1、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 90.8 米，上部阶梯箱型实腹式 65.2 米，总重约 1300 吨。结构座落在楼层顶部转换层上。1.1 安装难点及关键点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
2、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）1.2 天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 1200tm（M900D）外附自升式（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(+480.0m)设置承重组装平台，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
3、连续提升，快速就位安装。1.3 天线钢桅杆安装技术路线的说明1.3.1 格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 3.5m 的八边形，其上边长 2.5m 的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，拟在6.5m 宽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 4.5m 及 3.5m 格构结构组成一体，不仅解决井字形平撑后装及 3.5m 宽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
4、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 3.3.1.1 格构结构临时补强示意图 1图 3.3.1.2 格构结构临时补强示意图 21.3.2 利用塔吊进行格构结构安装的必要性.尽可能利用塔吊来直接安装或辅助安装钢天线桅杆是一个积极的思路，否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
5、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+541.700 处。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。1.3.3 钢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+480.000m 格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
6、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。液压千斤顶的配置提升能力应为提升荷载的1.5 倍以上；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
7、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 14.5 米，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，
8、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 GPS 进行定位测量，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 300400mm，而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
9、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 3.5m 格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 天线桅杆安装技术2.1 机械设备选用和布置选用 M900D 外附自升式塔吊进行安装。将先前拆除的 M900D-2 塔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 90.8米，如果塔吊固定，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
10、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。2.1.1 机械平面布置图 3.3.2.1 天线安装机械平面布置2.1.2 塔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1M900D-3 外附塔吊（由 M900D-2 改装）1 巴杆 50.4 米+448.550转换桁架吊装天线图 3.3.2.2 塔吊转换框架示意图2.2 总体施工流程2.2.1 在安装下部格构式天线时，M900D 作为外附自升式塔吊，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 3.3.2.3 第一阶段图 3.3.2.4 第二阶段图 3.3.2.5 第三阶段 下部格构式天线安装立面图2.2.2 安装至结构标高+541.700 米，然后在已完成天线内部组装上部实腹式结构，进行提升。
