内爬式塔吊在超高层建筑中的应用

内爬式塔机在超高层建筑中的应用

天津公司 张耀龙 刘建平 俞向峰

【摘要】

金德园工程1#楼为超高层剪力墙结构，高147.4m 。结合工程实际情况， 采用QTP5015内爬式塔机进行吊装施工。详细介绍了内爬式塔机布置及选型、安装、爬升、使用及安全管理，结果表明超高层建筑选用内爬式塔机经济合理、安全可靠。 【关键词】

内爬式塔机 论证 安装 爬升 使用 管理

1 工程概况

金德园工程位于天津市和平区，紧邻南京路。占地面积14752m 2，总建筑面积163700m 2。该工程由一幢46层超高层和四幢30~31层高层建筑组成。地下为两层连通式地下车库。±0.00

米。

1#楼为超高层剪力墙结构，高地下二层主楼及裙房为5一层为6级人防工程。

工，1#生变化，采用内爬式塔机。

2 塔吊布置及选型

2.1 塔吊布置

根据项目特点，1#楼超高层采用QTP5015内爬式塔机，位置如图1所示。

图1 内爬塔的布置

2.2 塔机主要性能

（1）最大臂长50m ，采用限位40m 。 （2）吊重性能：15m 幅度内吊重6T ，

28m 幅度吊重3T ，36m 幅度吊重2T ，42~50m 幅度吊重1.5T 。

（3）变幅速度：20/40（m/min ）； （4）回转速度：0~0.6r/min ； （5）塔机构成见图2。

图2 QTP5015示意图

2.3 可行性、安全性论证

（1）内爬塔安装于1#楼消防电梯内，消防电梯井内尺寸2850×2250，标准节尺寸1.6×1.6，塔机安装、爬升、使用和拆除均无障碍。

（2）塔机总重约45T ，爬升过程中整机重量由内爬导向架伸缩支腿传递给井筒剪力墙四周的4个预留孔承载，使用过程中整机重量由底座处两道支腿传递至剪力墙上的4个预留孔承载。预留孔尺寸为220×320，每个预留孔用于承担支腿面积局部承载力设计值可达到124T ，局部受压可以满足塔机安装要求。

（3）塔机在40m 臂长可吊重约1.6T ，28m 臂长可吊重3T ，对于有效半径内工程

使用的构件均可吊运。其施工能力及有效覆盖范围均满足要求。

（4）本塔机最大施工高度可达220m，钢丝绳卷筒容量480m，滑轮倍率在起升速度39m/min时可吊物3T，钢丝绳、起升速度满足要求。

（5）本工程采用木模板钢管脚手架模板体系，外墙使用多功能爬升脚手架。层高3.1m，模板支撑体系和爬架均按三层设计，爬架总高度12.6m，顶层操作层防护高度1.8m。本工程塔机高35m，在电梯井筒内安全固定高度12.4m，两道伸缩支腿间距9.3m，每施工三层高度提升一次。施工作业面距大臂底部22.5m，爬升伸缩支腿在楼层面标高处。塔机高度满足施工要求。

（6）内爬塔机安装时间选择在基础工程完成后，原因为：地下为人防工程，楼板不允许预留孔洞；基坑支护、土方开挖阶段塔机即投入使用，以提高施工效率。基础工程选择一台QTZ5515独立式塔机安装在基坑北侧，以完成基础阶段施工运输，同时也是安装内爬塔机的辅机。

（7）塔机设置24套安全撑杆，顶撑电梯四壁，安全稳定，抗风能力好；设置4套防坠落安全自锁装置，两套塔身固定框、三套半封闭和封闭安全操作平台，以及起重力矩限位器、最大重量限制器、起升高度限位器、回转限位器、变幅限位器等，保护塔机安全爬升和可靠运行。

综上所述说明QTP5015内爬塔机在本项目使用可行、安全可靠。

3 内爬塔安装

3.1 安装准备

（1）做好预留洞口的预埋，支腿对应为每侧剪力墙2个220×320mm的预留洞，底标高为楼面结构标高；安全撑杆对应每侧剪力墙为2个Φ130孔，中心标高距结构楼面标高1700mm。

（2）使用安装在基坑外侧的QTZ5515独立式塔机作为安装吊机。

（3）准备工具、仪器、安全防护用具等。

（4）按照塔吊供电电源方案要求，选择好塔吊使用二级配电箱位置，塔吊用电电源安全装置应配备齐全，便于操作和安全防护。

（5）进行技术及安全交底。

3.2 安装程序

（1）安装内爬底座

1）安装3～10mm垫片若干，并将预留孔清扫干净。

2）将四根伸缩支腿穿入底座的两直梁内，并固定好。

3）将八根伸缩撑杆旋入底座四支腿的八个螺母，在杆头装好撑头。

4）用索具将内爬底座对角栓牢吊平。

5）用QTZ5515塔机将内爬底座吊起，并从电梯井口放下，直到距电梯井底11.5米处的四个预留处。

6）拉出四根底座伸缩支腿搁置在预留孔底面，用水平仪将底座校平（用3～10mm 铁片调节）。

7）摇出底座脚柱上的四根伸缩撑杆，将内爬底座牢牢地固定在电梯井内。

（2）安装

1）按顺序将标注的13个塔身节（标准节为2.5米高一节）装到电梯井内，与内爬底座相连。

2）与独立式、附着式塔机安装顺序及要求相同。本塔机初始安装的顶升加节，与内爬塔机历次爬升共用一套液压顶升机构。本工程使用时不安装初始顶升装置，直接使用外独立式塔机吊装组装完毕。内爬塔机安装完毕且验收办案后，拆除基坑外侧独立式塔机。液压顶升机构在首次爬升前安装。

3）安装塔身支撑框；支撑框安装在第二次预埋的Φ130孔位置高度。

（3）安装后的检查项目：塔身连接检查；内支撑框架连接检查；回转部分上、下支座，司机室检查；塔帽检查；起重臂、平衡臂检查；起重系统及吊具；系统运行检查；润滑系统。

（4）安装后的试验：空载试验；负荷试验；超载25％静态试验；超载10％动态试验。

4 塔机爬升

（1）安装液压油缸。

（2）安装液压泵站。

图3 液压系统

（3）安装预埋盒，每施工三层预埋一次。

（4）安装转向轮和提升梁，两个转向轮卡套在提升节两侧加强方形横腹杆的中心线上，见图4。

图4 安装转向轮和提升梁

（5）安装导向架：将4根长约3m的建筑架管插入电梯井口的塔身标准节中，平行于左右横腹杆；将两半边导向架先后吊放在架身上，环抱塔身，用螺栓紧固；将导向架沿塔身下方，停放在插入塔身标准节中的八根架管上；将内爬导向架的四侧旋入八根伸缩撑杆，并装好杆头脚板。

（6）安装爬梯：爬梯由扁钢、横向筋板和连接板组焊的爬梯节构成，每条爬梯由四个完全相同的爬梯节连接而成，总长约19米。两条爬梯悬挂在内爬套架的直梁上，供内爬时液压顶升使用。

（7）安装连接挂板。

（8）安装链绳、卸扣。

（1~8条为首次爬升需做的步骤）

（9）爬升：爬升作业在不大于四级风力的情况下进行；核查预留洞混凝土强度是否达到70%；提升主电缆10m以上；起重臂转到与上下横梁垂直的方向，在塔身24.5米左右位置吊挂1.3T左右配重，调整小车位置，观察塔身垂直度，将回转机构处于制动状态，松开并取出紧固内爬底座螺栓的螺母；启动泵站油泵；塔机每上升0.9m，上横梁两侧爬爪超过爬梯每级筋板后，停止顶升，转动上横梁爬爪，使其伸入爬梯槽内；重复顶升操作；塔机爬升到位后，放慢顶升速度，将底座的伸缩支腿拉出放置于预埋好的预留孔洞内；安装伸缩撑杆；接通避雷地线。

图5 伸缩支腿收缩及提升

图6 通过爬爪及爬梯筋板反复使塔机爬升5 塔机使用及安全管理

（1）塔机使用要定人定岗，上岗前进行培训；且对塔机说明书认真阅读，了解塔机构造及性能。

（2）塔机的安装必须严格按塔机使用说明书进行。

（3）塔机要有良好的电气接地措施，接地电阻不大于4欧姆。

（4）风力大于6级，塔机不得作业，安拆、爬升最高安装高度处风力不得大于

13m/S，遇雷电、大暴雨、浓雾等天气，塔机应停止作业。

（5）塔机停止作业时，要保证起重臂自由转动。

（6）夜间施工有足够照明。

（7）作业面塔司、楼下吊装区塔司及司机之间信号通常，配备对讲机，选择专用频道防止干扰。

（8）塔臂安装视频，避免司机因视野局限影响产生吊装的事故产生。

（9）因塔机工作状态与非工作状态的弯矩和扭矩，全部由底座和塔身11m处的16根安全撑杆承担，传递给电梯井壁。因此撑杆必须顶紧，以保证塔身垂直度和稳定性。

（10）严格执行塔吊技术规程及相关安全规范。

（11）做好塔机的检查和维修保养工作。

（12）遵守《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2001）强制性条文第2.0.8条、第2.0.9条、第4.1.5条、第4.1.8条、第4.1.10条、第4.4.6、第4.1.16条、第4.1.12条之规定。

（13）建立塔机安全管理规章制度。明确安装、使用、爬升、拆除等各环节总包、专业安装分包、租赁单位等责任。

（14）群塔作业调整相邻塔机高度，实现在高度上错落有致，高差不小于5m。

（15）建立内爬式塔吊的安全操作规程，并严格实施。

（16）收集、整理内爬式塔吊安全技术档案资料。

6 结语

QTP5015内爬塔机经过在金德园工程1#楼超高层建筑的应用，施工范围大，有效吊重能力强；爬升过程机械化，快速便捷；安全可靠；节约设备购置费，节省场地，适用性强，有利于在高层和超高层建筑施工中广泛应用。

参考文献：

[1]乐山立安建设机械有限责任公司QTP5015内爬式塔机技术手册.