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【摘要】本文主要是结合工程实际，对内爬塔式起重机中顶及内撑杆伸缩支腿的关键施工技术和应用做了简要分析，为日后的类似工程提供了经验和借鉴。
【关键词】内爬塔式起重机；顶升系统；伸缩支腿；液压顶升；内爬套架；内爬导向架
【Abstract】This paper is a combination of engineering practice， internal climbing tower crane in the top and inside the pole telescopic outrigger critical construction and application of a brief analysis of the experience and draw lessons for the future construction technology and construction methods.
【Key words】climbing tower crane，central jacking system； retractable legs；hydraulic lifting；climbing a set of frame；climbing guide frame
太古汇商业、酒店、办公楼和文化中心工程是广州市政府的重点项目，总建筑面积约为470000m2，而其中的一号塔楼项目为40层高，结构形式为钢骨柱+筒剪结构，标准层高为4.20m，建筑物高度为211.95米，建筑面积约为110000m2，主体施工工期仅为240天，平均每5.5天需要施工一层，钢骨柱吊装量达4000吨，每天需要的垂直运输吊次达120次，每次吊装时间平均为12分钟，在此情况下，塔吊需每天24小时运作方能满足吊运要求。
基于上述的背景，我公司成立了专题研究小组，以太古汇项目的一号塔楼内爬塔式起重机的顶升实施为依托，对常规内爬式起重机的顶升施工技术展开研究。通过借鉴和吸取国内外内爬塔式起重机顶升的经验，解决了内爬塔式起重机采用中顶及内撑杆伸缩支腿施工的关键技术，总结出一套成熟的施工方法，进一步完善该施工工艺，进而形成施工工法，为日后内爬塔式起重机采用中顶及内撑杆伸缩支腿施工的顶升施工提供经验和借鉴。
我国起步于1960年，在1970年开始投入使用。特别是近年来，中国的许多知名的超高层建筑纷纷投入使用内爬塔式起重机。如北京的电视台新址大楼采用的澳大利亚法福克公司的M1280D，广州市新电视塔（广州塔）采用的M900D等。至目前为止，国内的内爬塔式起重机顶升技术主要有早期的机械绳轮式，和现在普遍使用的双塔上顶式、框架挑爬式、框架侧顶式等几种。其中机械绳轮式由于操作复杂，安全隐患较大而淘汰，双塔上顶式主要是在我国80年代时研制的，框架侧顶式是在1984年从法国波坦公司引进的，框架挑爬式是目前大型超高层建筑附着于单边墙体上。
所以目前由于内爬塔式起重机大量运用于高层、超高层项目中，但由于顶升技术的不同，目前中顶及时内撑杆伸缩支腿的应用，目前广东省内、甚至在国内还没有完整的施工工法或操作规程指引，需要进一步研究与探讨。目前国家仅内爬塔式起重机仅有安全规程和技术条件，但对于采用中顶及内撑杆伸缩支腿的顶升技术的研究尚处于起步阶段。
该种顶升施工工艺替代了常规的内爬塔机的预留定位精度高、侧面顶升的摩擦力大、爬升速度慢、需要多次移动液压油站、往复搬运内爬套架等弊端。采用中顶及内撑杆伸缩支腿顶升施工具有顶升简单、顶升速度快、顶升劳动强度低、过程安全、预留洞口小等优点，既节省了工人的劳动台班，又保证了塔身在顶升过程的稳定性和减少对电梯井壁（或剪力墙）的破坏。
为了更好地到达安全、快速、平稳的将内爬塔式起重机的向上顶升的使用效果，在顶升过程需要解决伸缩支腿的固定、顶升系统的布置、液压顶升与爬梯、套架提升速度等影响顶升时间的关键因素，才能实现内爬塔式起重机的快速顶升。因此项目的研究目的在于内爬塔式起重机的安全、稳定、方便、快速的顶升控制。普通内爬塔式起重机的顶升方式可以实现塔机的顶升，但由于定位精度高、对结构砼体要求高、顶升预留洞口大、顶升速度慢等等问题，需要逐一解决与积累经验，使得内爬塔式起重机在更多的项目得到推广运用。
的核心筒或电梯井道内灵活安装，平均尺寸井道尺寸最小截面仅需比塔身标准节大600mm就能够满足；适用于各种型号的内爬塔式起重机（吨位从60t?m～1200t?m），能够实现快速的顶升速度，在3～6小时内完成一次顶升作业。因此中顶及内撑杆伸缩支腿顶升施工研究的主要内容为液压顶升，保证塔吊受力集中，减少导向轮与塔身的摩擦，快速顶升；采用内爬套架与伸缩支腿系统，在顶升后将伸缩支腿放置于电梯井的预洞孔洞中，固定快捷安全，避免采用“翻架式”的人工搬运套架与承重梁的麻烦。链轮提升系统快速提升内爬套架，避免反复搬运的劳力工作。使其达到安全、稳定、方便、快速的效果是该技术研究内容的关键。
（2）启动泵站油泵，操纵手动阀操作杆，使活塞杆带动下横梁上下伸缩运行，以调整下横梁的高度，使下横梁两侧的爬爪落在爬梯踏步上。操纵手动阀使活塞杆外伸，开始转由爬梯承受塔机的自重载荷。
（3）确认塔机前后平衡，塔身垂直度。
（4）将爬导向架四角的伸缩支腿旋出，杆头脚板顶紧电梯井壁，并使导向架四角的导向轮与塔身主弦杆距离均匀。
（5）塔机上爬，上横梁两侧爬爪超过爬梯筋板后，停止顶升，转动上横梁爬爪，使其伸入爬梯槽内。然后操作手动换向阀使油缸回缩，上爬爪便落在踏步上。
（7）活塞杆继续回缩，转由上爬爪承载，然后将下横梁上提。
（8）反复顶升，即可爬升到所需高度。
（9）当内爬底座的伸缩支腿与电梯井壁第一组预埋盒齐平时，停止顶升，伸出底座上的伸缩支腿，搁置在预埋盒处，并采用垫片垫平。
（10）将安装在内爬底座四个脚立柱上的伸缩撑杆旋出，使塔身下部紧固在电梯井梯井内。
（11）将安装在内爬套架上方塔身主弦杆上的安全撑杆旋出，顶紧电梯井壁，将塔身中部紧固在电梯井内。
（12）做好其他电气连接，完成第一次爬升。
（2）松开内爬套架和内爬导向架上各个撑杆，在导向轮上涂上润滑油。
（3）缩回液压油缸活塞杆，将下横梁两端的卸扣分别扣入塔身两侧链提系统内，启动液压泵站将下横梁向下顶，使内爬套架上升，将伸缩支腿全部推进主梁内。
（4）继续液压顶升，链条向下移动，将内爬套架、内爬导向架和爬梯向上反拉。
（5）油缸顶升一个行程，将内爬上节耳板上的卸扣分别扣入链提系统内，缩回油缸，该卸扣便扣紧了链条，承受了内爬套架、内爬导向架和爬梯的全部重量。
（6）取出下模梁两端的卸扣，将活塞杆全部缩回，完成一次顶升换步。
（7）重复第（3）的操作，经过反复液压顶升换步，内爬套架的伸缩支腿与上方的预留盒平齐，内爬机构提升到位。
（8）将内爬套架两直梁中的伸缩支腿拉到预埋盒内，垫平伸缩支腿，使内爬套架处于水平状态。
（9）将内爬套架和内爬导向架的撑杆与电梯井壁紧固。提升主电缆。
（10）吊挂配重，松开内爬底座上的安全撑杆，松开塔身上的安全撑杆。
（11）启动泵站油泵，操作手动阀操作杆，使油缸活塞杆伸缩运行，带动下横梁并将横梁两端爬爪搁置在爬梯的踏步上。顶升10~20mm高度，再将内爬底座的伸缩支腿回到两直梁内。前后移动配重，使塔身处于垂直状态。调整内爬导向架导向轮与塔身主弦杆的距离后，将内爬导向架安全撑杆与电梯井壁紧固。
（12）重复第一次爬升过程，即可完成第二次爬升。
8 塔式起重机液压顶升技术
常规的框架侧顶技术是内爬塔式起重机将液压站设置于电梯井外的楼面，液压油缸安装在内爬框架外侧的主梁止方，其洗塞杆向中伸出，杆端铰装顶升横梁，顶升横两端顶住塔身标准节外侧的顶升踏步，侧面上顶实现塔机爬升。由于塔机顶升时，需要从电梯井内将内爬框架拆出，向上搬运安装后才能固定塔身上节。需要耗费较长的时间，影响快速顶升的目的。所以研究小组首要任务投入到改造侧向顶升的目的修改为顶升，保证整机同步向上提升，减少多次拆装的麻烦。
主要是将液压油站设置于塔机内部（液压杆的上方），液压杆设置塔机标准节的。具体做法如下图：
11 应用背景
本技术研究成果将内爬塔式起重机的爬升实现机械化，降低了工人的劳动强度和人工操作的不稳定性，并简化爬升过程的程序，保证了爬升过程的稳定性，可以有效的缩短爬升时间约50%。通过采用特定的内撑杆伸缩支腿可以减少电梯井预留孔洞，电梯井后补孔洞的费用相应减少。采用内爬塔式起重机为国家节省大量钢材，替企业节省设备费用，适用于中顶及内撑杆伸缩支腿的爬升方法适用于各型号内爬式起重机（从60t?m～1200t?m级）的在高层和超高层建筑施工中的广泛使用。
参考文献
王青，郑翰晖，刘风军.浅谈内爬塔式起重机的爬升方式[J].建筑机械化，2011，（08）
胡建锋.国内内爬塔式起重机的开发与发展[J].建筑机械化，2005，（11）
[3]李跃忠.谈塔式起重机的使用管理[J].大众标准化，2005（10）
【关键词】内爬塔式起重机；顶升系统；伸缩支腿；液压顶升；内爬套架；内爬导向架
【Abstract】This paper is a combination of engineering practice， internal climbing tower crane in the top and inside the pole telescopic outrigger critical construction and application of a brief analysis of the experience and draw lessons for the future construction technology and construction methods.
【Key words】climbing tower crane，central jacking system； retractable legs；hydraulic lifting；climbing a set of frame；climbing guide frame
1 项目研究的背景
内爬式塔式起重机安装在建筑物内部（如电梯井，楼梯间等），依靠爬升机构，使塔身随建筑物建高而不断升高。由于其具有有效施工能力大、制作成本低、使用费用低、安全性好、整机轻量化等特点，为项目的施工投入减少大最的设备投资而深受施工企业的欢迎。特别是近几年来国内的高层住宅、超高层标志性建筑物的建设和高速发展，现阶段的建筑工业不断发展，高层、超高层建筑的不断涌现，这些工程都属于工程大、工期紧的项目。采用常规的外附式塔式起重机不能够满足施工场地要求，或者需要增加塔式起重机的投入量，而采用内爬塔式起重机可以有效的发挥其起重能力，节省机械投资。可常规的内爬塔式起重机的顶升形式耗时较长，一般需要占用一天甚至更长的时间，是现阶段高层建筑实现2.5天一层的结构建造速度的瓶颈之一，需在电梯井壁（或其附着剪力墙）上预留很大的孔洞，给施工造成极大的不便，在进行“翻架”顶升过程中，塔身稳定性差，容易出现失稳的现象。内爬式塔式起重机在高层与超高层建筑的施工中得到广泛应用。太古汇商业、酒店、办公楼和文化中心工程是广州市政府的重点项目，总建筑面积约为470000m2，而其中的一号塔楼项目为40层高，结构形式为钢骨柱+筒剪结构，标准层高为4.20m，建筑物高度为211.95米，建筑面积约为110000m2，主体施工工期仅为240天，平均每5.5天需要施工一层，钢骨柱吊装量达4000吨，每天需要的垂直运输吊次达120次，每次吊装时间平均为12分钟，在此情况下，塔吊需每天24小时运作方能满足吊运要求。
基于上述的背景，我公司成立了专题研究小组，以太古汇项目的一号塔楼内爬塔式起重机的顶升实施为依托，对常规内爬式起重机的顶升施工技术展开研究。通过借鉴和吸取国内外内爬塔式起重机顶升的经验，解决了内爬塔式起重机采用中顶及内撑杆伸缩支腿施工的关键技术，总结出一套成熟的施工方法，进一步完善该施工工艺，进而形成施工工法，为日后内爬塔式起重机采用中顶及内撑杆伸缩支腿施工的顶升施工提供经验和借鉴。
2 国内外研究现状
内爬塔式起重机的研究与使用始于1950年，最先投入的是法国、德国、意大利等西欧国家，在60年始，开始在欧美等各国纷纷进行效仿。世界上许多知名的超高层建筑的施工都从使用安全性能、节约施工成本投入等条件里考虑采用内爬塔式起重机。我国起步于1960年，在1970年开始投入使用。特别是近年来，中国的许多知名的超高层建筑纷纷投入使用内爬塔式起重机。如北京的电视台新址大楼采用的澳大利亚法福克公司的M1280D，广州市新电视塔（广州塔）采用的M900D等。至目前为止，国内的内爬塔式起重机顶升技术主要有早期的机械绳轮式，和现在普遍使用的双塔上顶式、框架挑爬式、框架侧顶式等几种。其中机械绳轮式由于操作复杂，安全隐患较大而淘汰，双塔上顶式主要是在我国80年代时研制的，框架侧顶式是在1984年从法国波坦公司引进的，框架挑爬式是目前大型超高层建筑附着于单边墙体上。
所以目前由于内爬塔式起重机大量运用于高层、超高层项目中，但由于顶升技术的不同，目前中顶及时内撑杆伸缩支腿的应用，目前广东省内、甚至在国内还没有完整的施工工法或操作规程指引，需要进一步研究与探讨。目前国家仅内爬塔式起重机仅有安全规程和技术条件，但对于采用中顶及内撑杆伸缩支腿的顶升技术的研究尚处于起步阶段。
3 项目研究的意义和目的
中顶及内撑杆伸缩支腿顶升主要结构是在内爬底座上安装伸缩支腿形式，爬梯和内爬导向架吊挂支撑在内爬套架上形成整体，套紧塔身。顶升的液压系统设置于塔身内部的内爬上节平台上，液压油缸铰接在内爬上节爬升横梁的双耳内，活塞杆向下伸出，杆端铰装顶升横梁，爬升横梁与顶升横梁两端均安装活动爬爪。该种顶升施工工艺替代了常规的内爬塔机的预留定位精度高、侧面顶升的摩擦力大、爬升速度慢、需要多次移动液压油站、往复搬运内爬套架等弊端。采用中顶及内撑杆伸缩支腿顶升施工具有顶升简单、顶升速度快、顶升劳动强度低、过程安全、预留洞口小等优点，既节省了工人的劳动台班，又保证了塔身在顶升过程的稳定性和减少对电梯井壁（或剪力墙）的破坏。
为了更好地到达安全、快速、平稳的将内爬塔式起重机的向上顶升的使用效果，在顶升过程需要解决伸缩支腿的固定、顶升系统的布置、液压顶升与爬梯、套架提升速度等影响顶升时间的关键因素，才能实现内爬塔式起重机的快速顶升。因此项目的研究目的在于内爬塔式起重机的安全、稳定、方便、快速的顶升控制。普通内爬塔式起重机的顶升方式可以实现塔机的顶升，但由于定位精度高、对结构砼体要求高、顶升预留洞口大、顶升速度慢等等问题，需要逐一解决与积累经验，使得内爬塔式起重机在更多的项目得到推广运用。
4 项目研究的先进性
中顶及内撑杆伸缩支腿顶升施工具有爬升简单、爬升速度快、爬升劳动强度低、过程安全、预留洞口小等特点，在国内仍处于起步应用阶段。本技术研究成果首次提出了采用液压顶升与内撑杆伸缩支腿相配合，以达到快速完成顶升任务，保障塔式起重机在施工过程的使用时间，多道安全内撑杆，可以保证内爬塔吊在爬升过程的垂直度控制，而且预留孔洞少而小，不影响电梯井（或剪力墙）的结构强度。采用新型的顶升方式，可以确保施工过程塔吊的使用时间，剪力墙后补与加强的工作量减少，工人台班量降低，劳动强度不高，有利于更好的推广。其技术具有一定的先进性，技术水平达到国内领先。5 项目研究的内容
中顶及内撑杆伸缩支腿顶升在不同宽度的核心筒或电梯井道内灵活安装，平均尺寸井道尺寸最小截面仅需比塔身标准节大600mm就能够满足；适用于各种型号的内爬塔式起重机（吨位从60t?m～1200t?m），能够实现快速的顶升速度，在3～6小时内完成一次顶升作业。因此中顶及内撑杆伸缩支腿顶升施工研究的主要内容为液压顶升，保证塔吊受力集中，减少导向轮与塔身的摩擦，快速顶升；采用内爬套架与伸缩支腿系统，在顶升后将伸缩支腿放置于电梯井的预洞孔洞中，固定快捷安全，避免采用“翻架式”的人工搬运套架与承重梁的麻烦。链轮提升系统快速提升内爬套架，避免反复搬运的劳力工作。使其达到安全、稳定、方便、快速的效果是该技术研究内容的关键。
6 顶升原理
中顶及内撑杆伸缩支腿顶升主要结构是在内爬底座上安装伸缩支腿形式，爬梯和内爬导向架吊挂支撑在内爬套架上形成整体，套紧塔身。顶升的液压系统设置于塔身内部的内爬上节平台上，液压油缸铰接在内爬上节爬升横梁的双耳内，活塞杆向下伸出，杆端铰装顶升横梁，爬升横梁与顶升横梁两端均安装活动爬爪。塔机顶升时，顶升横梁爬爪和爬升横梁爬爪交替置于爬梯筋上，从而实现顶升、上爬。顶升上爬到位后，将内爬套架、爬梯、底座的伸缩支腿旋出伸至预留孔洞中起承重作用，并将内撑杆固定于墙上。整机各部件介绍。7 顶升工艺
7.1初始顶升
（1）核查建筑物爬升支承处（电梯井壁）的混凝土强度是否已经设计强度的70%，备好相关配件，做好爬升前的塔机安全检查，在吊臂设置好相关的平衡吊重。（2）启动泵站油泵，操纵手动阀操作杆，使活塞杆带动下横梁上下伸缩运行，以调整下横梁的高度，使下横梁两侧的爬爪落在爬梯踏步上。操纵手动阀使活塞杆外伸，开始转由爬梯承受塔机的自重载荷。
（3）确认塔机前后平衡，塔身垂直度。
（4）将爬导向架四角的伸缩支腿旋出，杆头脚板顶紧电梯井壁，并使导向架四角的导向轮与塔身主弦杆距离均匀。
（5）塔机上爬，上横梁两侧爬爪超过爬梯筋板后，停止顶升，转动上横梁爬爪，使其伸入爬梯槽内。然后操作手动换向阀使油缸回缩，上爬爪便落在踏步上。
（7）活塞杆继续回缩，转由上爬爪承载，然后将下横梁上提。
（8）反复顶升，即可爬升到所需高度。
（9）当内爬底座的伸缩支腿与电梯井壁第一组预埋盒齐平时，停止顶升，伸出底座上的伸缩支腿，搁置在预埋盒处，并采用垫片垫平。
（10）将安装在内爬底座四个脚立柱上的伸缩撑杆旋出，使塔身下部紧固在电梯井梯井内。
（11）将安装在内爬套架上方塔身主弦杆上的安全撑杆旋出，顶紧电梯井壁，将塔身中部紧固在电梯井内。
（12）做好其他电气连接，完成第一次爬升。
7.2第二次顶升
（1）松开内爬套架上方的安全撑杆，将其移动到塔身上方，旋出并顶住电梯井壁；提升全套内爬机构。（2）松开内爬套架和内爬导向架上各个撑杆，在导向轮上涂上润滑油。
（3）缩回液压油缸活塞杆，将下横梁两端的卸扣分别扣入塔身两侧链提系统内，启动液压泵站将下横梁向下顶，使内爬套架上升，将伸缩支腿全部推进主梁内。
（4）继续液压顶升，链条向下移动，将内爬套架、内爬导向架和爬梯向上反拉。
（5）油缸顶升一个行程，将内爬上节耳板上的卸扣分别扣入链提系统内，缩回油缸，该卸扣便扣紧了链条，承受了内爬套架、内爬导向架和爬梯的全部重量。
（6）取出下模梁两端的卸扣，将活塞杆全部缩回，完成一次顶升换步。
（7）重复第（3）的操作，经过反复液压顶升换步，内爬套架的伸缩支腿与上方的预留盒平齐，内爬机构提升到位。
（8）将内爬套架两直梁中的伸缩支腿拉到预埋盒内，垫平伸缩支腿，使内爬套架处于水平状态。
（9）将内爬套架和内爬导向架的撑杆与电梯井壁紧固。提升主电缆。
摘自：毕业论文目录www.udooo.com
（10）吊挂配重，松开内爬底座上的安全撑杆，松开塔身上的安全撑杆。
（11）启动泵站油泵，操作手动阀操作杆，使油缸活塞杆伸缩运行，带动下横梁并将横梁两端爬爪搁置在爬梯的踏步上。顶升10~20mm高度，再将内爬底座的伸缩支腿回到两直梁内。前后移动配重，使塔身处于垂直状态。调整内爬导向架导向轮与塔身主弦杆的距离后，将内爬导向架安全撑杆与电梯井壁紧固。
（12）重复第一次爬升过程，即可完成第二次爬升。
8 塔式起重机液压顶升技术
常规的框架侧顶技术是内爬塔式起重机将液压站设置于电梯井外的楼面，液压油缸安装在内爬框架外侧的主梁止方，其洗塞杆向中伸出，杆端铰装顶升横梁，顶升横两端顶住塔身标准节外侧的顶升踏步，侧面上顶实现塔机爬升。由于塔机顶升时，需要从电梯井内将内爬框架拆出，向上搬运安装后才能固定塔身上节。需要耗费较长的时间，影响快速顶升的目的。所以研究小组首要任务投入到改造侧向顶升的目的修改为顶升，保证整机同步向上提升，减少多次拆装的麻烦。
主要是将液压油站设置于塔机内部（液压杆的上方），液压杆设置塔机标准节的。具体做法如下图：
11 应用背景
本技术研究成果将内爬塔式起重机的爬升实现机械化，降低了工人的劳动强度和人工操作的不稳定性，并简化爬升过程的程序，保证了爬升过程的稳定性，可以有效的缩短爬升时间约50%。通过采用特定的内撑杆伸缩支腿可以减少电梯井预留孔洞，电梯井后补孔洞的费用相应减少。采用内爬塔式起重机为国家节省大量钢材，替企业节省设备费用，适用于中顶及内撑杆伸缩支腿的爬升方法适用于各型号内爬式起重机（从60t?m～1200t?m级）的在高层和超高层建筑施工中的广泛使用。
参考文献
王青，郑翰晖，刘风军.浅谈内爬塔式起重机的爬升方式[J].建筑机械化，2011，（08）
胡建锋.国内内爬塔式起重机的开发与发展[J].建筑机械化，2005，（11）
[3]李跃忠.谈塔式起重机的使用管理[J].大众标准化，2005（10）