摘要：在经济社会发展下，建筑工程也有了一定的进步，高层建筑和超高层建筑的规模也在慢慢扩大，并且对建筑结构设计提出了较高的要求，基于此，本文论述了超高层建筑核心筒电梯井筒中内爬式塔吊施工技术分析，力图不断推进建筑工程质量的发展。
关键词：超高层；核心筒；内爬式；塔吊
引言
在超高层建筑结构施工中，塔吊是工程施工的核心设备，其选择与布置要根据建筑物的布置、现场条件及钢结构重量等因素综合考虑，并保证装拆的安全、方便、可靠。自升式塔吊是高层建筑施工的首选起重运输设备，采用附着式塔吊需配用较多的塔身标准节及足够的附着杆和锚固件。因此，从节省一次性投资出发，选用内爬式塔吊经济合理。为保证安全生产和取得良好的效益，应做好内爬式塔吊吊装的施工组织设计和结构竣工后的塔吊拆卸方案。
1、工程概况
某大厦二期工程地上36层，地下4层，方钢管混凝土框架-钢筋混凝土核心筒结构，总建筑面积为92700m2，建筑物主体檐高154m。本工程拟安装2台塔吊：①1号塔吊为K5070塔吊，臂长40m，设置在主楼外侧，需附着在主楼钢柱上；②2号塔吊为ZSC800内爬塔吊，塔身高度48m，幅度60m，最大吊重20t（幅度40m处），最大幅度吊重12.3t，平衡臂长20m。塔吊部件均为高强度螺栓连接，塔身主要由6m的标准节组成，最下面一节为6m的爬升节，另外有爬梯连接在支承框上，用于爬升。该塔吊设置在主楼核心筒内，无需附着，在核心筒内爬升。
2、塔吊施工总体部署
本工程结构形式为型钢混凝土组合结构，即劲性型钢混凝土墙柱+钢筋混凝土梁，钢结构施工需与混凝土结构交替同步施工，核心筒与周边结构同操作面施工，且核心筒周圈与型钢柱连接的钢筋混凝土梁密集，因此外挂式塔吊无法用于本工程。本工程4栋塔楼施工全部选用内爬式塔吊（筒称内爬塔）进行塔楼垂直运输工作：公寓楼A为H20/15型塔吊（臂长30m）、B为H20/15型塔吊（臂长35m）、C为H20/15型塔吊（臂长35m）及办公楼D为K50/50型塔吊（臂长40m），塔吊安装在各塔楼电梯井道内。
3、塔吊布设原则
3.1、考虑最大构件的吊装能力
钢柱分段制作安装，地下3层～地下2层、地下1层～夹层及1、2层采取2层一节柱；3层以上采取3层一节柱。所以最大构件三层柱重15.928t，考虑其他爬梯、吊具等重量，按最大构件17t设计。ZSC800塔吊在工作半径40m范围内（覆盖所有钢柱平面位置）吊装能力为17t。K5070塔吊工作半径30m范围内吊装能力为17t。
3.2、考虑结构构件材料和周转工具运输
本工程主体结构采用双塔吊施工，ZSC800塔吊用于吊装大型构件，K5070塔吊负责构件、材料装卸和中转倒运。2K5070塔吊在基础垫层施工前安装，以便利用土方坡道运输塔吊构件及行走汽车吊，保证主楼基础底板施工。主楼基础底板内预埋ZSC800塔吊基础节，施工完成后在核心筒内位置安装ZSC800塔吊。3）K5070塔吊在主楼基础施工阶段臂长安装到60m，保证基础底板施工阶段材料周转运输。ZSC800塔吊安装后臂长缩短到40m。4）ZSC800塔吊在核心筒内爬升时，满足核心筒先期施工超过钢框架3～9层的高度要求。
3.3、考虑安装、拆除经济方便
布置塔位时考虑用K5070塔吊安装、拆除ZSC800塔吊。ZSC800塔吊在主楼施工完成后拆除，K5070塔吊延迟1个月拆除，保证拆除塔吊及屋顶设备吊运。K5070塔吊附着在主楼钢柱上，需做柱箍。ZSC800塔吊在核心筒内爬升需制作钢梁。
3.4、各专业塔吊分配
地下结构施工阶段，2台塔吊以土建结构为主，钢结构配合土建作业；地上安装爬模施工后，塔吊除了吊运少量钢筋模板外，以满足钢结构安装为主；结构施工阶段辅助吊运机电预留预埋材料，保证塔吊均衡使用。
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4、超高层核心筒电梯井筒中内爬式塔吊施工技术分析
4.1、基础设计
高层和超高层建筑的基坑较深，地下室也有3~5层。在建筑主体施工的过程中，内爬式塔吊被应用于整个施工过程，在地下室施工阶段需要及时安装塔吊，塔吊基础设计是塔吊爬升的重要基础。一般将塔吊底部安装在一个固定的混凝土基础上，塔机使用过程中必须将安全管理作为重要的工作，而塔机的安全稳定与塔机的基础设计有着直接的关系，如果塔机基础设计欠佳，很可能导致塔机在使用过程中倾覆或者折臂，引发严重的安全事故。由于不同的施工环境中地基状况存在一定的差异，塔机形式的基础也不尽相同，塔机常见的基础有板式基础、梁板式基础、十字形基础和桩基础等。根据塔吊的型号提供施工图，由于复杂施工环境的影响，厂商提供的基础设计方法无法发挥作用。这就需要结合实际工程环境优化基础形式，并进一步对基础进行加固。塔吊基础设计过程中需要重点考虑当地的地质情况、塔吊位置和基础作用范围，结合国家规范验算塔吊稳定性、承载力等。由于塔吊的混凝土基础受到塔机载荷的影响，塔机独立高度的基础设计需要考虑不同状态下的载荷，建筑施工高度超过塔机的独立高度后，此时的塔机基础不再承担载荷。实际施工过程中，在钢筋混凝土底板中预埋16M39的塔机底脚螺栓，及时矫正抄平，浇筑地下室底板的混凝土并做好混凝土送检试压工作。混凝土达到规定强度后，将塔机基础节吊装到地下室底板的混凝土基础上，用16M39螺母锁紧，对基础节的水平尺寸进行矫正。在安装标准节的过程中，先将1接标准节利用汽车吊装在基础节上，依次共安装6节标准节，塔机位于地下室-5层底板上，距地面高度20m，不通过顶升加节，可以加快安装速度，利用16M39的高强螺栓连接，拧紧后的力矩为3100N?m。
4.2、主梁安装
由于整个支撑架系统的吊装过程均在核心筒与塔吊之间的空间进行，同时吊装通道即两面附墙之间也很狭窄，考虑到操作平台以楼板伸出工字钢为支撑搭设附着钢管脚手架，为保证吊装就位过程中主梁不碰触到操作架，需要对主梁安装就位过程中的每一个工况进行复核，并采取相应措施。随着墙体的变化，与支撑架主梁连接的转化接头尺寸也随之变化。主梁构件在制作厂加工完成，运至现场。必须严格控制构件的制作过程，保证构件的尺寸精确，吊装前在地面进行支撑架预拼装，确保主梁长度尺寸和墙体间距相同。支撑架主梁与2块转换接头拼接完成后，其最大质量为7.2t，根据现场塔吊的平面布置图，通过查塔吊性能表得知，在吊装半径内满足构件现场拼装以及整体吊装的起重要求。待主梁与转换接头拼装完成后，挂置钢丝绳及电动葫芦配合，吊钩继续下落，主梁逐渐倾斜，调整主梁倾斜角度，利用之前搭设的钢管脚手架将主梁一端与之前焊接固定好的耳板连接，穿入销轴。当主梁的另一端靠近墙体时，利用之前在主梁正上方的预埋件上焊接吊耳，通过辅助倒链将主梁与耳板连接起来，继续下钩，调节该端至耳板标高轴线位置处。同理，完成另一根主梁的安装。耳板在框架安装就位，即销轴安装完成，并做进一步校正后开始焊接。
4.3、爬升框架不在结构梁板位置处理
首先在预先安装好的塔吊爬升支承台上安装1号（2层）和2号（6层）爬升支承框，并且在1号爬升支承框安装爬梯，同时调试好爬升液压装置，保证系统的良好。爬升前根据塔吊不平衡力矩用钩头吊一重物配平衡。然后启动液压爬升装置进行空运行，检查是否正常，确认无问题后开始爬升，爬升过程中油缸行程2m。
裙楼范围内个别楼层型钢梁不能正好落于结构梁板之上，而是安装在梁板以上某一高度处的柱、墙上，如此导致新增混凝土柱失去顶部约束，无法抵抗塔吊工作时产生的巨大扭矩，故在此部位爬升框架下型钢梁锚固端的支撑柱位置增加200mm×1500mm支撑梁，支撑梁两端锚入电梯井道两端墙体中。待此爬升层爬升框架取消，并将爬升框架位置的预留洞口浇筑后，将影响电梯门洞口的支撑梁破除。
5、结语
内爬式塔吊在应用的过程中，需要结合实际工程的特点进行安装和运作，明确实际载荷的影响。本文在论述内爬式塔吊施工工艺的基础上，对其施工技术进行了探讨。
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论文作者:贺磊磊
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第11期
论文发表时间:2019/1/3
标签：塔吊论文; 基础论文; 构件论文; 核心论文; 混凝土论文; 主楼论文; 结构论文; 《建筑细部》2018年第11期论文;