１·大型动臂式塔式起重机的发展
进入２１世纪，国内超高层建筑如雨后春笋般出现，一些造型独特、世人瞩目的地标性工程，朝着高度更高、结构形式更复杂的方向发展，对塔式起重机提出了更高的要求：１）建筑高度的增加使塔式起重机的使用形式逐步由外附式（固定式）过渡为内爬式；２）钢结构技术日益成熟且结构形式多样，如：异形柱、巨型柱、刚性节点等，使吊装单元的质量大大增加，塔式起重机的起重能力也随之增大；３）由于建筑高度和吊装单元的双重作用，塔式起重机的驱动形式逐步由电力驱动升级为柴油机驱动；４）由于施工场地狭窄和周围障碍物的限制，塔式起重机的结构形式开始由普通平臂（小车变幅）演变为动臂变幅（俯仰变幅）。因此，具有起吊质量大、尾部回转半径小、柴油机驱动等特点的动臂式塔式起重机，成为超高层施工中的主要垂直运输设备。
２·关键施工技术
２．１ 塔式起重机的选型及布置
在超高层建筑施工中，由于各专业交叉作业多、吊装高度高，且吊装时间长，因此要合理选择起重吊装设备。选择吊装设备时，要根据钢构件的分段分节的质量情况、施工作业半径，并结合工期、安全、成本等多种因素进行考虑。现以沈阳市府恒隆工程为例说明塔式起重机的选型及布设。
沈阳市府恒隆工程塔楼一采用型钢混凝土框架－核心筒结构体系，地下４层，地上６８层，６８层以上为皇冠造型结构，顶部标高３５０．６００ｍ，工程总用钢量约６万ｔ，结构整体呈“回”字形布置，整体设置３道加强层，由伸臂桁架和腰桁架组成，提高了整体框架的抗侧能力和稳定性，如图１所示。
由于该工程单层面积较大，每层构件达２４０根之多，且与土建交叉作业多，考虑到施工工期，现场需布设两台塔式起重机方能满足施工要求。此外，外框钢柱分段为２～３层１节，４个角部的钢柱质量达５５ｔ，结合现场作业空间及构件重量分布特点，需在核心筒中部设置１台ＺＳＬ２７００塔式起重机，其臂长５５ｍ，端部起重量３７６ｋＮ，满足构件吊重要求。此外在核心筒东北角挂设１台ＺＳＬ７５０塔式起重机，主要用于核心筒钢柱及土建钢筋的吊装，塔式起重机布设如图２所示。
２．２ 常用塔式起重机分类
目前国内用于高层建筑施工的塔式起重机主要有外附式和内爬式两种。内爬式塔式起重机一般布置在建筑物内部，可以随着施工进程而逐渐向上爬升，其爬升必须依靠附着于建筑物上的多套支撑框架体系。此种形式塔式起重机不占用建筑物外围空间、覆盖范围广、使用效率高，但其在爬升期间影响施工进度，且拆除十分不便。
外附式塔式起重机一般布置在建筑物外部，需要配置大量塔身标准节和多道附着装置。该种形式塔式起重机爬升及拆除十分方便，对施工进度影响很小，司机视野更加开阔，但其塔身高度高、质量大，需额外占用外部作业空间。
２．３ 安装方法
塔式起重机均是在固定式基础或内爬式支撑系统的预埋件施工完毕，并达到规定要求后进行安装的。先在地面完成塔式起重机各部组件的拼装，然后根据塔式起重机和现场的实际情况，选择合适的起重安装设备，依照先下后上的顺序完成安装工作。
沈阳市府恒隆工程两台动臂式塔式起重机均采用先安装成基础固定式，即两台塔式起重机的最大独立高度，当塔楼施工到地面７层以上后，再转变为内爬式的施工方式。根据两台塔式起重机的特点，ＺＳＬ７５０塔式起重机采用一台１５０ｔ履带吊和一台５０ｔ汽车吊进行安装，ＺＳＬ２７００则采用已装好的ＺＳＬ７５０进行安装，安装流程如图３所示。
２．４ 爬升系统
每台塔式起重机利用支撑系统（３套）和爬带（１套），通过底部爬升节内的液压爬升系统进行爬升。塔式起重机工作期间使用两套支撑系统作为支撑，另一套系统在爬升时使用，通过３套系统的安装、拆卸实现循环使用。
支撑系统有多种形式，使用哪种爬升支撑系统，要根据工程的具体情况而定。沈阳恒隆工程ＺＳＬ７５０及ＺＳＬ２７００塔式起重机支撑系统形式分别如图４、图５所示。
２．５ 爬升规划
在超高层建筑结构施工时，涉及到很多关键问题，如塔式起重机爬升、核心筒爬（提、顶）模等，处理好两者之间的关系是决定工程施工顺利与否的关键。首先要做好塔式起重机爬升规划以避免与爬模系统产生冲突，其中主要考虑以下３点：１）塔式起重机工作范围最高点与爬模架上端之间的安全距离；２）塔式起重机爬升后最高支撑框架与爬模架下端的距离；３）塔式起重机支撑系统间距的最小值及最大值。
沈阳市府恒隆工程ＺＳＬ７５０塔式起重机支撑最小间距为１４ｍ，塔身长度为５４．７ｍ；ＺＳＬ２７００塔式起重机支撑最小间距为１６ｍ，塔身长度为５６．９ｍ，爬模架设计高度为１６．７ｍ。当塔式起重机需要爬升时，下一步需要附着的位置应处于爬模体系以下，而此时爬模的高度不能超出塔式起重机的工作高度。所以，要求规划中的附着点高度范围既要满足最小夹持间距的要求，又要满足不与爬模体系在高度方向相冲突的要求。ＺＳＬ７５０塔式起重机爬升规划如图６所示。
由图６可知，爬升前的夹持距离ｓ１与爬升后的夹持距离ｓ２之和不能大于塔身高度Ｈ 减去安全范围（Ｌ１＋Ｌ２）及爬模架高度Ｌ３，其中Ｌ１为１．５ｍ，Ｌ２为０．２ｍ，Ｌ３为１６．７ｍ。ＺＳＬ７５０塔式起重机：ｓ１≥１４ ｍ，ｓ２≥１４ ｍ，Ｈ－（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３）＝３６．３ｍ，即需满足２８ｍ≤ｓ１＋ｓ２≤３６．３ｍ。规划中（ｓ１＋ｓ２）最小为３２．２ｍ，（ｓ１＋ｓ２）最大为３５ｍ，满足要求。
ＺＳＬ２７００塔式起重机：ｓ１≥１６ ｍ，ｓ２≥１６ ｍ，Ｈ－（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３）＝３８．５ｍ，即需满足３２ｍ≤ｓ１＋ｓ２≤３８．５ｍ，塔式起重机与爬模架在高度方向才不会有冲突。规划中（ｓ１＋ｓ２）最小为３３．６ｍ，（ｓ１＋ｓ２）最大为３４．５ｍ，满足要求。
２．６ 塔式起重机爬升
在内爬塔式起重机的爬升过程中，塔式起重机的质量传递为：顶升油缸→爬带→爬升框或支撑系统→墙体或构筑物。
沈阳市府恒隆项目ＺＳＬ７５０塔式起重机是由爬升节和爬升横梁上的两组爬爪通过爬升节内的液压油缸（设计行程２．５ｍ，不同塔式起重机油缸数量及缸程不同）的伸缩上下运动交替支承在爬带上，来实现塔式起重机的爬升工作。根据爬升的距离，需要多次循环伸缩运动，才能完成一次爬升操作，其爬升流程和爬升示意如图７所示。
３·结 语
目前动臂式塔式起重机已成为超高层建筑领域主流的吊装设备，其优良的结构及作业性能满足现代超高层建筑需要，而如何处理好塔式起重机的选型布置、安装、爬升等关键问题，是决定项目能否顺利施工的关键。本文重点介绍了以上要点在实际施工过程中的应用。对于重点工序，实施前应编制详细的施工方案，明确工艺流程，确保塔式起重机的合理使用。
参考文献
［１］许立山，张汉，肖南．ＣＣＴＶ 主楼大型动臂式塔式起重机高空移位安装［Ｊ］．施工技术，２００９，３８（４）：４３－４５．
［２］杨晓毅，刘宝山，彭明祥．ＣＣＴＶ 主楼结构施工用塔式起重机选型和定位［Ｊ］．施工技术，２００９，３８（４）：４０－４２．
［３］胡鏖，杨晓毅，杨士江．ＣＣＴＶ 主楼大型塔式起重机拆除技术［Ｊ］．施工技术，２００９，３８（４）：５１．
［４］汪晓阳，邵新宇，何培洋．超高层多塔机联合作业应用与研究［Ｊ］．工业建筑，２０１２，４２（增刊）：８５６－８５８．
进入２１世纪，国内超高层建筑如雨后春笋般出现，一些造型独特、世人瞩目的地标性工程，朝着高度更高、结构形式更复杂的方向发展，对塔式起重机提出了更高的要求：１）建筑高度的增加使塔式起重机的使用形式逐步由外附式（固定式）过渡为内爬式；２）钢结构技术日益成熟且结构形式多样，如：异形柱、巨型柱、刚性节点等，使吊装单元的质量大大增加，塔式起重机的起重能力也随之增大；３）由于建筑高度和吊装单元的双重作用，塔式起重机的驱动形式逐步由电力驱动升级为柴油机驱动；４）由于施工场地狭窄和周围障碍物的限制，塔式起重机的结构形式开始由普通平臂（小车变幅）演变为动臂变幅（俯仰变幅）。因此，具有起吊质量大、尾部回转半径小、柴油机驱动等特点的动臂式塔式起重机，成为超高层施工中的主要垂直运输设备。
２·关键施工技术
２．１ 塔式起重机的选型及布置
在超高层建筑施工中，由于各专业交叉作业多、吊装高度高，且吊装时间长，因此要合理选择起重吊装设备。选择吊装设备时，要根据钢构件的分段分节的质量情况、施工作业半径，并结合工期、安全、成本等多种因素进行考虑。现以沈阳市府恒隆工程为例说明塔式起重机的选型及布设。
沈阳市府恒隆工程塔楼一采用型钢混凝土框架－核心筒结构体系，地下４层，地上６８层，６８层以上为皇冠造型结构，顶部标高３５０．６００ｍ，工程总用钢量约６万ｔ，结构整体呈“回”字形布置，整体设置３道加强层，由伸臂桁架和腰桁架组成，提高了整体框架的抗侧能力和稳定性，如图１所示。
由于该工程单层面积较大，每层构件达２４０根之多，且与土建交叉作业多，考虑到施工工期，现场需布设两台塔式起重机方能满足施工要求。此外，外框钢柱分段为２～３层１节，４个角部的钢柱质量达５５ｔ，结合现场作业空间及构件重量分布特点，需在核心筒中部设置１台ＺＳＬ２７００塔式起重机，其臂长５５ｍ，端部起重量３７６ｋＮ，满足构件吊重要求。此外在核心筒东北角挂设１台ＺＳＬ７５０塔式起重机，主要用于核心筒钢柱及土建钢筋的吊装，塔式起重机布设如图２所示。
２．２ 常用塔式起重机分类
目前国内用于高层建筑施工的塔式起重机主要有外附式和内爬式两种。内爬式塔式起重机一般布置在建筑物内部，可以随着施工进程而逐渐向上爬升，其爬升必须依靠附着于建筑物上的多套支撑框架体系。此种形式塔式起重机不占用建筑物外围空间、覆盖范围广、使用效率高，但其在爬升期间影响施工进度，且拆除十分不便。
外附式塔式起重机一般布置在建筑物外部，需要配置大量塔身标准节和多道附着装置。该种形式塔式起重机爬升及拆除十分方便，对施工进度影响很小，司机视野更加开阔，但其塔身高度高、质量大，需额外占用外部作业空间。
２．３ 安装方法
塔式起重机均是在固定式基础或内爬式支撑系统的预埋件施工完毕，并达到规定要求后进行安装的。先在地面完成塔式起重机各部组件的拼装，然后根据塔式起重机和现场的实际情况，选择合适的起重安装设备，依照先下后上的顺序完成安装工作。
沈阳市府恒隆工程两台动臂式塔式起重机均采用先安装成基础固定式，即两台塔式起重机的最大独立高度，当塔楼施工到地面７层以上后，再转变为内爬式的施工方式。根据两台塔式起重机的特点，ＺＳＬ７５０塔式起重机采用一台１５０ｔ履带吊和一台５０ｔ汽车吊进行安装，ＺＳＬ２７００则采用已装好的ＺＳＬ７５０进行安装，安装流程如图３所示。
２．４ 爬升系统
每台塔式起重机利用支撑系统（３套）和爬带（１套），通过底部爬升节内的液压爬升系统进行爬升。塔式起重机工作期间使用两套支撑系统作为支撑，另一套系统在爬升时使用，通过３套系统的安装、拆卸实现循环使用。
支撑系统有多种形式，使用哪种爬升支撑系统，要根据工程的具体情况而定。沈阳恒隆工程ＺＳＬ７５０及ＺＳＬ２７００塔式起重机支撑系统形式分别如图４、图５所示。
２．５ 爬升规划
在超高层建筑结构施工时，涉及到很多关键问题，如塔式起重机爬升、核心筒爬（提、顶）模等，处理好两者之间的关系是决定工程施工顺利与否的关键。首先要做好塔式起重机爬升规划以避免与爬模系统产生冲突，其中主要考虑以下３点：１）塔式起重机工作范围最高点与爬模架上端之间的安全距离；２）塔式起重机爬升后最高支撑框架与爬模架下端的距离；３）塔式起重机支撑系统间距的最小值及最大值。
沈阳市府恒隆工程ＺＳＬ７５０塔式起重机支撑最小间距为１４ｍ，塔身长度为５４．７ｍ；ＺＳＬ２７００塔式起重机支撑最小间距为１６ｍ，塔身长度为５６．９ｍ，爬模架设计高度为１６．７ｍ。当塔式起重机需要爬升时，下一步需要附着的位置应处于爬模体系以下，而此时爬模的高度不能超出塔式起重机的工作高度。所以，要求规划中的附着点高度范围既要满足最小夹持间距的要求，又要满足不与爬模体系在高度方向相冲突的要求。ＺＳＬ７５０塔式起重机爬升规划如图６所示。
由图６可知，爬升前的夹持距离ｓ１与爬升后的夹持距离ｓ２之和不能大于塔身高度Ｈ 减去安全范围（Ｌ１＋Ｌ２）及爬模架高度Ｌ３，其中Ｌ１为１．５ｍ，Ｌ２为０．２ｍ，Ｌ３为１６．７ｍ。ＺＳＬ７５０塔式起重机：ｓ１≥１４ ｍ，ｓ２≥１４ ｍ，Ｈ－（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３）＝３６．３ｍ，即需满足２８ｍ≤ｓ１＋ｓ２≤３６．３ｍ。规划中（ｓ１＋ｓ２）最小为３２．２ｍ，（ｓ１＋ｓ２）最大为３５ｍ，满足要求。
ＺＳＬ２７００塔式起重机：ｓ１≥１６ ｍ，ｓ２≥１６ ｍ，Ｈ－（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３）＝３８．５ｍ，即需满足３２ｍ≤ｓ１＋ｓ２≤３８．５ｍ，塔式起重机与爬模架在高度方向才不会有冲突。规划中（ｓ１＋ｓ２）最小为３３．６ｍ，（ｓ１＋ｓ２）最大为３４．５ｍ，满足要求。
２．６ 塔式起重机爬升
在内爬塔式起重机的爬升过程中，塔式起重机的质量传递为：顶升油缸→爬带→爬升框或支撑系统→墙体或构筑物。
沈阳市府恒隆项目ＺＳＬ７５０塔式起重机是由爬升节和爬升横梁上的两组爬爪通过爬升节内的液压油缸（设计行程２．５ｍ，不同塔式起重机油缸数量及缸程不同）的伸缩上下运动交替支承在爬带上，来实现塔式起重机的爬升工作。根据爬升的距离，需要多次循环伸缩运动，才能完成一次爬升操作，其爬升流程和爬升示意如图７所示。
３·结 语
目前动臂式塔式起重机已成为超高层建筑领域主流的吊装设备，其优良的结构及作业性能满足现代超高层建筑需要，而如何处理好塔式起重机的选型布置、安装、爬升等关键问题，是决定项目能否顺利施工的关键。本文重点介绍了以上要点在实际施工过程中的应用。对于重点工序，实施前应编制详细的施工方案，明确工艺流程，确保塔式起重机的合理使用。
参考文献
［１］许立山，张汉，肖南．ＣＣＴＶ 主楼大型动臂式塔式起重机高空移位安装［Ｊ］．施工技术，２００９，３８（４）：４３－４５．
［２］杨晓毅，刘宝山，彭明祥．ＣＣＴＶ 主楼结构施工用塔式起重机选型和定位［Ｊ］．施工技术，２００９，３８（４）：４０－４２．
［３］胡鏖，杨晓毅，杨士江．ＣＣＴＶ 主楼大型塔式起重机拆除技术［Ｊ］．施工技术，２００９，３８（４）：５１．
［４］汪晓阳，邵新宇，何培洋．超高层多塔机联合作业应用与研究［Ｊ］．工业建筑，２０１２，４２（增刊）：８５６－８５８．