運。北側(cè)位置承載梁距離結(jié)構(gòu)梁960mm，可利用該空間對承載梁進行井道內(nèi)提升吊運。為滿足南側(cè)承載梁倒運，利用工具梁及行吊電動葫蘆將南側(cè)承載梁移至北側(cè)牛腿位置，再利用引進梁吊出并安裝至頂部夾持樓層。南側(cè)承載梁倒運步驟如下：

（1）安裝卷揚機

于塔吊需轉(zhuǎn)運承載梁上兩層樓面安裝卷揚機用于牽引，卷揚機采用M10碰撞螺栓固定于混凝土結(jié)構(gòu)，防止側(cè)滑。

（2）行吊工具梁安裝

行吊工具梁采用兩根40a工字鋼，先通過塔吊吊運至相應(yīng)樓層，將工具梁轉(zhuǎn)運至爬升井道北側(cè)洞口處。將卷揚機鋼絲繩與行吊梁吊耳拉結(jié)，通過牽引緩慢將行吊梁由北側(cè)拖至南側(cè)樓面。行吊工具梁兩端采用U型箍與樓板固定，防止其側(cè)翻。

（3）安裝行吊電動葫蘆

將行吊電動葫蘆吊運至行吊梁下方，打開自走小車銷軸至外限位，插入工具梁腹板安裝固定，安裝后關(guān)閉內(nèi)限位，將滾輪卡固于行吊工具梁上。

（4）倒運塔吊工具梁

將承載梁與牛腿間焊縫鑿除，兩臺電動葫蘆移動至承載梁上方，吊鉤下放并拉結(jié)承載梁吊耳。確認基礎(chǔ)梁與基礎(chǔ)牛腿分離后，兩臺吊葫蘆同時起吊，先緩慢提升至牛腿上方50mm，觀察起吊情況穩(wěn)定后，再沿水平方向同步行進小車，將承載梁托運至北側(cè)牛腿，下放承載梁后松開吊鉤，撤除葫蘆及行吊梁，下放引進梁吊鉤將承載梁吊出，倒運于上部加持層安裝。

5結(jié)語

內(nèi)爬式塔吊作為超高層建設(shè)常用垂直運輸工具，利用建筑物不斷向上爬升。將建筑自身井道作為塔吊爬升井道，充分利用建筑空間。本文結(jié)合項目實際情況，對內(nèi)爬式塔吊支撐系統(tǒng)設(shè)計及安裝關(guān)鍵技術(shù)要點進行闡述；對結(jié)構(gòu)受力及加固方法進行分析；對狹窄井道支撐系統(tǒng)構(gòu)件倒運方法進行詳細介紹。解決超高層建造中狹窄井道塔吊內(nèi)爬升關(guān)鍵難點，對類似工程有借鑒作用。

參考文獻

[1]張鵬，徐紹源，陳祥，等.動臂塔機鋼框架結(jié)構(gòu)內(nèi)爬升設(shè)計與施工[J].建筑機械化，2020，41(9):4.

[2]鄧劍，張鵬，周浩文，廖雨晨，徐紹源.大型動臂塔機附著設(shè)計與安裝[J].建筑機械化，2020，41(10):4.

[3]王豹，鄧齊祝.周轉(zhuǎn)式混凝土拌合站型鋼基礎(chǔ)施工技術(shù)[J].建筑技術(shù)，2021，52(12):3.

作者：徐紹源 郭宇航 彭銘旭 曾信 葉雄偉 單位：中國建筑第二工程局有限公司 中建重慶機械租賃有限公司