摘要：随着现代建筑群复杂程度的提升，以及要求的不断提升，增加了对塔式起重机的应用和管理需求。基于此背景，需要不断完善塔式起重机的布局技术，包括选择、布置、安装和拆除等，以便顺利完成各类大型工程的施工。
关键词：超高层建筑；塔式起重机；布置技术；应用管理；
超高层结构系统的选择参照包括：建筑物高度、抗震强度、风荷载以及当地钢材和混凝土价格等。因此，大多数具有各种结构系统的高层建筑，基本上都对一定的建筑物高度间距进行了设计，所以，需要通过对结构复杂性和单个组件的质量的提升，利用不同的建筑技术或不同高度的结构特征，设定适宜的施工技术。
一、塔式起重机布置技术
将塔式起重机布置于超高层建筑中的主要方法有三种：（1）塔式起重机外挂式内爬，通过钢结构支撑架在核心筒的外墙体或外部钢结构上的设计；（2）内爬支撑架布置在核心筒内的墙体或结构梁上对塔式起重机的安装；（3）常规落地式附墙安装方式，还可将顶部起重机放置在上模具工作平台上进行爬升。塔式起重机的布局主要考虑项目环境、工地条件、工期要求、技术特点、施工成本、结构系统、分段构件的起重量、结构高度等[1]。
（一）外挂内爬施工技术
塔式起重机通过钢结构支撑框架在核心筒外侧，放置在核心筒外的墙体或钢板墙、芯管等构件上。主要优点是:位于内部和外部提升点之间的塔式起重机，通过缩短塔式起重机的有效半径，能够提升并扩大堆场范围，以此来对其进行最大程度地提升;核心筒体的外侧的塔式起重机，能够避免动臂式塔式起重机与爬模或顶模系统之间的问题，塔式起重机标准节与爬模箱梁、桁架梁之间的冲突，能够消除内爬塔式起重机后面的布料机盲区，然而却不会影响核心筒内对正式电梯的安装工作；在塔式起重机外部对悬架的设置，通过增加塔式起重机之间的距离，能够防止塔式起重机的碰撞和提升[2]。因此，由于大型钢结构部件、高层建筑高度（超过300m）和墙体，能够满足塔吊和外部悬架的要求，因此，需要塔式起重机和外部悬架的布置。外挂内爬塔式起重机的主要缺点是，塔式起重机的钢结构支撑框架，对核心筒墙体及钢板墙、结构梁柱体的结构要求很高，并且建筑钢结构支撑框架和外挂内爬塔式起重机安拆需要较高的技术含量，结构十分复杂，因此，钢架支撑架的建造成本相对较高。
（二）内爬施工技术
对于采用“支撑钢框架+核心筒或支腿钢桁架”结构系统的第二类建筑物，并且核心筒内空间满足布置要求，可以考虑如何在核心筒内布置、安装、操作起重机的爬升。尽管塔式起重机在核心筒中，没有扮演最重要的角色，然而，由于此类建筑物高度相对较低，并且不存在巨大的柱框架等，因此采用核心筒内内置式塔机的方法，对基础支撑梁的计算比较容易，施工也比较方便、高效，在核心筒内操作塔式起重机的吊装工作更安全，内置塔的建设成本也较低[3]。
（三）附着式施工方法
当使用现有的地面做塔机基础进行安装时，塔式起重机需要布置在框架的柱子和剪力墙，或其他具有高刚度和强度的结构附近，并以此作为附着点。以此来确保垂直方向塔式起重机的中心点，与主体结构的墙壁连接点之间6-8m[4]的距离。壁杆和连接点附着支撑件之间的角度为45°-60°。现有的落地式塔式起重机，配备了成熟的施工技术、具有安全、容易保修以及出色的经济效益等优势。然而，受到塔式起重机标准截面的尺寸、强度和刚度等因素，导致现有的落地式塔式起重机的最大高度为200-220m，并且各个制造商生产的塔式起重机略有不同。
二、大型塔式起重机布置技术
（一）独立高度提高
目前，像FAVCO系列变幅臂塔式起重机一样，某些先进机器上的变幅臂塔机通常有着超过60m的独立高度，而在某些设备上，变幅臂塔机的独立高度通常为60m以上。如果动臂塔式起重机的高度较小，则塔式起重机的标准横截面强度会增强，而非动臂塔式起重机的举升次数则会减少，从而提高工作效率，提升项目进度并降低成本。西安绿地中心建筑高度为269.7m，将2台动臂式塔式起重机，1台STL720动臂式塔式起重机，安装到核心筒墙体的外侧，通过对内爬升施工的采用，将1台STL1000动臂式塔式起重机设置到了核心筒内[5]。由于采用的STL1000动臂式塔式起重机的独立高度为48m，因此，减去夹具高度和攀爬高度后，仅剩下有效使用高度14m。基于4.2m的标准层高度，STL1000臂式塔式起重机必须每3层上升一次，而塔式起重机爬升次数相对增加，降低了施工效率。因此加强塔式起重机的标准强度或合理选型等，可以有效提高施工效率；例如，塔式起重机的独立高度从48m增加到54m，有效使用高度增加到20m，减少爬升次数。
（二）支撑架加强
对外部塔式起重机钢结构支撑框架的设计和安装要求非常高，特别是支撑系统与建筑结构之间的连接，不仅需要能够有效地承受载荷，并且还要考虑气候和环境的变化。因此，塔式起重机钢支撑架的预埋件部分优先采用锚板，由于锚板直接与钢柱或取芯筒上的钢板进行焊接固定，所以质量可信。昆明西山万达广场的吊臂塔式起重机，采用外部悬挂的方法，塔式起重机钢结构支撑框架中内置的部件，通常过于固定在钢板上或直接焊接在钢柱上。2014年昆明周围地震后，钢结构支座的内置芯管的混凝土裂缝更为严重。但是，采用该技术措施的专家组已经证实，内置构件的锚定钢板与芯管的河道柱是稳定连接的，不会影响塔式起重机的安全和起重工作[6]。
总结：
通过对国内主流超高层建筑大型塔式起重机的布局的分析研究，基于各种结构、系统、结构高度、吊重以及便于塔机安装、拆除等因素，采用了塔式起重机的布局技术。
在正常情况下，建筑物的高度通常超过400 m，并且吊装部件很重，基于此种情形，起重机的作业方式可优选外挂方式。采用“钢框架+核心筒+伸臂桁架"结构体系的超高层建筑，其结构高度往往在250-350m，由于吊装构件较重，因此，将起重机外挂内爬，是最好的处理方法，且起重机内爬适用于超高层结构的情况下。当建筑的高度在250m以上时，核心筒筒体内可承担起重机爬升的任务，即可总结为‘钢框架+核心筒或钢柱混凝土框架+核心筒"结构体系；而附着于地面的常规方法则可用于低高度建筑，低高度建筑一般低于200m可总结为“钢筋混凝土框架+核心筒”或钢筋混凝土筒中筒"结构体系;当建筑高度较高，常规落地式附墙安装方式无法满足建筑高度要求时，可以考虑塔式起重机内爬方式。
参考文献：
[1]李彦贺，周予启，翁德雄，等.深圳平安金融中心多工序无缝衔接关键技术[J].施工技术，2015，44 (12) ：115-118.
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[3]叶浩文，杨玮.广州周大福金融中心关键施工技术[M].北京中国建筑工业出版社， 2015.
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[6]昌学林，吴杰，彭绍勇，等结构梁荷载式超高层内爬式塔式起重机施工技术研究与应用[J].施工技术，2015, 44 (5) ：13-15.