超高层建筑工程中平臂塔吊与动臂塔吊运用对比分析

超高层建筑工程中平臂塔吊与动臂塔吊运用对比分析

林志,邱乾林,朱志喜,刘峻志,耿德宝

中国建筑第八工程局西南分公司，四川成都 610093

摘要：城市化发展进程的加快使得城市超高层建筑数量、规模均呈明显上升趋势，为满足高空施工需要，塔吊设备及其施工技术应用愈发普遍。基于此，为保证超高层建筑工程施工质量，本文研究平臂塔吊和动臂塔吊在超高层建筑工程中的应用，以此为基础对比分析、总结两种塔吊施工技术，以期为施工建设提供参考。

关键词：平臂塔吊；动臂塔吊；超高层

引言：超高层建筑多采用框架—核心筒结构，不仅施工环境较为复杂，垂直运输吊重也较大，多次吊运才能够满足高空施工要求。从当前工艺发展现状来看，平臂塔吊和动臂塔吊是当前常用的施工技术，为使超高层建筑工程施工过程中选择合适塔吊方式，对比分析平臂塔吊和动臂塔吊的运用要点是必要的。

1.研究平臂塔吊在超高层建筑工程中的应用

平臂塔吊在超高层建筑工程中的应用选型应充分考量建筑材料吊装因素、结构承力因素和施工现场场地因素，满足工程中对结构承载和设备资源效益最大化要求。

1.1附着方式

将平臂塔吊应用于超高层建筑工程时，应根据实际需要分析外附着和内爬式优点，前者安装于建筑物外侧，仅需承受水平荷载，后期拆卸方便，但造价成本高，容易影响建筑外在表皮装饰；后者自重轻，施工范围接近于圆形，整体成本低，但高度有限，荷载由建筑结构承载，后期拆除工作也需要借助机械设备。在实际附着方式选择时，可以根据超高层建筑工程需要，整合两种方式，落实组合式平臂塔吊施工技术。

1.2内爬式起重机支撑钢梁

内爬式起重机位于核心筒消防电梯位置，以此确保其运作过程中不会与周围环境发生碰撞，以此提高施工作业安全性。除此之外，在将其安装该位置后，电梯位置剪力墙存在变截面，因而要规范计算钢筋混凝土梁、埋件承载力等参数，并落实相应的补强加固措施，确保施工安全。开展具体施工作业时，平臂塔吊依托于附着点间距的合理设置，结合建筑工程实际情况能够在不对建筑混凝土浇筑等工作产生影响的前提下完成爬升和顶升工作，内爬式、外附着式均可，而且满足三层核心筒施工作业。但是在结构施工结束后，要完成脚手架爬升作业，开洞、加附着臂[1]。

1.3平臂塔吊拆除

平臂塔吊作为超高层建筑工程施工推进过程中的重要基础，在其安装和拆除过程均具有一定安全风险。平臂塔吊在拆除过程中，应以生产厂家明确给出的拆除施工要求、现行拆除规范为基础开展作业，并结合起重机构件重量、周围环境等要素对机械进行合理拆卸。针对组合式起重机，应选用相应规格的屋面塔式起重机开展拆除工作，完成后再利用下一规格的屋面塔式起重机对上一规格层次的起重机拆除，最后使用扒杆吊拆起重机，然后拆除扒杆，依托于层层分化的方式将组合式平臂起重机顺利、安全拆除。

2.研究动臂塔吊在超高层建筑工程中的应用

动臂塔吊在超高层建筑工程中的应用选型需要遵循安全性、技术性、经济性等原则，根据工程对起重幅度、力矩、效率、起升高度等方面进行选型，并在实际应用中合理布置动臂塔吊、钢结构构件分段，运用合理的吊装工艺进而充分发挥其机械性能。

2.1动臂塔吊定位

在对动臂塔吊进行定位时，需要把握以下应用要点，分别为：（1）基于工程施工生产要求，以尽量避开主体框架结构的方式对动臂塔吊进行控制，因此减少对工程结构的影响。（2）由于需要开展多次起吊工作，外加机械设备选型较大，所以拆除施工难度也较大，因而在动臂塔吊设置初期就要考虑后续拆除作业的需要。（3）动臂塔吊定位要满足最终构件吊装工作半径要求，从荷载、支撑结构等方面判断塔吊位置。

2.2安装方法及爬升系统

采用固定式基础或内爬式支撑系统的预埋件施工方法，按照相关规定要求后安装，结合现场实际情况自下而上完成安装作业。当动臂塔吊无法满足超高层建筑工程生产需求时，需要安装附墙系统，利用该系统分散荷载，从当前施工应用来看，该系统是内爬式、外爬式动臂塔吊的运用关键。以某工程为例，在运用动臂塔吊施工技术开展工作时，共采用两台动臂塔吊，先是将其安装为基础固定式，随着施工层数到达七层后，将其转变为内爬式施工方式。动臂塔吊共有四套系统，其中三套支撑系统，一套爬带系统，通过液压爬升系统进行爬升，支撑系统中有两套作为施工支撑，另一套在爬升时使用，充足的系统能够实现循环使用。具体爬升系统的使用要根据超高层建筑工程实际情况决定。

动臂塔吊附墙系统结构分为两种，一是简支式，应用于核心内部爬升场景；二是悬挂式，应用于外挂场景。在该系统应用过程中，需要对系统安装精准度、基本指标等进行把控，并最好附墙架系统现场焊接作业，以此保证动臂塔吊正常使用。

3.两种塔吊施工技术在超高层建筑工程中的运用对比总结

作为超高层建筑工程中重要的施工技术及设备，动臂塔吊和平臂塔吊在运用过程中存在以下不同，具体为：

（1）适用场景不同。动臂塔吊主要适用于作业空间大、起重量大、安全性高和精度要求高的大型工程中，而平臂塔吊则适用于作业空间较小、起重量相对较小、精度要求一般的工程中。这是因为平臂塔吊升降速度较快，在具有良好作业效率的同时，吊装精度相对较低，常应用于普通民用建筑工程中。（2）安全性方面。动臂塔吊较为容易受到风荷载的影响，同时在其实际应用过程中，对主要构件的高强螺栓具有较高要求。而平臂塔吊作业半径相对较小，往往不会对周围建筑产生较大影响，作业对象也多是小型设备吊装、材料吊装，安全性相对较高。（3）成本方面。动臂塔吊对构件质量、安装质量均具有较高要求，所以具有较大造价成本；平臂塔吊要求较少，且在附着状态下存在着最大使用高度限制，因而不仅成本相对较低，在超高层建筑施工中也具有较强的应用优势

[2]。

结论：综上所述，动臂塔吊和平臂塔吊作为超高层建筑工程中常用的施工技术，其具有不同的优势和缺点。因此，为保证建筑工程施工安全质量，应从原理、安装方式、爬升方式、附着系统等方面深入对比分析两种塔吊施工技术之间的差异，根据工程实际需求选择合适的塔吊方式，以此满足施工要求，提高施工安全质量。

参考文献：

[1] 董传艺, 王帅, 郭强,等. 超高层塔楼外挂式动臂塔吊高空安装技术研究[J]. 建筑施工, 2022, 44(2):3.

[2] 林乾. 关于超高层建筑施工中大型塔吊安拆使用安全管理分析[J]. 汽车世界, 2020.