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内爬式塔吊爬升施工工法

中铁二局集团建筑有限公司

董当 刘珣 张生财 张华 宋旭明

随着现代高层和超高层建筑进入一个全面发展的阶段，塔吊支撑方式的选择和创新，成为了超高层建筑施工的必然趋势。传统的外附着自升式塔吊已无法满足超高层施工的需要，当楼栋施工达到150m以上时，外附着自升式塔吊超高，标节数量多，自身重量大，同时对塔吊标节的各方面性能要求急剧增加，安全风险高，成本大幅增加。为了更进一步降低塔吊的使用风险和成本，解决超高层塔吊施工的技术难题，我公司结合工程实际，运用了楼层内爬式塔吊施工的新型施工工艺。

内爬式塔吊施工工法作为一种超高层建筑塔吊爬升的新型施工工艺，与传统的外附式塔吊施工工法相比箱梁施工工艺 流程图，该工法不仅能在施工场地小的闹市中心使用，同时由于是利用建筑物向上爬升，爬升高度不受限制，塔身也较短。此外塔吊的有效施工覆盖面积大，能充分地发挥塔式起重机的吊装能力，提高塔吊的工作效率。内爬式塔吊整体结构轻，投入费用小，经济效益显著。

2.0.1内爬式塔吊布置在建筑物中间（可安装在室内电梯井中），不占用施工场地，对施工场地狭小的工程尤为适宜。

2.0.2内爬式塔吊的有效施工覆盖面积大，能充分地发挥塔式起重机的起吊能力，提高塔吊的工作效率。

2.0.3内爬式塔吊塔身长度短，重量小，整体投入成本小。

适用于高层、超高层建筑。

根据建筑面积与结构造型，选择内爬式塔吊最优布设位置，并在布设位置楼板上预留洞口（如安装在电梯井道，需在剪力墙预留洞口）以安装内爬式塔吊框支撑整机。内爬式塔吊由内爬框、底座节、回转总成、平衡臂、起重臂、钢丝绳等组成，爬升时通过液压站和油缸进行顶升，具体原理如下：

4.1确定塔吊型号后，施工单位将内爬式塔吊工作和爬升状态时的荷载给设计单位进行复核，如不满足，提前对结构配筋进行调整，确保结构承载力能满足内爬式塔吊使用要求。同时明确了塔吊每4层爬升一次，且单次爬升高度不超过20m。在结构施工时，根据塔吊使用要求对塔吊附着件进行预埋。

4.3为液压站和油缸排气，移除销轴（2）以松开横梁（1），将其再次锁至踏步上，踏步位置和油缸冲程吻合。

4.4将第三个框架（3）投入使用，移除阻挡楔块（4）。

4.5将塔机安放在理论配平位置。伸出油缸，以便支撑爬爪（5）可以推入梁（6）中，用销轴（7）和安全销将其固定，以便将其置于顶升位置。

4.6将塔机安放在支撑爬爪（1）上。抽出销轴（3）松开横梁（2）；缩回油缸（4），然后将横梁再次锁在低一个的踏步上。

4.7再次伸出油缸（1）。重复若干次，直到把支撑横梁（3）从支撑爬爪（2）拔出，以使塔吊处于工作位置。

4.8缩回油缸（1），以便安放塔吊总成至内爬框（4）上。

4.9拆除内爬框（1），将其安装在上楼板（2）上。楔入内爬框（4）和（5）的楔块（3）。内爬式塔吊处于工作位置。

5.工艺流程及操作要点

5.1.1内爬式塔吊施工工艺流程：

熟悉施工图纸 →预留内爬框架安装洞口并安装预埋件→安装第一道内爬框→安装底座节→安装三个标准节→安装第二道内爬框→安装六个标准节→安装回转总成→安装根部节→安装平衡臂→安装起重臂→穿钢丝绳→调试运行

5.1.2内爬式塔吊顶升工艺流程：

准备顶升设备→调节塔吊配平→在第二道内爬框上安装顶升设备→调节液压站和油缸使其处于顶升位置→移出内爬框销轴顶升若干步距→塔机安放至支撑爬爪→调节油缸多次顶升→到达顶升高度缩回油缸→移出顶升设备完成顶升

5.2.1楼板洞口留设要点

洞口位置的选择应尽量避开梁体，避免贯穿主梁；

现场施工时，洞口尺寸及位置须留设精确，以确保塔吊能顺利爬升；

内爬式塔吊液压顶升系统作用点应选在梁截面较大处，同时将塔吊顶升和工作荷载交由设计单位复核，提前对结构梁进行修改，避免后续需对结构梁进行加固处理；

5.2.2、内爬式塔吊安装要点

当整机安装完毕后，在无风状态下，检查塔身轴线的垂直度，允差为4/1000；

按电路图的要求接通所有电路的电源，试开动各机构进行运转，检查各机构运转是否正确，同时检查各处钢丝绳是否处于正常工作状态，是否与结构件有摩擦，所有不正常情况均应予以排除。

内爬塔吊安装好后，塔吊必须进行检查验收；

5.2.3内爬式塔吊爬升要点

1、内爬式塔吊顶升时，由于荷载加大，必须作用在已核算满足承载力要求的结构梁上；

2、顶升系统的正常运行要求被顶升部分的重心位于油缸中心线上；

3、检查楼面，不得有妨碍塔身向上移动的障碍物；

4、爬升液压站和油缸力作用在内爬框架上。爬升到位后应仔细检查各连接销轴的锁定，螺栓的紧固。

5、爬升时，操作人员应控制好液压油缸上顶速率，确保塔吊整体保持平衡并匀速爬升。

6、固定顶升框架时，须检查塔身节的垂直度。

6.1内爬式塔吊构配件的制作，必须具有完整的设计图纸、工艺文件、产品标准和产品质量检验规则。

6.2对内爬框、横梁、液压站、支撑爬爪等关键部件的加工件要有可追溯性标识，加工件必须进行全数检验。

4.《MCT370塔式起重机使用说明书》

7.2质量控制主要指标

加强技术管理，明确岗位责任制。编制详细的内爬式塔吊施工技术方案，并认真做好技术交底工作。组织各班组召开技术交底会，对施工难点和重点专门进行讲解。

塔吊设备及安装材料等进场时，根据相应规程和规范要求进行检验，首先在原材料、主配件、零部件质量上做到可靠的保证。及时将原材料如水泥、钢筋以及砼配合比等填报监理单位，提供审核。得以确认后方可从事下道工序。

塔吊安装、自升、拆卸必须由专业施工队作业。专业施工队资质证书、职工上岗操作证等先行递报建设单位、监理单位确认。

塔吊基座按照施工图纸作业，严格控制4个独立固定角钢座标高差≦1mm。

塔吊安装执行相应技术规程要求。独立状态塔身（或附着状态下最高附着点以上塔身）轴心线的侧向垂直度允差为4/1000，最高附着点以下塔身轴心线的垂直度允差为2/1000。

塔吊安装后必须通过验收，方可投入运行。验收时全面、真实的填写有关规范要求的7种塔吊安装验收记录表格。

8.1内爬式塔吊操作人员参加厂方的培训，认真了解和学习塔机的结构特点，技术性能和安装的方法和要领。

8.2安装前，技术负责人必须向全体参与安装人员进行详细的安全技术交底，参与交底的人员和被交底的施工人员须在交底书上签字。

8.3组织作业前的准备工作，包括：对起重设备作全面检查、吊装机具及工具的准备，在前应按施工方案设计要求进行逐件检查验收。

8.4参与安装人员必须具有《特种作业人员操作证》，做到持证上岗。参加起重吊装作业人员，包括司机、起重工、信号指挥、电焊工等均应属特种作业人员，必须是经专业培训、考核取得合格证、并经体检确认可进行高处作业的人员。

8.5塔机安装整个作业统一由一人指挥，以便正确指挥吊车起升物件就位和校正，确保万无一失。

8.6指挥和安装人员应熟悉和掌握所使用的起重信号，起重信号一经规定严禁随意擅自变动。

8.7各部位的连接螺栓将会按厂方说明书安装。

8.8安装作业区域和四周布置二道警戒线，安全防护左右各20m，挂起警示牌，严禁任何人进入作业区域或在四周围观。现场安全监督员全权负责安装区域的安全监护工作。

8.9考虑现场地形条件，在塔机安装过程中，塔机平衡臂、起重臂覆盖范围内禁止站人，非作业人员撤离现场，停止施工，以防安装过程中发生意外；同时，起重机运行道路应进行检查；另外，起重吊装设备检查，各种防护措施用料、脚手架的搭设以及危险作业区的围圈等准备工作应符合方案要求。

8.10及时收听气象预报，如突遇风力6 级以上大风及大雨应停止安装作业，根据安装装情况确定是否加固塔身，并做好应急防范措施。安装时，禁止在照明不够的情况下施工作业。

8.11现场安装时，各职责人员应加强沟通，及时通报各方情况，安装负责人应及时将各方信息组织协调，力求安装工作顺利安全。当进行高处吊装作业或司机不能清楚地看到作业地点或信号时，应设置信号传递人员。

8.12起重吊装高处作业人员应佩带工具袋，工具及另配件应装入工具袋内，不得抛掷物品，回转下支撑及标准节连接处等部位搭设安全操作平台。

8.13落钩要使用慢速档，充分落钩至钢丝绳不受力后才能解钩。

8.14安装塔吊零件时，现场施工人员必须戴好安全帽，系好安全带，穿好防滑鞋。

8.15统一高空、地面通讯，联络一律用对讲机，禁止高空和地面之间通过喊话联络。

8.16安装时安装范围拉设警戒警示带，并派专人看守，非安装作业人员禁止入内。

8.17施工单位应当指定专人对专项方案实施情况进行现场监督和按规定进行监测，发现不按照专项方案施工的，应当要求其立即整改；发现有危及人身安全紧急情况的，应当立即组织作业人员撤离危险区域。

9.1 根据现场场地情况和建筑物特点合理布置内爬式塔吊的位置电力投标书及施工组织设计(DOC 58)，增加内爬式塔吊的有效覆盖面积，减少材料的二次转运，节约劳动力。

9.2 夜间无作业时，及时关闭各机械设备和夜间照明设施。

9.3 在内爬式塔吊上装塔吊喷雾头对工地喷淋喷雾，达到降尘效果，明显抑制工地扬尘，降低PM2.5浓度。

9.4 在高温天气，通过塔吊喷雾头对工地进行降温，帮助工人顺利度过酷暑。

9.5施工场地和作业限制在工程建设的允许范围内，合理布置，规范围挡，做到标牌清楚、齐全，施工场地整洁文明。在塔吊底座进行全封闭，防止油污污染。

9.6塔吊零件堆码整齐，包装清理干净，使用荷载提前报设计单位负荷，避免结构后期加固。

以贵阳花果园N区11#工程为例，进行效益分析。该工程地下5层南京某图书馆施工组织设计(创鲁班奖)，地上71层，从25层结构施工完成后开始安装并投入使用。采用内爬式塔吊与外附式塔吊设备经济效益方面对比如下。

表10.1 经济效益分析表