[发明专利]用于超高层建筑钢结构的塔吊施工工艺

说明书

[技术领域]

本发明涉及工程施工技术领域，具体是一种用于超高层建筑钢结构的塔吊施工工艺。

[背景技术]

塔吊是建筑工地上最常用的一种起重设备，用来吊施工用的钢筋、木楞、混凝土、钢管等施工的原材料。塔吊是工地上一种必不可少的，也是超高层钢结构工程施工的核心设备，其选型合理对施工的进展取关键性作用。

但是现有技术中的塔吊工艺存在许多不足之处，其工艺的不完善直接或间接导致了工程的效率、质量以及成本等方面的问题。

[发明内容]

本发明的目的就是为了解决现有技术中塔吊工艺不完善等不足和缺陷，提供一种工艺新颖、安全可靠，有效提高施工安全和效率的一种用于超高层建筑钢结构的塔吊施工工艺，其特征在于包括：

a.塔吊选型和塔吊平面布置；

b.塔吊爬升分析，包括塔吊爬升系统装置的结构设定和爬升标高确定；

c.塔吊爬升； 

d.计算承受塔吊荷载和爬模架载荷作用下的核心筒剪力墙结构内力和位移。

在步骤a中，塔吊选型包括：根据单根构件最大重量来选择塔吊，选用塔吊必须满足安装需要；根据钢构件数量配置塔吊数量，满足安装吊次的需要；根据建筑高度选择塔吊为着地附着式塔吊或内爬式塔吊，当建筑钢结构为高层建筑或超高层建筑时采用内爬式塔吊，底层或多层建筑选用着地附着式塔吊。

在步骤a中，塔吊平面布置包括：a.满足自身爬升和支附条件；b.两台塔吊回转平台之间应有一定的安全距离；c.吊装覆盖面应能满足最重钢构件的吊装要求。

在步骤b中，塔吊爬升系统共使用三套相同的爬升框架，其中两套框架作为塔吊支撑使用，一套用于下一次爬升导向用；每套爬升系统由两根支撑钢梁和一套爬升框架组成；两根支撑钢梁搁置在钢牛腿上，而钢牛腿通过焊接与预先埋设在核心筒剪力墙里的埋件连接；支撑钢梁通过围在塔吊四周的爬升框架与塔吊连接，爬升框架属于塔吊的一部分，为固定尺寸；而支撑钢梁则根据塔吊荷载、支撑间距等通过计算确定，计算方法为首先对荷载进行取值，包括风荷载、爬架荷载、塔吊荷载，其中风荷载包括基本风压、风压高度系数、风振系数、各面风压，爬架荷载包括每个机位竖向力、水平力。

在步骤b中，所有塔吊初始均安装在底板上，一次顶升到自由高度42米,当核心筒结构施工完地上4层后，通过设置在负1层及3层位置的支撑钢梁开始爬升，每次爬升12米～18米，不等的爬升高度根据结构层高确定，核心筒的钢柱为三层一节，将爬升系统设置在钢柱的最下一层N层，N+1层为组合模板高度 层，N+2层为钢筋绑扎层；塔吊爬升夹持层标高的确定应与核心筒爬模架体系和核心筒内钢柱分节相互协调一致，钢柱顶标高低于塔吊配重底部，核心筒爬模架顶部不与塔吊配重底部冲突，爬模架底部必须为塔吊爬升梁的安装预留足够的工作面。

在步骤c中，初始安装完成后，将塔机作为固定式使用，当塔机周围建筑物施工到一定高度，需要爬升时，安装两道爬升框，并在下爬升框处安装顶升机构；起动顶升机构，并密切观察压力表，当压力表压力达到初顶升压力时，暂停顶升，此时即可拆除特殊节与下部的连接销，然后继续顶升到位，并将特殊节与下爬升框衔接，待建筑物施工到一定高度，安装第三道爬升框，将顶升机构从下爬升框处拆除，安装在上一道爬升框处，起动顶升机构，使油缸微微向上顶起，然后拆除特殊节与下爬升框的联结，并拆除下爬升框，再起动顶升机构，将塔机顶升到位，并将顶升机构处的爬升框与特殊节联结，待建筑物施工到一定高度，将已拆除的爬升框安装在最顶部，最后重复以上操作，直到塔吊到达施工的要求高度。

在步骤d中，计算承受塔吊荷载和爬模架载荷作用下的核心筒剪力墙结构内力和位移的计算步骤如下：

a.根据方案中塔吊布置图和爬模架布置图，确定符合该工况条件的结构计算范围和计算简图；

b.根据塔吊说明书确定所有塔吊的最大竖向力、上下夹持层的水平力和水平扭矩；

c.根据爬模架方案确定核心筒墙体所承受的爬模架荷载；

d.按照最不利状况，列出可能出现的工况组合；

e.采用SAP2000结构计算程序进行计算。

本发明同现有技术相比，本发明的优点在于其工艺设计合理，可实施性强，根据反复实验，按照方案中设定的工况严格执行并通过多次的实际观测，核心筒剪力墙的变形均在规范允许的范围内。实践证明，高层钢结构的施工工程与大型塔吊的功能配置和平面布置合理的；爬升系统的设计和爬升工艺先进适用；与塔吊荷载有关的计算正确，塔吊的整个工作状态安全可靠。

[附图说明]

图1是本发明实施例中的塔吊平面布置图；