群塔技术在超高层建筑施工中的应用

1、塔机选型及施工设计
　　北京市财富中心一期工程总建筑面积247160m2，占地面积约28082m2，由办公楼(43层，建筑高度165.90m)、公寓楼(37层，建筑总高128.65m)和翼楼(9层，建筑总高165.90m)组成，整个地上建筑呈双塔型结构。
　　财富中心工程办公楼为型钢混凝土结构，楼层高、单层面积大，钢构件吊重达12t，受场地限制只能在楼北侧安装附着式塔机。根据施工对塔机吊次、吊重和塔高的要求，办公楼设置2台塔机，其中1台为MC300K12附着式塔机，另1台为MC320P内爬式塔机，公寓楼设置2台F0/23B塔机，翼楼设置一台H3/36B塔机，地下车库设置3台塔机，靠近办公楼部位的H3/36B塔机负责吊运钢构件和其它材料，另外2台为F0/23B。由于场地情况和结构需求，2#塔机设置在公寓楼基坑南侧槽边上，4#塔机设置在办公楼电梯井筒内，其它6台塔机设置在基坑内，其平面布置见图1。

图1：塔机平面布置图

　　根据该工程一摸建筑面积、结构形式、工期要求等特点，及建筑外围可用场地狭窄的具体情况，对塔机选型及施工设计筛选。塔机布置时首先保证满足覆盖的要求，然后根据材料及构件重量确定塔机型号。
　　1.1 塔机平面布置
　　为充分发挥群塔施工优势，避免相临塔机起重臂和塔身之间发生碰撞，在现场定位时遵循以下原则：两塔间距至少要大于起重臂较短塔机的回转半径，且要有足够的施工高度差，此时长臂塔机高度要大于短臂塔机。当然，两塔间距大于起重臂较长塔机的回转半径更好。
　　现场的实际情况是(见图1)：1#、2#塔机间距大于50m起重臂的长度；3#、4#塔机距离38mm大于短臂4#载塔机35m的回转半径；7#、8#载塔机间距大于起重臂较长的50m回转半径；7#、6#塔机间距大于起重臂较长的50m回转半径；5#、7#塔机间距大于起重臂较长的55m回转半径；5#、8#塔机间距大于起重臂较长的55m回转半径。
　　1.2 施工高度差
　　从平面布置图中可分析得出，现场设置的8台塔机相对密集，相临塔机之间回转覆盖面积均有较大的重合。为了解决这个问题，将塔机起重臂设置在不同的高度，让其在不同的层面上工作，避免在施工中发生碰撞。塔机初始高度确定如下(指吊钩在塔机基础面以上的最大起升高度)：
　　(1)1#、2#塔机和3#、4#塔机负责建筑物主楼的施工，所以初始高度为最高。1#塔机出事高度为50.8m(14个标准节)，2#塔机为50.8m(14个标准节)；1#、2#塔机的施工高度差实际为10m；
　　(2)3#、8#塔机的施工高度差为15m；4#塔机为内爬式，在电梯井内爬升，该机自身高度约为36m，施工中需超出楼面高度15m以上，它的相对高度始终要低于3#塔机12m；
　　(3)7#塔机初始自立高度可以超过北侧工地房屋(6m)和房屋北侧树木高度的同时与1#塔机(2台塔机在施工过程中仅可能出现起重臂碰撞问题)的施工高度差为9.1m；
　　(4)1#、6#塔机的施工高度差为20m。
　　(5)5#塔机与1#、7#、3#、4#塔机的施工高度差分别为9.1m、9.9m、9m、3m。需要说明的是，5#和4#塔机在施工过程中仅可能出现起重臂碰撞问题，所以起重臂高度差3m即可满足安全施工的需要。
　　由于地下车库三层总高度17.6m，现场所有塔机初始自立高度均可满足车库施工要求。如因施工进度问题产生矛盾，可略作调整。顶升以后，高度改变但相互的高度差不应改变，附着锚固后根据施工具体情况再重新进行调整。另外，3#、4#塔机承担钢构件的吊运任务，如存在大于其起重能力的需求，需采用特殊工艺解决。
　　施工中，根据施工进度和施工作业要求确定塔机安装高度，见表1。

表1：塔机主要参数及安装高度

　　1.3 顶升与附着锚固
　　塔机初始高度不能满足施工要求时，就要采取塔身顶升的方法，当顶升到最大自立高度仍然满足不了施工要求时就要采取附着锚固措施。1#、2#塔机各锚固5次，3#塔机锚固17次，高度达193m，5#塔机锚固1次达到最终施工高度。内爬塔则随建筑物高度的增加，通过不断提升受力支承点的方法爬升以增加高度，其2道支承受力点之间的距离为11.1m。4#塔机每次爬升12m，经过多次爬升，直至186m。
　　2、塔机主要施工技术应用
　　2.1 内爬塔机技术应用
　　在该工程办公楼施工中运用了内爬塔机施工技术，利用电梯井道安装了1台MC320P塔机，充分发挥了机械设备的性能，获得了显著的经济效益。
　　内爬塔机与附着塔机相比具有明显优势：内爬塔机在建筑物内部施工，不占用施工场地，适合于现场狭窄的工程，特别有利于城区改扩建工程。无需专门制作钢筋混凝土基础(相似型号的MC300塔机基础制作使用钢筋混凝土130t以上)，施工准备简单(只需预留洞口，局部加强)，节省费用。无需多道锚固装置和复杂的附着作业(MC300为达到同样的施工高度需锚固17次)；内爬塔机设置在建筑物中间，作业范围大，可覆盖建筑物，起重臂伸出建筑物的幅度小，可有效地避开周围障碍物和人行道等；可以配置较短的起重臂，起重性能得到充分发挥；只需少量的标准节(MC320P塔机为36m塔身)即可满足施工需求，一次性投资少，建筑物高度越高，经济效益越显著。
　　2.2 双塔抬吊技术
　　财富一期群塔施工两点很多，负责办公楼施工的3#