內(nèi)爬式塔吊在超高層建筑中的應(yīng)用

1、內(nèi)爬式塔機(jī)在超高層建筑中的應(yīng)用天津公司 張耀龍劉建平 俞向峰【摘要】金德園工程1#樓為超高層剪力墻結(jié)構(gòu)，高147.4m。結(jié)合工程實(shí)際情況，采用QTP5015 內(nèi)爬式塔機(jī)進(jìn)行吊裝施工。詳細(xì)介紹了內(nèi)爬式塔機(jī)布置及選型、安裝、爬升、使用及安全管 理，結(jié)果表明超高層建筑選用內(nèi)爬式塔機(jī)經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠?！娟P(guān)鍵詞】?jī)?nèi)爬式塔機(jī)論證安裝爬升使用管理61、內(nèi)爬底座4、內(nèi)爬爬梯7、起重臂10、塔帽2、內(nèi)爬機(jī)構(gòu)5、塔身8、平衡臂11、起重臂拉桿1工程概況金德園工程位于天津市和平區(qū)，緊鄰南 京路。占地面積14752m2，總建筑面積 163700m2。該工程由一幢46層超高層和四 幢3031層高層建筑組成。地下為兩層

2、連通 式地下車庫(kù)。0.00米相當(dāng)于大沽標(biāo)高+4.60 米。1#樓為超高層剪力墻結(jié)構(gòu)，高147.4m。 地下二層主樓及裙房為5級(jí)人防工程，地下 一層為6級(jí)人防工程?？紤]便于基坑內(nèi)施工作業(yè)區(qū)的順利施 工，1#樓地下施工階段采用外置式塔機(jī)，由 于主體施工階段塔吊覆蓋區(qū)域及加工區(qū)發(fā) 生變化，采用內(nèi)爬式塔機(jī)。2塔吊布置及選型2.1塔吊布置根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)，1#樓超高層采用 QTP5015內(nèi)爬式塔機(jī)，位置如圖1所示。圖1內(nèi)爬塔的布置2.2塔機(jī)主要性能（1）最大臂長(zhǎng)50m，采用限位40m。（2）吊重性能：15m幅度內(nèi)吊重6T，28m幅度吊重3T，36m幅度吊重2T，4250m 幅度吊重1.5T。（3）變幅速度：

3、20/40 （m/min）；（4）回轉(zhuǎn)速度：00.6r/min；（5）塔機(jī)構(gòu)成見(jiàn)圖2。73、預(yù)埋孔6、電梯井9、平衡臂拉桿圖2 QTP5015示意圖2.3可行性、安全性論證（1）內(nèi)爬塔安裝于1#樓消防電梯內(nèi)， 消防電梯井內(nèi)尺寸2850 x2250，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)尺寸 1.6X1.6，塔機(jī)安裝、爬升、使用和拆除均無(wú) 障礙。（2）塔機(jī)總重約45T，爬升過(guò)程中整 機(jī)重量由內(nèi)爬導(dǎo)向架伸縮支腿傳遞給井筒 剪力墻四周的4個(gè)預(yù)留孔承載，使用過(guò)程中 整機(jī)重量由底座處兩道支腿傳遞至剪力墻 上的4個(gè)預(yù)留孔承載。預(yù)留孔尺寸為 220 x320，每個(gè)預(yù)留孔用于承擔(dān)支腿面積局 部承載力設(shè)計(jì)值可達(dá)到124T，局部受壓可 以滿足塔

4、機(jī)安裝要求。（3）塔機(jī)在40m臂長(zhǎng)可吊重約1.6T， 28m臂長(zhǎng)可吊重3T，對(duì)于有效半徑內(nèi)工程 使用的構(gòu)件均可吊運(yùn)。其施工能力及有效覆 蓋范圍均滿足要求。（4）本塔機(jī)最大施工高度可達(dá)220m， 鋼絲繩卷筒容量480m，滑輪倍率在起升速 度39m/min時(shí)可吊物3T，鋼絲繩、起升速 度滿足要求。（5）本工程采用木模板鋼管腳手架模 板體系，外墻使用多功能爬升腳手架。層高 3.1m，模板支撐體系和爬架均按三層設(shè)計(jì)， 爬架總高度12.6m，頂層操作層防護(hù)高度 1.8m。本工程塔機(jī)高35m，在電梯井筒內(nèi)安 全固定高度12.4m，兩道伸縮支腿間距 9.3m，每施工三層高度提升一次。施工作業(yè) 面距大臂底部2

5、2.5m，爬升伸縮支腿在樓層 面標(biāo)高處。塔機(jī)高度滿足施工要求。（6）內(nèi)爬塔機(jī)安裝時(shí)間選擇在基礎(chǔ)工 程完成后，原因?yàn)椋旱叵聻槿朔拦こ?，樓?不允許預(yù)留孔洞；基坑支護(hù)、土方開(kāi)挖階段 塔機(jī)即投入使用，以提高施工效率?；A(chǔ)工 程選擇一臺(tái)QTZ5515獨(dú)立式塔機(jī)安裝在基 坑北側(cè)，以完成基礎(chǔ)階段施工運(yùn)輸，同時(shí)也 是安裝內(nèi)爬塔機(jī)的輔機(jī)。（7）塔機(jī)設(shè)置24套安全撐桿，頂撐電 梯四壁，安全穩(wěn)定，抗風(fēng)能力好；設(shè)置4套 防墜落安全自鎖裝置，兩套塔身固定框、三 套半封閉和封閉安全操作平臺(tái)，以及起重力 矩限位器、最大重量限制器、起升高度限位 器、回轉(zhuǎn)限位器、變幅限位器等，保護(hù)塔機(jī) 安全爬升和可靠運(yùn)行。綜上所述說(shuō)明QTP

6、5015內(nèi)爬塔機(jī)在本 項(xiàng)目使用可行、安全可靠。3內(nèi)爬塔安裝3.1安裝準(zhǔn)備（1）做好預(yù)留洞口的預(yù)埋，支腿對(duì)應(yīng) 為每側(cè)剪力墻2個(gè)220 x320mm的預(yù)留洞， 底標(biāo)高為樓面結(jié)構(gòu)標(biāo)高；安全撐桿對(duì)應(yīng)每側(cè) 剪力墻為2個(gè)130孔，中心標(biāo)高距結(jié)構(gòu)樓 面標(biāo)高1700mm。（2）使用安裝在基坑外側(cè)的QTZ5515 獨(dú)立式塔機(jī)作為安裝吊機(jī)。（3）準(zhǔn)備工具、儀器、安全防護(hù)用具 等。（4）按照塔吊供電電源方案要求，選 擇好塔吊使用二級(jí)配電箱位置，塔吊用電電 源安全裝置應(yīng)配備齊全，便于操作和安全防 護(hù)。（5）進(jìn)行技術(shù)及安全交底。3.2安裝程序（1）安裝內(nèi)爬底座1）安裝310mm墊片若干，并將預(yù)留 孔清掃干凈。2）將四根

7、伸縮支腿穿入底座的兩直梁 內(nèi)，并固定好。3）將八根伸縮撐桿旋入底座四支腿的 八個(gè)螺母，在桿頭裝好撐頭。4）用索具將內(nèi)爬底座對(duì)角栓牢吊平。5）用QTZ5515塔機(jī)將內(nèi)爬底座吊起， 并從電梯井口放下，直到距電梯井底11.5 米處的四個(gè)預(yù)留處。6）拉出四根底座伸縮支腿擱置在預(yù)留 孔底面，用水平儀將底座校平（用310mm 鐵片調(diào)節(jié)）。7）搖出底座腳柱上的四根伸縮撐桿， 將內(nèi)爬底座牢牢地固定在電梯井內(nèi)。（2）安裝1）按順序?qū)?biāo)注的13個(gè)塔身節(jié)（標(biāo)準(zhǔn) 節(jié)為2.5米高一節(jié)）裝到電梯井內(nèi)，與內(nèi)爬 底座相連。2）與獨(dú)立式、附著式塔機(jī)安裝順序及 要求相同。本塔機(jī)初始安裝的頂升加節(jié)，與 內(nèi)爬塔機(jī)歷次爬升共用一套液壓

8、頂升機(jī)構(gòu)。 本工程使用時(shí)不安裝初始頂升裝置，直接使 用外獨(dú)立式塔機(jī)吊裝組裝完畢。內(nèi)爬塔機(jī)安 裝完畢且驗(yàn)收辦案后，拆除基坑外側(cè)獨(dú)立式 塔機(jī)。液壓頂升機(jī)構(gòu)在首次爬升前安裝。3）安裝塔身支撐框；支撐框安裝在第 二次預(yù)埋的0130孔位置高度。（3）安裝后的檢查項(xiàng)目：塔身連接檢 查；內(nèi)支撐框架連接檢查；回轉(zhuǎn)部分上、下 支座，司機(jī)室檢查；塔帽檢查；起重臂、平 衡臂檢查；起重系統(tǒng)及吊具；系統(tǒng)運(yùn)行檢查； 潤(rùn)滑系統(tǒng)。（4）安裝后的試驗(yàn)：空載試驗(yàn)；負(fù)荷 試驗(yàn)；超載25%靜態(tài)試驗(yàn)；超載10%動(dòng)態(tài) 試驗(yàn)。4塔機(jī)爬升（1）安裝液壓油缸。（2）安裝液壓泵站。圖3液壓系統(tǒng)（3）安裝預(yù)埋盒，每施工三層預(yù)埋一 次。（4）安裝轉(zhuǎn)

9、向輪和提升梁，兩個(gè)轉(zhuǎn)向 輪卡套在提升節(jié)兩側(cè)加強(qiáng)方形橫腹桿的中 心線上，見(jiàn)圖4。圖4安裝轉(zhuǎn)向輪和提升梁（5）安裝導(dǎo)向架：將4根長(zhǎng)約3m的 建筑架管插入電梯井口的塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)中，平 行于左右橫腹桿；將兩半邊導(dǎo)向架先后吊放 在架身上，環(huán)抱塔身，用螺栓緊固；將導(dǎo)向 架沿塔身下方，停放在插入塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)中的 八根架管上；將內(nèi)爬導(dǎo)向架的四側(cè)旋入八根 伸縮撐桿，并裝好桿頭腳板。（6）安裝爬梯：爬梯由扁鋼、橫向筋 板和連接板組焊的爬梯節(jié)構(gòu)成，每條爬梯由 四個(gè)完全相同的爬梯節(jié)連接而成，總長(zhǎng)約19 米。兩條爬梯懸掛在內(nèi)爬套架的直梁上，供 內(nèi)爬時(shí)液壓頂升使用。（7）安裝連接掛板。（8）安裝鏈繩、卸扣。（18條為首次爬升

10、需做的步驟）（9）爬升：爬升作業(yè)在不大于四級(jí)風(fēng) 力的情況下進(jìn)行；核查預(yù)留洞混凝土強(qiáng)度是 否達(dá)到70%；提升主電纜10m以上；起重 臂轉(zhuǎn)到與上下橫梁垂直的方向，在塔身24.5 米左右位置吊掛1.3T左右配重，調(diào)整小車 位置，觀察塔身垂直度，將回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)處于制 動(dòng)狀態(tài)，松開(kāi)并取出緊固內(nèi)爬底座螺栓的螺 母；啟動(dòng)泵站油泵；塔機(jī)每上升0.9m，上 橫梁兩側(cè)爬爪超過(guò)爬梯每級(jí)筋板后，停止頂 升，轉(zhuǎn)動(dòng)上橫梁爬爪，使其伸入爬梯槽內(nèi)； 重復(fù)頂升操作；塔機(jī)爬升到位后，放慢頂升 速度，將底座的伸縮支腿拉出放置于預(yù)埋好 的預(yù)留孔洞內(nèi)；安裝伸縮撐桿；接通避雷地 線。圖6通過(guò)爬爪及爬梯筋板反復(fù)使塔機(jī)爬升 5塔機(jī)使用及安全管理

11、（1）塔機(jī)使用要定人定崗，上崗前進(jìn) 行培訓(xùn)；且對(duì)塔機(jī)說(shuō)明書認(rèn)真閱讀，了解塔 機(jī)構(gòu)造及性能。（2）塔機(jī)的安裝必須嚴(yán)格按塔機(jī)使用 說(shuō)明書進(jìn)行。（3）塔機(jī)要有良好的電氣接地措施， 接地電阻不大于4歐姆。（4）風(fēng)力大于6級(jí)，塔機(jī)不得作業(yè)， 安拆、爬升最高安裝高度處風(fēng)力不得大于13m/S，遇雷電、大暴雨、濃霧等天氣，塔 機(jī)應(yīng)停止作業(yè)。（5）塔機(jī)停止作業(yè)時(shí)，要保證起重臂 自由轉(zhuǎn)動(dòng)。（6）夜間施工有足夠照明。（7）作業(yè)面塔司、樓下吊裝區(qū)塔司及 司機(jī)之間信號(hào)通常，配備對(duì)講機(jī)，選擇專用 頻道防止干擾。（8）塔臂安裝視頻，避免司機(jī)因視野 局限影響產(chǎn)生吊裝的事故產(chǎn)生。（9）因塔機(jī)工作狀態(tài)與非工作狀態(tài)的 彎矩和扭矩，

12、全部由底座和塔身11m處的 16根安全撐桿承擔(dān)，傳遞給電梯井壁。因此 撐桿必須頂緊，以保證塔身垂直度和穩(wěn)定 性。（10）嚴(yán)格執(zhí)行塔吊技術(shù)規(guī)程及相關(guān)安 全規(guī)范。（11）做好塔機(jī)的檢查和維修保養(yǎng)工 作。（12）遵守建筑機(jī)械使用安全技術(shù)規(guī) 程（JGJ33-2001）強(qiáng)制性條文第2.0.8條、 第2.0.9條、第4.1.5條、第4.1.8條、第 4.1.10 條、第 4.4.6、第 4.1.16 條、第 4.1.12 條之規(guī)定。（13）建立塔機(jī)安全管理規(guī)章制度。明 確安裝、使用、爬升、拆除等各環(huán)節(jié)總包、 專業(yè)安裝分包、租賃單位等責(zé)任。（14）群塔作業(yè)調(diào)整相鄰塔機(jī)高度，實(shí) 現(xiàn)在高度上錯(cuò)落有致，高差不小于5m。（15）建立內(nèi)