电视塔钢结构工程三元桅杆安装工法.doc

电视塔钢结构工程三元桅杆安装工法 编制单位中国建筑第五工程局 批准单位中国建筑工程总公司 工法编号GF／205015-96 主要编制人张轶钦 刘辉 1 特点2 2 适用范围2 3 工艺原理2 4 工艺流程4 5 操作要点5 7 劳动组织及安全6 8 质量要求6 9 效益分析6 10 工程实例7 随着人们物质文明和精神文明的提高，各地电视塔如雨后春笋般拔地而起，并且争先向高、重、大、综合性强方面发展。针对青岛电视塔是山头塔。砼塔座底，安装场地狭窄，海洋气候的特点，我公司采用三元桅杆安装新工艺，取得了较好的经济效益和社会效益。该安装工艺获得中建五局科技成果一等奖，中建总公司科技成果三等奖。 1 特点 1．l 中心桅杆不设缆风绳，主桅杆以先装井道作依附，且具有塔吊节节高的特点。 1．2 桅杆全采用单绳头，解决了卷扬机容绳量不足的问题，提升速度快，超高空吊装钢丝绳不打绞。 1．3 三台桅杆可同时作业，这样明显提高了工作效率。 1．4 桅杆制作、操作简单，使用灵活。 1．5 可免去搭设大量的脚手架，只要几个小吊篮，两台格构式桅杆可作架空桥，操作者可直接走到吊篮内，既经济又安全。 2 适用范围 该工艺不受塔体高度、结构、场地限制，适应于大、中型钢结构塔或以钢结构为主的塔的安装，以及相似高大钢构物的安装。对于小型塔或以砼为主的塔及类似钢构物，可采取本工艺中的中心桅杆安装。 3 工艺原理 本工法中心辅桅杆带动两台主桅杆的三元桅杆的安装方法，即中心桅杆先安装塔中井道，再利用井道上附着主桅杆完成360。主体杆件的吊装。 先利用50t吊车安装第一层井道及将三台桅杆吊装到位，用150t轮胎吊完成井道三层及外塔架三层的安装，其余由三台桅杆完成。 施工机械设备平面布置见图3．l。 井道杆件吊装采用主、副组合管式桅杆，如图3．2所示。井道杆件经单索道运至井道下后采用单根吊装就位，起吊能力如表3．l。 内容 名称 计算公式 一、垂矩作用平面内稳定性 计算重量 计算长度 长细比 欧拉临界力 稳定性验算 TK动K超G L0μxl λxL0/ix[λ] 二、垂矩作用平面外稳定性 计算长度 长细比 Loyμyl λyLoy/iy 如λyλx ,截面加强，不必验算 K动动载系数 K超超载系数 G构件的最大重量 μx,μv计算长度系数 L-－桅杆的有效长度 ix，iy截面弯矩作用平面回转 ［λ］构件的容许长细比 E构件的弹性半径 A构件净截面面积 N所计算段范围内轴心压力 Px等效弯矩系数 ψx在弯矩作用平面内的轴心压杆稳定系数 M最大弯矩 γx截面在主平面内的截面塑性发展系数 Wx弯矩作用平面内最大受压纤维的毛截面抵抗矩 f--钢材的强度设计值 图3.2 井道吊装方案图 塔架桅杆采用格构式桅杆，如图3．3所示。对称附着在井道上，吊装原理如图3．4所示，其设计如表3．2。 计算内容 名称 计算公式 一、整体稳定性 组合截面中部惯性矩 构件对中性轴的净截面抵抗矩 计算长度 回转半径 长细比 换算长细比 弯矩作用平面内稳定性 垂矩作用平面内稳定性 WX2lx/B1 I0μ1μ2l iIx/4A0 本结构因内、外刚度相同可不验算 二、单肢稳定性 三、缀条稳定性 I0 主肢对应轴线惯性矩 AO单根主肢截面面积 B1组合截面的外型宽度 E0南钢形心到角钢边的距离 μ1端部固定方式修正系数 μ2外形修正系数 A缀构件横截面所截各斜缀条的截面面积之和 ψ、ψ1、ψ2稳定折算系数 N中，N1、N缀构件轴心压力 4 工艺流程 4．l 施工准备 施工准备包括设备、材料进场；地面拼装平台的搭设；自制桅杆的制作；试吊钢塔构件的检验和编号；井道、塔架测量控制基准点的建立。 装井道J1（27.5 m） 安装井道桅杆L（17.0m） 吊装井道J1（27.5 m） 安装塔架D1（22.95 m） 井道J2J4（57.5 m） 塔架桅杆（38.0 m）安设 井道J5J6（77.5 m），塔架D2-D3（46.5 m）安装 提升井道桅杆至74.0 m 井道J7（87.5 m）塔架D4（57.6 m）安装 塔架桅杆提升 井道J6J12（127.5 m），塔架D5-D12（110.0 m）安装 塔架桅杆提升 圆盘形塔楼下桁架安装,搭设工作平台 井道J13（137.5 m）塔架D13D15（119.0 m）安装 圆盘形塔楼立梁上桁架安装 4．2 井道17．00137．5m，塔架5．7 119．0m安装见图 4．2。 图4．2 4．3 井道137．5m150．lm、塔架119．0m 145．5m安装见图 4．3。 井道J14（150.1 m）安装 塔架D16D23，塔楼124.796 m140.5 m平台安装 塔架桅杆拆除 塔架D20-D23槽膈补装 塔楼143.9 m平台安装 塔架D24（145.5 m）平台安装 塔架145.5 m232.0 m安装 井道桅杆加强 塔架D24D47安装 天线吊装 井道桅杆拆除 塔架D31D46横膈等补装，从上至下随装随下 球形塔楼圆盘形塔楼预留吊装孔补装 清理现场 设备拆除、退场 图4．3 5 操作要点 5．l 基础复检 5．2 井道、塔架的吊装 5．2．1 用50t吊车安装第一层井道及将三台桅杆吊装到位。用150t轮胎吊吊装井道三层及外塔架三层。 5．2．2 三层以上井道部分吊装 利用井道桅杆完成360。范围内井道构件的吊装，井道安装完一层，井道桅杆提升一次。 井道立柱安装时，要注意电梯井道尺寸 2．4m2．4m，安装垂直度控制在0＋20mm范围内。 每节井道按组合件、单位吊装就位后，应先连接下面，搭接全部螺栓，然后再安装两侧横杆、斜杆、桁架。 5．2．3 塔架构件的吊装 塔架构件的吊装是利用对称附着在井道上的两台主桅杆完成。桅杆长度的选择必须定量 分析，以保证整体稳定性和单肢稳定性。 5．3塔柱、塔架的上部天线段等安装质量和调节方法按设计要求、施工方案及有关规程规定执行。 6 主要机具设备 施工机具设备见表6．l。 表6．l 序号 名称 型号、特性 单位 数量 备注 1 轮胎吊 Q50t,Q150t 台 各1 租用 2 汽车吊 Q8t 台 1 租用 3 管式桅杆 R7mm Q0.8t R1.5mm Q1.5t 套 1 自制 4 格构式桅杆 R18m Q14t 套 2 自制 5 卷扬机 8t 台 2 6 卷扬机 5t 台 5 7 卷扬机 3t 台 1 8 卷扬机 1t 台 3 9 电焊机 BX1135 台 2 10 气割工具 套 2 11 磨光机 φ100φ150 台 2 12 无限扩音设备 250m范围内 套 1 13 对讲机 500m范围内 套 3 14 倒链 20t 5t 3t 个 各2 15 经纬仪 J2 台 2 16 水准仪 S3 台 1 7 劳动组织及安全 7．l 根据工程大小及场地情况，组织如下劳动力施工（如表7．l）。 表7．L 序号 工 种 数量 备 注 1 起重工 15 具备劳动部门颁发的起重操作合格证 2 钳 工 5 3 铆 工 2 4 焊 工 2 具备焊工操作合格证 5 架子工 3 6 电 工 2 7 测 量 3 8 吊车司机 2 租用吊车单位配备 9 普通工 14 7．2 安全技术措施 7．2．l 施工现场建立明显的安全标志牌板和安全技术操作规程牌板，造成人人讲安全，人人重视安全的生产气氛和工作局面。 7．2．2 施工前必须做好技术交底和安全技术交底，使作业人员了解和掌握施工程序、操作要点和安全技术措施。 7．2．3 设立安全监督岗，配备扩音器、对讲机、望远镜等器具，监督施工吊装安全。 7．2．4 起重机具、吊索等，使用前应复核其是否满足安全要求。 7．2．5 做好安全用电及避雷防护工作。 7．2．6 高空作业及防坠措施。 7．2．6．l 登高爬梯、作业平台、脚手架等搭设必须安全可靠。 7．2．6．2 立体交叉作业须设置安全保护网。 7．2．6．3 高空作业人员必须配戴安全帽、安全带，安全带挂设要牢靠。 7．2．6．4 施工工具的性能要可靠，使用时栓绳，工具和零部件要直接传递，放置或安装要稳妥可靠，以防坠落。 7．2．6．5 有高空禁忌症病人和酒后人员严禁上塔。 8 质量要求 8． L 井道基准柱允许垂直度偏差；每垂直相邻两节柱≤1／750h，h相邻两节柱之间的高度。 8．2 井道内壁测垂测定的最小净尺寸为2155mm，垂直偏差20mm 8．3 塔架安装的整体垂直度偏差≤1／1500h，h塔架安装高度。 8．4 层间偏差（包括井道、塔柱）≤1／750Δh, Δh层间高度。 8．5 塔架斜杆法兰拧紧应力为20－50μPa。。 8．6 法兰连接处若有缝隙应垫实，平缝应用整片的垫片垫实，斜缝则要求在钢管端之间、法兰加劲肋之间全部垫实，垫实的程度大于80％，凡加垫后的法兰接口与垫片间应用电焊封闭，然后用环氧胶泥防腐。 9 效益分析 9．l 经济效益 本工法与我公司在湖南电视塔安装中采用120tm塔吊施工相比，减少了一台塔吊的使 用，节约了大量费用。按实际发生的费用，相比如下 湖南电视塔安装 塔吊台班费556元／天409天≈22．8万元 人工费48人238天38元／（人天）≈41．1万元 青岛电视塔安装 卷扬机台班费38．18元/台班）4台17天≈2．6万元 桅杆制作费4200元／t3t＝1．26万元 人工费48人202天36元／（人天）≈35万元 工期奖8万元 节约脚手架费用30多万元 两者相比，总计节约63．04万元。 9.2 社会效益 本工法节省建设资金，投资少，见效快。采用三元桅杆现场组装吊装，得到设计方、建设方、监理方的共同称赞。为我公司在青岛赢得了市场。 10 工程实例 青岛广播电视旅游塔总高度232m，总重量1350t，在施工环境、场地情况不利的情况下，采用三元桅杆吊装，效果良好，工程质量优良（获青岛优良工程），经济及社会效益显著。 7