广州新电视塔施工组织设计 顶部天线桅杆安装

广州新电视塔施工组织设计 顶部天线桅杆安装内容摘要：

广州新电视塔施工组织设计 顶部天线桅杆安装 第三章 顶部天线桅杆安装方案第一节 天线桅杆安装总体技术路线天线桅杆总高 156 米，上下分成两部份。 下部变截面格构式 ，上部阶梯箱型实腹式 ，总重约 1300 吨。 结构座落在楼层顶部转换层上。 装难点及关键点1）天线桅杆总高 156 米，并且处于 454 米的高空安装，对起重设备、安装工艺选择提出很高要求；2）如何解决结构构件的超高空的垂直运输，怎样充分利用塔吊进行桅杆的安装是可研究的课题之一；3）在采用提升或顶升工艺时，桅杆的重心高于提升（顶升）点，在桅杆提升过程中如何保持垂直度，以及克服风荷载等是施工的关键；4）采取必要的结构加强措施是保证提升（顶升）工艺可实施的前提；5）在安装桅杆过程中，如何解决登高和操作安全，亦是难点之一；6）610m 的桅杆顶部在风荷载作用下随机晃动，且受日照影响大，如何解决桅杆整体垂直度控制和固定也是难点之一。 （详见第一章之第三节有关章节）线钢桅杆安装的总体技术路线在塔楼顶指定位置，布置一台 1200t·m（附自升式（自立式）塔式起重机，进行天线桅杆格构结构和临时辅助钢结构的安装；并在格构结构内适当部位(+置承重组装平台，分段组装实腹式天线桅杆；设三组导轮和八根导轨作导向及抗风纠偏装置，以四组(八只)穿心式液压千斤顶及钢绞线为提升设备，由计算机多参数自动控制，实现实腹段天线的超高空连续提升，快速就位安装。 构结构的临时调整与补强根据最新版招标图，天线桅杆的结构作了较大调整，最小截面格构结构为对边距 八边形，其上边长 正四边形箱形桅杆已无法置于格构结构内，为了实现实腹钢桅杆的连续提升，快速就位，减少施工风险，八边形截面以上设置临时钢框筒结构（采用 400 钢管）通过抱箍（避免焊接）与原 构结构组成一体，不仅解决井字形平撑后装及 八边形截面四角斜杆后装造成的不完整，形成可靠的提升承重结构，使实腹段钢桅杆在格构结构内顺利组装，而且该临时结构又可作为安全登高和操作脚手的支承结构，一举两得。 临时钢结构在天线钢桅杆安装完成后，由塔吊拆除。 另外，由于设置滑道等要求，也增加了部分临时结构。 详见下图：图 格构结构临时补强示意图 1图 格构结构临时补强示意图 则构件的垂直运输将变的十分困难。 塔楼安装时布置的两台外挂塔吊因平衡压铁将与天线杆相碰，无法作全回转作业，故须进行塔吊的置换。 利用两台外挂塔吊实现此种置换是容易实现的。 置换后的塔吊座落在塔顶桁架上，经验算桁架经适当处理后完全能承受塔吊传来的施工荷载。 塔吊改为自升式外附塔吊，以尽可能满足吊装高度和便于拆除。 其安装位置的确定，既要考虑到满足天线桅杆的安装，又要考虑到今后拆除的便利，施工时塔吊的起重能力为30t。 考虑到格构部分结构不宜进行顶升或提升作业。 故拟用塔吊分段或分件安装至标高+。 塔吊随着结构安装的高度而升高，并设附墙杆与桅杆连接，经验算，此工况能保证结构的安全和塔吊的正常使用。 桅杆实腹部分连续提升安装实腹式天线桅杆一般内部装有天线设备，拟采用分节组装、整体提升的安装方法。 即根据塔吊的起重能力和设备的允许条件分成若干段，由塔吊自下而上组装于+构结构内部设置的承重平台上。 为了适当减少提升的距离，桅杆的顶端超过格构段之上约 18 米。 实腹式一体化天线杆，结构自身重 160t，考虑设备重 20t，总重约180t，采用 “钢绞线承重，液压千斤顶集群作业，计算机同步控制”的提升工艺，即在适当部位设置八只穿式液压千斤顶，以钢绞线作为动力传递物，在计算机的控制下作连续垂直提升。 以上；钢铰线的荷载为抗拉强度的三分之一以下。 计算机可根据垂直度、油压等多项参数，实现多目标实时控制和自动连续作业。 每小时提升速度612m。 天线杆提升过程中除结构自重外，最敏感的荷载是风荷载。 为了保证高重心细长杆在提升过程中的稳定，不致倾斜，设置专用导轮导轨系统，以强制对中，确保提升过程中的垂直度控制和抗倾覆。 导轨固定在格构结构的适当位置，共设三组。 在提升过程中，确保其中两组同时工作。 根据导轮对导轨的反力，应对格构结构的适当部位作必要的加强。 为了使天线桅杆提升至设计位置时能作临时固定，天线桅杆底部须增设起嵌固作用的接长段，接长段长为 ，待提升段与下部结构可靠连接后，再行拆除。 天线杆提升前应对组装完毕的结构和提升装置作全面的检查验收，并对提升阶段的气候条件作详细跟踪预测，选择适当的气候条件（特别是风速情况） ，才能实施提升。 天线杆的校正，利用事先设计于接长段上的两组导轮装置，增加其液压纠偏功能，进行桅杆的垂直度校正，并用楔块进行临时固定。 天线杆垂直度的控制，在提升阶段装有垂直度传感器，作实时检测并将数据传递至计算机进行控制；在最终垂直度校正时，拟在天线杆的顶端和底端事先设测量标志（正交的两个方向） ，利用 行定位测量，并在周围适当位置设置经纬仪进行复测。 值得一提的是天线杆的垂直度在阳光照射下不断变化。 上海东方明珠电视塔天线桅杆安装时，天线杆顶端日夜位移最大达 300400本工程对日照温差的影响更为敏感，故应选择无阳光直射条件下测校。 天线杆垂直提升工艺虽然是成熟的，但毕竟存在一定风险，尤其是气候条件的影响尤为显著。 关键是缩短提升作业的时间，减少天气变化的不确定性。 我们采用实腹段天线杆一次连续提升，估计 46 小时即可完成，再加上校正和临时固定，总共作业时间也不会超过 1012 小时。 相对于每节逐段顶（提）升的方法，时间成倍缩短，风险也大为减少，可确保提升安装作业的安全可靠。 如果根据连续提升施工工艺要求，对天线桅杆的 构结构可作适当调整的话，则整个天线桅杆的施工过程将更为完善和快速。 第二节 械设备选用和布置选用 附自升式塔吊进行安装。 将先前拆除的 吊改装成采用外附自升式进行天线安装，针对本工程天线的结构形式而言是比较适合的。 因为天线桅杆下部格构式高度达 果塔吊固定，不采用自升，则由于受到吊装高度限制，势必部分格构式结构也将采用提升工艺。 而格构式结构提升将大大加大提升的难度，同时还需分段组拼、分段提升，在如此高空，这样施工无疑增加了相当的风险，对工程进度、质量、安全都带来不利。 自升塔吊用毕还可降至一定的位置，便于塔吊的拆除。 械平面布置图 吊的基础形式我们利用 10 米高的转换桁架作为塔吊基础，此时塔吊为自立式。 局部进行转换加固后，经过计算，完全满足塔吊的荷载要求。 随着桅杆结构安装高度的不断增加，塔吊转为外附形式，并自升至预定位置，经过计算，桅杆下部结构亦能承受塔吊附墙传来的施工荷载（详见计算书）。 序号 机械设备名称 数量 工况 位置 施工范围1附塔吊（由 装）1 巴杆 + 在安装下部格构式天线时，为外附自升式塔吊，自身进行爬升，并以已完成的天线作为依附结构，直至安装完格构式部分。 塔身总高68 米。 图 第一阶段图 第二阶段图 第三阶段 安装至结构标高+，然后在已完成天线内部组装上部实腹式结构，进行提升。 图 构式天线安装1）截面型式：图 柱最大截面 1000×50。 2）构件吊装单元划分由于塔吊当时的吊装性能最大为 30 吨，因此，吊装单元重量不得超过此重量。 图 构件吊装单元区域划分a）区域 1：底部 16 根斜立柱，由于单件都较重，进行散件安装；b）区域 2：两根立柱组成一个吊装单元，地面组拼，整体吊装；再将环向杆件补齐。 其中+设组装承重平台，其上两副井格对撑与滑道结构结合，改为环状内撑。 单 元 3单 元 2单 元 4单 元 1图 域 3：两根立柱带一侧斜杆、水平杆组成一个吊装单元，地面组拼，整体吊装。 单 元 3单 元 2单 元 1单 元 4斜 杆图 域 4：吊装方法同区域 3，但斜杆与柱用螺栓临时连接，待结构（包括临时结构）形成后拆除，以满足 形截面桅杆在格构结构内组装和提升完毕，待提升完毕再补装斜杆及井格对撑。 单 元 2单 元 1斜 杆 单 元 3单 元 4图 于顶部实腹式天线采用提升安装，根据组装和提升需要，须对格构式天线局部进行结构加强。 腹式天线安装1）高空拼装为了充分利用塔吊的起吊高度，尽可能减小提升滑道长度，并且考虑提升接长段，我们将拼装平台搭设在+台。 图 合塔吊起重量，将实腹段分成 5进行拼装。 天线桅杆+高以上格构段里面的水平杆件先不安装，留出内部空间。 图 500×2500，为了顺利通过格构段，从标高+八边形（3500×3500）部分水平杆及斜杆也需后补，如图：图 体提升整体提升天线工艺，我们在上海东方明珠电视塔天线安装时已经成功实施。 为确保广州电视塔天线安装的安全可靠，成熟工艺的运用至关重要。 a）提升接长段设置为了天线杆整体提升到位,即 的天线箱形段全部伸出格构段时的安全稳定和最后的调整定位，在天线箱形段的下面必须安装提升接长段，接长段的长度为 ，提升接长段的截面为 ×，接长段最下面为提升底座。 为了天线箱形段通过天线格构段的顶面，从标高+分结构需后做，在提升到位，测量调整定位之后再补成一体。 图 升设备设置天线箱形段的整体提升前，先要在 高的格构柱上安装提升支架，在提升支架上安装液压提升器，承重钢绞线通过液压提升器下垂，然后通过钢绞线锚具与箱形接长段底部的提升底座锚固。 提升时液压提升器向上收起承重钢绞线，使与钢绞线锚固的提升底座托着天线箱形段上升，直至天线箱形段的安装固定位置。 c）滑道导向轮设置初步计算箱形段天线重心位置距提升底座底面约 33 米左右，由于是高重心提升（构件重心在提升点之上） ，为保证提升时的安全稳定，在天线格构段的里侧布置了八根滑道，在天线箱形段及提升接长段的上下布置了 A、B、C 三档导向轮，提升时每侧导向轮与滑道之间有 10隙，保证天线箱形段既不会倾覆，又不会卡轨。 在箱形段提升到位尚未与格构段完全连接固定之前，由 A、B 两档导向轮（距离 10 米）来抵抗风载荷等水平力，保证天线箱形段的安全稳定。 图 提升立面工况提升滑道及设备布置见图 格构结构临时补强图。 图 时辅助结构的拆除：天线钢桅杆安装完成后，用塔吊和辅助起重机具将临时辅助结构拆除。 拆除过程自上而下，逐节进行。 因为临时结构通过抱箍与桅杆连接，故能保证不损伤原有结构。