穹頂桅桿整體提升工法

1、南京國(guó)際金融中心穹頂桅桿整體提升施工工法 中建三局股份鋼結(jié)構(gòu)公司上海分公司穹頂桅桿整體提升施工工法中建三局股份鋼結(jié)構(gòu)公司一、前言隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，超高層建筑如雨后春筍在祖國(guó)的各大都市拔地而起，許多超高層建筑屋頂造型出于建筑外觀造型的考慮，設(shè)計(jì)越來(lái)越新穎，這也給施工提出了新的挑戰(zhàn)難度。南京國(guó)際金融大廈工程共53層，總建筑面積73517m2，結(jié)構(gòu)外觀造形呈獨(dú)特扇形，屋頂為拱形穹頂，結(jié)構(gòu)標(biāo)高為215.25m,由12根等分圓周的弧形梁組成,弧形梁跨度16.8m，中心交于一點(diǎn)，通過(guò)箱型環(huán)梁相互連接。穹頂上部為桅桿，高度19m，頂標(biāo)高234.3m,桅桿下部截面為550×25,頂部截面為35

2、0×16，桅桿通過(guò)米字狀的底座上均分圓周的八塊連接與穹頂上的箱型環(huán)梁連接。主體結(jié)構(gòu)采用內(nèi)爬式塔吊（3H/36B）進(jìn)行安裝，穹頂安裝完成后受主體結(jié)構(gòu)內(nèi)縮塔吊無(wú)法附著的影響，塔吊無(wú)法繼續(xù)爬升，鉤底最終高度只有218.5m無(wú)法達(dá)到安裝桅桿的高度要求，在此情況下項(xiàng)目采用了設(shè)置軌道內(nèi)提升的辦法進(jìn)行安裝桅桿。通過(guò)中建三局建設(shè)工程股份鋼結(jié)構(gòu)公司在南京新街口南京國(guó)際金融大廈工程上的實(shí)踐，充分證明了對(duì)于此類結(jié)構(gòu)采用設(shè)置軌道內(nèi)提升的辦法來(lái)進(jìn)行桅桿安裝，既安全可靠又便捷、經(jīng)濟(jì)。 二、工法特點(diǎn)2.1整個(gè)桅桿安裝過(guò)程不使用塔吊，而是采用四個(gè)葫蘆將桅桿、底座、配重桿整體進(jìn)行提升，大大地降低了成本。2.2采用內(nèi)部

3、提升的施工方法安裝桅桿，避免了采用塔吊吊裝需搭設(shè)大量腳手架及進(jìn)行大量防護(hù)的工作，既降低了成本也提高了安全系數(shù)。2.3在穹頂柱腳的樓層測(cè)出桅桿的中心，通過(guò)鉛垂儀將桅桿的中心往上投影，在穹頂頂部上方及下方的兩個(gè)平行面上，以桅桿為中心設(shè)置兩道卡環(huán)，使桅桿在兩個(gè)卡環(huán)的軌道上筆直提升，保障了初安裝精度，避免了桅桿在初安裝后校正時(shí)需水平移位的不易操作，減少了校正工作。2.4在桅桿提升過(guò)程中，在桅桿底部接長(zhǎng)桅桿起加配重作用，來(lái)調(diào)整桅桿的重心，使桅桿重心始終處于穹頂頂部的下方，從而避免桅桿升出太長(zhǎng)而導(dǎo)致傾覆的危險(xiǎn)。同時(shí)通過(guò)接長(zhǎng)部分在樓層面來(lái)校正桅桿的垂直度，避免了要登高拉纜繩校正的危險(xiǎn)。三、適用范圍本工法適用

4、于高空建筑中頂部有穹頂和桅桿的結(jié)構(gòu)。四、工藝原理穹頂桅桿軌道內(nèi)提升施工法，是在桅桿高空施工時(shí)將桅桿分成若干段，通過(guò)穹頂頂部臨時(shí)的提升裝置從內(nèi)部將桅桿進(jìn)行提升，并以桅桿縱向中心線為中心在提升裝置中及穹頂?shù)撞堪惭b卡環(huán)，使桅桿在兩道卡環(huán)的軌道中垂直提升，在提升的過(guò)程中進(jìn)行倒吊拼接，使桅桿達(dá)到設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，在桅桿到達(dá)設(shè)計(jì)長(zhǎng)度后繼續(xù)接長(zhǎng)桅桿，通過(guò)接長(zhǎng)部分起增加配重，來(lái)調(diào)整桅桿重心防止桅桿傾斜，桅桿提升達(dá)到設(shè)計(jì)高度后旋轉(zhuǎn)桅桿底座就位安裝，并通過(guò)接長(zhǎng)部分采用杠桿的原理在樓層面來(lái)對(duì)桅桿進(jìn)行校正的施工工藝。支撐架桅桿底座箱型環(huán)梁桅桿配重下軌道上軌道桅桿提升架提升葫蘆 桅桿軌道內(nèi)提升示意圖箱型環(huán)梁桅桿（最終標(biāo)高234

5、.3米）龜形底座 桅桿提升到達(dá)設(shè)計(jì)高度后旋轉(zhuǎn)桅桿底座就位五、工藝流程桅 桿 軌 道 內(nèi) 提 升 流 程 圖穹頂安裝臨時(shí)支撐安裝提升裝置安裝測(cè)出桅桿的中心位置牽拉機(jī)具準(zhǔn)備兩道卡環(huán)安裝在卡環(huán)上包裹軟墊保護(hù)桅桿桅桿分段提升接長(zhǎng)桅桿繼續(xù)提升更換吊點(diǎn)繼續(xù)提升接長(zhǎng)增加配重繼續(xù)提升桅桿提升到位后校正焊接、打磨、涂漆桅桿垂直度監(jiān)控割除配重并打磨六 、施工要點(diǎn)6.1對(duì)用于安裝穹頂?shù)闹芜M(jìn)行計(jì)算，確保選用的支撐材料的強(qiáng)度滿足要求。6.2進(jìn)行化學(xué)植筋，安裝四根鋼柱支撐，并用連續(xù)梁將支撐鋼柱連接起來(lái)，保證支撐的整體性。6.3穹頂安裝后，進(jìn)行提升架計(jì)算，確保選用支架材料滿足強(qiáng)度要求，提升架受力按活荷載計(jì)算。6.4根據(jù)桅

6、桿加配重的總重按活載要求選用合適的葫蘆，確保葫蘆強(qiáng)度滿足吊裝要求，提升共需四個(gè)葫蘆，其中兩個(gè)用于吊裝，兩個(gè)用于更換吊點(diǎn)。6.5檢查葫蘆和索具，確保葫蘆索具完好，并滿足吊裝的受力要求。6.6進(jìn)行測(cè)量放線，將桅桿中心往上投影，在支撐架的底部及提升裝置上安裝卡環(huán)，并在卡環(huán)上包裹軟墊，保護(hù)桅桿桿身。6.7對(duì)桅桿進(jìn)行合理分段，選擇合理的吊點(diǎn)，分段進(jìn)行提升。6.8桅桿提升到一定高度更換吊點(diǎn)，接長(zhǎng)桅桿繼續(xù)提升，提升過(guò)程中進(jìn)行桅桿垂直度監(jiān)控，確保桅桿筆直提升。6.9桅桿接長(zhǎng)到設(shè)計(jì)長(zhǎng)度后，繼續(xù)在桅桿底端加長(zhǎng)桅桿起配重作用，確保桅桿重心處于穹頂頂部的下方，避免桅桿出現(xiàn)傾斜。6.10桅桿提升到達(dá)設(shè)計(jì)高度后，桅桿底座

7、到達(dá)箱型環(huán)梁的高度，旋轉(zhuǎn)桅桿底座，使得龜形桅桿底座的八只爪與箱型環(huán)梁的靠板緊貼，然后安裝上臨時(shí)固定螺栓。6.11采用杠桿原理通過(guò)調(diào)節(jié)桅桿接長(zhǎng)段進(jìn)行校正，使桅桿垂直度符合規(guī)范要求。6.12桅桿垂直度校正好后，龜形底座與箱型環(huán)梁連接的臨時(shí)螺栓更換成高強(qiáng)螺栓并擰緊，將龜形底座的翼緣與箱型環(huán)梁翼緣焊接，焊接完成后進(jìn)行打磨涂漆。6.13割除桅桿接長(zhǎng)部分，并對(duì)接口進(jìn)行打磨。6.14拆除提升裝置和支撐。七、主要機(jī)具、設(shè)備 葫蘆：6個(gè)鋼索：若干支撐架需四根立柱及兩道框梁，提升裝置需四根立柱及一道框梁八、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量控制8.1支撐架計(jì)算、提升架計(jì)算，選用合格材料確保施工質(zhì)量。8.2卡環(huán)上注意包裹軟墊，避免提升過(guò)

8、程中對(duì)桅桿造成損傷。8.3提升過(guò)程中保持提升速度在30cm/min以下，盡量減小動(dòng)態(tài)對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。8.4提升過(guò)程中進(jìn)行測(cè)量控制，保障桅桿垂直度偏差10mm。 8.5保障桅桿拼接節(jié)點(diǎn)處及桅桿與穹頂焊接位置的的焊逢達(dá)到強(qiáng)度要求，避免桅桿提升過(guò)程中出現(xiàn)傾斜而產(chǎn)生側(cè)向力而對(duì)焊接縫進(jìn)行破壞。8.6提升過(guò)程中對(duì)于油漆損傷的部位要及時(shí)補(bǔ)油漆。九、 安全注意事項(xiàng) 采用本工法施工盡管是在內(nèi)部進(jìn)行操作，但畢竟屬于高空作業(yè)，而且一般情況桅桿伸出極長(zhǎng)，容易導(dǎo)致傾覆，所以施工過(guò)程中尚需注意以下幾個(gè)方面：由于桅桿提升后的最終高度高于塔吊起重臂高度，為避免在桅桿提升過(guò)程中塔吊起重臂與桅桿碰撞，在桅桿提升前拆除塔吊。9.1注

9、意支撐底部埋件的化學(xué)植筋計(jì)算，避免穹頂安裝時(shí)產(chǎn)生的側(cè)向力對(duì)植筋拉拔而導(dǎo)致支撐傾覆。9.2注意支撐的剛度測(cè)算，避免穹頂安裝時(shí)產(chǎn)生的側(cè)向力導(dǎo)致支撐彎曲。9.3注意提升裝置的測(cè)算，確保提升裝置的強(qiáng)度能滿足桅桿在增加配重重量的情況下提升而產(chǎn)生的動(dòng)荷載要求。9.4注意選擇足夠剛度的卡環(huán)，確保桅桿在提升過(guò)程中出現(xiàn)傾斜而產(chǎn)生的側(cè)向力對(duì)卡環(huán)有所破壞。9.5取較大的安全系數(shù)來(lái)計(jì)算選用葫蘆，確保使用兩個(gè)葫蘆進(jìn)行提升而能達(dá)到強(qiáng)度要求。9.6注意選擇足夠強(qiáng)度的鋼絲繩作為提升掛索，并在提升前注意對(duì)鋼絲繩及葫蘆進(jìn)行檢查，確保鋼絲繩及葫蘆符合施工要求。9.7注意確保在穹頂內(nèi)部搭設(shè)的提升操作平臺(tái)有足夠的強(qiáng)度，要按照活荷載進(jìn)行

10、考慮。9.8提升過(guò)程中要注意控制提升的速度，避免桅桿在提升過(guò)程中晃動(dòng)而對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。9.9注意桅桿拼接節(jié)點(diǎn)的焊接強(qiáng)度，避免焊接接口出出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題而導(dǎo)致桅桿整體傾倒。9.10必須等桅桿焊接牢固焊縫達(dá)到強(qiáng)度要求后才能割除配重，避免過(guò)早割除配重而導(dǎo)致桅桿傾倒。十、工程實(shí)例及效益分析 南京國(guó)際金融中心工程穹頂桅桿吊裝，采用了內(nèi)提升倒吊法進(jìn)行施工，現(xiàn)在工程已順利完工，由于采用了內(nèi)提升倒吊法進(jìn)行施工，大大提高該部分施工的安全保障，減少了設(shè)備投入和安防投入，同時(shí)在縮短工期上也取得了明顯的效果。10.1如桅桿采用塔吊進(jìn)行吊裝，由于樓層結(jié)構(gòu)收縮，作業(yè)空間狹小，而且施工處于高空，需要搭設(shè)大量的腳手架進(jìn)行操作，會(huì)因此增加經(jīng)濟(jì)投入。采用內(nèi)提升法進(jìn)行施工僅需要投入葫蘆及搭設(shè)支撐架。10.2如桅桿采用塔吊進(jìn)行吊裝，作業(yè)空間狹小，在穹頂?shù)奈恢眠M(jìn)行桅桿校正拉纜風(fēng)繩極角度極小，不便于校正。10.3桅桿采用塔吊吊裝解