悬臂钢桅杆高空提升安装施工

□文/李呈蔚

悬臂钢桅杆高空提升安装施工

□文/李呈蔚

文章以实际工程为例，从桅杆制作单元、将单元杆件吊装至桅杆安装平台、桅杆组装成整体、利用提升井架整体提升桅杆至设计标高等方面探讨了高空安装桅杆的施工工艺。

悬臂；钢桅杆高空；提升；安装

1　工程概况

某工程建筑面积6.5万m2，地下2层，地上20层，框架剪力墙结构，顶部为钢结构屋顶。悬臂钢桅杆安装在主楼屋顶西侧，是一根约42 m长φ800 mm缩径至φ500mm变截面钢圆筒体，兼有发射天线、避雷针、航标灯、装饰等功能，安装后高度达151.6m，见图1和图2。

图1　悬臂钢桅杆整体

图2　悬臂钢桅杆部件构成

2　悬臂钢桅杆关键控制点

1）悬臂钢桅杆安装区域呈梯形，两面临空，其特殊的结构位置和布局，使安装条件受限。

2）悬臂钢桅杆杆身总长42.38m，安装后顶标高151.68 m，由φ800 mm、φ650 mm、φ500 mm三截面组成，与主体结构锚固长度13.17 m。

3）悬臂钢桅杆杆身分节吊装，悬空三角区域内拼装焊接成型，采用人工整体提升。

3　施工原理

利用现有塔吊为垂直运输设备，根据塔吊最远起吊重量将桅杆划分若干单元加工制作，将所分单元杆件吊装至主楼内桅杆安装位置下方安装平台处，在主体结构内将桅杆结构依次连接成为整体，然后利用顶部提升井架作为持力点，以手持葫芦倒链为提升工具，结合提升轨道（圆形套箍及定位轮）采取整体提升方法至设计标高位置。

4　施工过程控制

4.1预埋件安装

1）所用预埋件分3类：柱脚连接预埋件、柱身连接预埋件、限位预埋件。限位预埋件与主体采取三点预埋，柱脚和柱身预埋件与主体采取四点预埋，柱脚和柱身即为永久固定点，见图3-图5。

图3　柱脚连接预埋件

图4　柱身连接预埋件

图5　限位预埋件

2）用经纬仪测出十字定位控制线并弹出控制线。

3）预埋件全部放置完成后，复核埋件平面位置和标高。

4）混凝土浇筑完成后，随即再对埋件平面位置、标高进行复核，出现偏差及时进行调整，以满足桅杆安装要求。

4.2提升架体安装

提升架体为Q235钢材，20a双肢槽钢，见图6。柱脚底板采用植筋与混凝土梁相连。

图6　提升架体

4.3桅杆分节吊装

1）首先吊装第一节桅杆至标高位置，然后将其与柱脚连接节点进行临时固定并调整其垂直度和标高。

2）按分节顺序依次吊装各节桅杆并与下节桅杆进行临时固定，调整垂直度和标高后，才能进行下一节桅杆吊装作业。

4.4分节桅杆对接焊接

桅杆的对接为先安装螺栓连接板，后焊接水平缝，待水平缝焊完成后拆除安装螺栓，割除螺栓连接板。桅杆采取对称焊接、分层焊接、间断焊接等方法减小焊接变形。

4.5验收

1）焊接完成后需对焊缝进行检查修整，清除熔渣、飞溅。

2）每段桅杆安装临时固定后焊接前，必须用线锤，角尺等工具对桅杆的垂直度及拼装尺寸进行检查。每一节桅杆安装固定和焊接完成后都要进行观测和控制。

4.6桅杆吊点焊接

桅杆吊耳分10道布置共20个，见图7。

图7　桅杆吊耳立面布置

吊耳材质为Q345B，与桅杆焊接采用双面角焊缝，焊脚尺寸10 mm。

4.7桅杆整体提升

1）手拉葫芦钩头与吊耳利用U型钢栓链接。

2）桅杆整体提升采用4组20 t倒链交替循环进行。

3）桅杆整体安装到位后，解除临时固定措施，然后使用倒链1、2同步向上提升桅杆。

4）桅杆提升到位后，倒链1、2不摘钩，先焊接下次提升用吊耳板，然后将桅杆通过耳板放于限位节点上同时加楔铁固定，确保桅杆在更换倒链时竖向稳定，上述工作完成后将倒链3、4栓于架体下方9 m桅杆吊耳上，然后松开楔铁，同步缓慢提升倒链3、4提升桅杆，提升过程中倒链1、2完全松弛内力卸除后摘钩，然后继续提升3、4到达指定位置。然后按相同步骤进行整体提升。

5）桅杆提升稳定性控制。控制提升速度，在手持倒链上间隔0.5 m贴上红胶条，确保工人一次提拉长度并由专人进行司哨，统一提升。根据手拉葫芦性能特点，提升速度＜40 mm/min。为确保提升平面稳定，采用可调节限位滚轮，限制水平位移，防止倾斜。即在每个限位节点上安装限位滚轮，见图8。

图8　限位滚轮

4.8桅杆临时固定

提升采用4组倒链起吊，其中2组为主倒链、2组为副倒链，临时固定采取2组倒链固定和铁楔子组合固定，铁楔子设置于限位预埋件套箍内，每层设置。

4.9防锈漆涂刷

钢桅杆防锈漆共计3道，底漆为溶剂型无机富锌底漆，于厂内构件加工后涂刷。中间漆和面漆涂刷施工在桅杆吊点摘除、桅杆临时固定后，桅杆新吊点焊接前进行。中间漆为环氧中间漆，面漆为脂肪族聚酯面漆。

4.10与预埋件链接

桅杆提升到设计标高后，倒链暂时不摘钩并用楔铁进行临时固定，随即进行109.3 m处柱脚节点安装，柱脚节点安装完成后进行桅杆垂直度及标高调整，桅杆垂直度及标高都满足规范要求后，将桅杆与主体结构进行永久连接，然后缓慢卸除倒链割除提升吊耳，至此完成桅杆安装。最终永久固定点为109.30、114.40、122.67 m标高柱脚固定点和柱身固定点。

4.11安装完毕

检查桅杆垂直度，偏差控制在3 mm之内。

5　结语

采用悬臂钢桅杆高空提升安装施工方法，可以保证位于高耸结构顶部或端部的兼有发射天线、避雷针、航标灯、装饰等功能的桅杆结构施工便利。

TU758.11

C

1008-3197（2016）03-08-03

2016-03-03

李呈蔚/男，1972年出生，高级工程师，天津市住宅集团建设工程总承包有限公司，从事工程技术管理工作。

□DOI编码：10.3969/j.issn.1008-3197.2016.03.004