超高层建筑施工中基坑内爬塔吊的施工布置

摘要：超高层建筑的兴起对垂直运输提出严苛要求，基坑内爬塔吊成为关键支撑。本文剖析超高层建筑施工特性，点明结构复杂、风荷载大等难点及流程节奏；阐述基坑内爬塔吊节省场地、降低塔身自由高度等优势；从吊运、安全等维度明确施工布置需求。探讨塔吊选型参数与适配原则，详述初始平面、竖向布置策略。结合案例展示成效，总结经验推广要点，为超高层建筑施工中基坑内爬塔吊合理运用提供指导。

关键词：超高层建筑；基坑内爬塔吊；施工布置

引言：当今城市化进程加速，超高层建筑如雨后春笋般涌现，其施工复杂性远超常规建筑。在垂直运输领域，基坑内爬塔吊扮演着举足轻重的角色。超高层建筑高度攀升、结构繁杂，施工流程多阶段交织，对塔吊承载、吊运及时性要求极高；场地局促促使寻求高效利用空间的塔吊方案。深入探究基坑内爬塔吊施工布置，综合考量建筑特性、选型要点、布置策略，对保障超高层建筑施工安全、高效推进、成本可控意义重大，是本文聚焦所在。

一、超高层建筑施工特点与基坑内爬塔吊需求分析

1.1 超高层建筑施工特性剖析

超高层建筑施工面临诸多独特挑战。从建筑结构看，高度的不断攀升使其风荷载显著增大，对结构稳定性要求极高。在一些超高层地标建筑中，常采用巨型框架-核心筒结构，核心筒作为主要竖向承重构件，其内部结构复杂，塔吊附着难度大，需精准设计附着点，确保塔吊与建筑结构协同受力。随着建筑高度增加，混凝土泵送、钢结构吊装等施工工艺难度呈指数级上升，对施工设备性能要求苛刻。施工流程上，超高层建筑从深基坑开挖、基础施工，到主体结构逐层攀升，再到后期装饰装修，各阶段紧密相连且持续时间长。不同施工阶段对垂直运输需求差异明显，基础施工阶段需吊运大量钢筋、模板等材料，主体施工时则侧重预制构件、大型机械设备的吊运，施工节奏的把控依赖高效的垂直运输体系。

1.2 基坑内爬塔吊优势体现

相较于传统外附塔吊，基坑内爬塔吊优势突出。在场地利用方面，它无需在建筑外围设置大面积塔吊附着场地，可有效节省宝贵的施工场地，尤其适用于城市中心等场地局促区域。在某城市核心区超高层建筑项目中，基坑周边紧邻市政道路与既有建筑，采用基坑内爬塔吊后，减少了场地占用，避免了对周边交通与环境的过多干扰。从塔吊自身稳定性考量，基坑内爬塔吊塔身可借助建筑结构逐步爬升，降低了塔身自由高度，在复杂风况下稳定性更强，减少因塔身晃动引发的安全隐患，提高吊运精度与效率。

1.3 施工布置关键需求确定

施工布置时，首先要确保塔吊吊运覆盖范围全面，无吊运死角，满足建筑各部位施工材料、构件的吊运需求。塔吊起重量需适配各施工阶段最重构件重量，防止超载事故。安全距离方面，塔吊与周边建筑物、地下管线以及施工现场内其他设施要保持足够安全间距，避免碰撞风险。为满足塔吊后续爬升需求，在建筑设计与施工规划阶段就要预留合适的爬升空间，确保塔吊能够顺利、安全地完成多次爬升作业，保障超高层建筑施工有序推进。

二、基坑内爬塔吊选型依据与要点

2.1 塔吊选型关键参数考量

塔吊选型时，起重力矩与起重量是重中之重。起重力矩反映塔吊在特定幅度下的起重能力，要依据超高层建筑最重构件及其吊运半径精准核算。某超高层项目中，核心筒钢构件重达25吨，吊运半径35米，经计算需选用起重力矩至少 875吨·米的塔吊，才能保障构件安全吊运。起重量则需兼顾施工全程，基础施工吊运钢筋、模板，主体阶段吊装钢梁、预制板等，各阶段最重吊运物不同，应选取能满足各阶段最大需求的塔吊。工作幅度与起升高度不容小觑。工作幅度决定塔吊覆盖范围，需依据建筑平面尺寸，利用专业模拟软件优化，确保起重臂旋转时无吊运死角，物料可精准送达各施工点。起升高度要综合考量建筑总高度、地下室深度与塔吊基础高度，额外预留富余量，以满足如屋面装饰、附属设施安装等后期特殊吊运需求。塔吊自身结构特性关乎吊运安全。在超高层高空作业、复杂风况下，塔身刚度与稳定性至关重要。塔吊标准节的截面尺寸、材质强度决定其刚度，选型时务必确保能抵御强风、地震等外力，维持塔身稳定，保障吊运平稳、精准。

2.2 适配工程条件的选型原则

选型要紧密适配工程条件。从建筑结构形式看，若为混凝土核心筒与外框钢结构，塔吊附着点应选在核心筒稳固处，且型号要满足钢结构大吨位、高精度吊装；若是全混凝土结构，需兼顾混凝土浇筑布料需求，挑选起重臂长度适宜的塔吊。场地地质状况影响塔吊基础设计。软土地层承载弱，塔吊基础多采用桩基础强化，选型时要依据基础形式确定塔吊竖向、水平承载性能，预防基础沉降、位移。硬土地层虽相对稳定，但仍要留意地基不均匀沉降问题。周边环境制约不容忽视。若基坑周边有既有建筑，塔吊起重臂伸展需避开，防止碰撞，选型要在满足吊运范围同时控制臂长；靠近交通要道，要考虑塔吊安装、拆除对交通的干扰，优先选便于快速安拆的型号，确保施工与周边环境协调，推动超高层建筑有序施工。

三、基坑内爬塔吊在基坑内的初始布置规划

3.1 平面布置策略

在进行基坑内爬塔吊的平面布置时，基于吊运效率最大化是首要原则。利用先进的 BIM技术或专业的塔吊布置模拟软件，对塔吊位置进行多方案比选。将塔吊尽可能靠近材料堆放区与预制构件加工区，这样能最大程度缩短吊运回转角度与距离，减少吊运时间损耗。在某超高层综合体项目中，通过模拟分析，将塔吊设置在距离钢筋堆放区仅15米、预制楼板加工区20米的位置，相比初始方案，单次吊运平均时间缩短了2-3分钟，大幅提升了施工效率。兼顾场地限制与协同作业也不可或缺。要充分考虑基坑出土坡道、施工道路以及其他临时设施的布局。合理安排多台塔吊之间的间距，依据塔吊起重臂长度、旋转角度，通过计算确保相邻塔吊在作业时起重臂不会发生碰撞。一般来说，两台塔吊起重臂最小安全间距不低于5米，且在施工过程中利用塔吊防碰撞系统实时监测。此外，若存在多台塔吊协同作业，还需根据不同施工阶段的任务量，合理分配吊运区域，实现各塔吊高效配合，保障整个基坑区域施工的流畅性。

3.2 竖向布置要点

塔吊基础设置是竖向布置的关键环节。结合基坑支护形式进行设计，若基坑采用地下连续墙支护，可考虑将塔吊基础与地下连续墙进行连接，利用墙体的承载能力，增强塔吊基础稳定性，减少基础沉降风险。对于软土地层，多采用桩基础，根据塔吊竖向荷载、倾覆力矩等参数，精确设计桩径、桩长与桩间距，确保基础能承受塔吊运行过程中的各种作用力。初始安装高度的确定同样重要。要综合考量地下室施工深度、周边建筑物高度等因素。地下室深度决定了塔吊初始吊钩需达到的最低位置，以满足基础施工材料吊运需求；周边建筑物高度则限制了塔吊起重臂俯仰角度，避免与既有建筑发生干涉。一般要求塔吊初始安装高度高于周边建筑物10-15米。

结语

超高层建筑施工复杂，基坑内爬塔吊作用关键。通过剖析施工特性、明晰塔吊优势与需求，依据严谨选型要点，精心规划初始布置，包含平面的高效协同、竖向的稳固构建，有效解决垂直运输难题。实践证明其可行性与优越性，虽仍有优化空间，但为同类工程提供宝贵借鉴，助力超高层建筑迈向新高度。

参考文献

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[2]陈岳明，张谱，王伟，等.动臂式内爬塔吊在超高层建筑施工中的应用[J].浙江建筑，2015，32（07）：42-46.