顶部天线桅杆安装方案

1、第三章顶部天线杆安装方案天线杆安装总体技术路线第一节天线桅杆156米分为上下两部分。下部为变截面格子型90.8米，上部为实腹阶梯箱型，65.2米总重约1300吨。该结构位于楼层顶部的过渡层。1.1 安装难点及重点1）天线桅杆的总高度156米和454米高空安装对起重设备和安装工艺选择提出了很高的要求；2）如何解决结构构件的高空垂直运输，如何充分利用塔式起重机进行桅杆安装，是可以研究的课题之一；3）使用起升或顶升过程时，桅杆重心高于起升（顶升）点。如何在桅杆吊装过程中保持垂直度以克服风荷载是施工的关键；4）采取必要的结构加固措施是保证吊装（顶升）工艺能够实施的前提；5）在安装桅杆的过程中，如何解决

2、爬升和操作安全问题也是难点之一；6）610m桅杆顶部在风荷载作用下随机晃动，受阳光影响较大。如何控制和固定桅杆的整体垂直度也是难点之一。（详见第一章、第三节的相关章节）1.2 天线钢桅杆安装总体技术路线在塔顶指定位置，布置一台1200tm（M900D）外置自升式（自立式）塔吊，安装天线桅杆格架结构和临时辅助钢结构；并在格子结构的适当部位（+ 480.0m）设置承重组装平台，分段组装实腹天线桅杆；设置三组导向轮和八根导轨，用于导向和抗风纠偏装置，以四组（八）穿芯液压千斤顶和钢绞线作为起重设备，由计算机多参数自动控制，实现实心腹段天线超高空连续吊装，快速安装到位。1.3 天线钢桅杆安装技术路线说明

3、1.3.1格子结构的临时调整和加固根据最新版本的招标方案，天线桅杆的结构进行了较大调整。最小横截面的晶格结构3.5m是2.5m一个边距相反的八边形。实腹钢桅杆的连续吊装，可快速就位，降低施工风险。建议在宽八角截面上方设置临时钢架管结构（采用400钢管），通过箍筋与原有6.5m的格子结构3.5m形成一体4.5m（避免焊接）。 ，不仅解决了井形平面支架后装和3.5m宽八角断面四角斜杆后装造成的不完整，而且形成了可靠的起重承重结构，使实心腹板的钢桅杆可以在格子结构中顺利组装，临时结构也可以作为安全攀爬和操作脚手架的支撑结构，一石二鸟。天线钢桅杆安装完成后，由塔式起重机拆除临时钢结构。此外，由于设置滑

4、道等要求，还增加了一些临时结构。详情见下图：图13.3.1格构结构临时加固示意图1图23.3.1格构结构临时加固示意图21.3.2使用塔式起重机进行网架结构安装的必要性。尽量使用塔式起重机直接安装或辅助安装钢制天线桅杆是一个积极的想法，否则组件的垂直运输将变得非常困难。安装塔架时布置的两台外置塔吊，由于配重与天线桅杆发生碰撞，将无法进行全回转，必须更换塔吊。使用两台外置塔式起重机很容易实现这种更换。更换后的塔吊安装在塔顶桁架上，经经验计算，经过适当处理，桁架完全可以承受塔吊的施工荷载。塔机改为自升式外置塔机，尽可能满足吊装高度，方便拆卸。其安装位置的确定不仅要考虑天线桅杆的安装，还要考虑以后拆

5、卸的方便性。塔机施工时起重能力30t。考虑到部分格子结构不适合顶升或起重作业。因此，建议将塔式起重机分段或分段安装至标高+541.700。塔吊随结构安装高度上升，附壁杆与桅杆连接。根据经验，这种工况可以保证结构的安全和塔机的正常使用。1.3.3钢桅实腹部分连续吊装实腹天线桅杆一般配备天线设备，提出分段组装、整体吊装的安装方法。即根据塔机的起重能力和设备的允许条件，分成若干段，480.000m在+格子结构部分设置的承重平台上自下而上组装塔机.为适当减少提升距离，桅杆顶部在格架段上方约18米.实腹一体化天线桅杆，结构本身重量为160t，考虑到设备重量为20t，总重量约为180t。采用“钢绞线承重、

6、液压千斤顶集群作业、电脑同步控制”的提升工艺，即在适当位置设置8根天线。耐磨式液压千斤顶以钢绞线为动力传动材料，在计算机控制下进行连续垂直提升。液压千斤顶的起重量应大于起重量的1.5倍；钢铰线的载荷应小于抗拉强度的三分之一。计算机可根据垂直度、油压等多个参数实现多目标实时控制和自动连续运行。起升速度为每小时6-12m。除结构自重外，天线桅杆吊装过程中最敏感的载荷是风载荷。为保证高重心细长杆在提升过程中的稳定性和不倾斜，设置了专门的导向轮导向系统，强制对中，保证提升过程中的垂直度控制和防倾覆。导轨固定在格子结构的适当位置，共三组。在举升过程中，确保两组同时工作。根据导轮对导轨的反作用力，对格构结

7、构的适当部位进行必要的加固。为了在天线桅杆提升到设计位置时临时固定天线桅杆，必须在天线桅杆底部增加一个用于嵌入和固定的延伸段14.5米。天线桅杆吊装前应对组装结构和吊装装置进行全面检查验收，并详细跟踪预报吊装阶段的气候条件，以及适当的气候条件（尤其是风速） ) 应在可以进行吊装之前选择。对于天线桅杆的校准，在延长段采用预先设计的两套导轮装置，增加其液压偏斜校正功能，校正桅杆的垂直度，并用楔块临时固定。天线桅杆垂直度控制，升降台安装垂直度传感器实时检测，并将数据传输至计算机进行控制；最终垂直度校正时，应在天线杆的顶部和底部预先设置测量标记（正负）。交叉口的两个方向），使用GPS进行定位测量，并在

8、周围适当位置设置经纬仪进行重新测量。值得一提的是，天线桅杆的垂直度在光照下不断变化。上面的明珠电视塔天线桅杆安装时，天线桅杆顶部的昼夜位移达300-400mm，本工程对日光温差的影响比较敏感，所以应该在没有阳光直射的条件下进行测试和校准。天线桅杆的垂直吊装工艺虽然成熟，但毕竟存在一定的风险，尤其是气候条件的影响尤为显着。关键是要缩短吊装作业时间，减少天气变化的不确定性。我们使用实心腹节天线桅杆一次连续升降，预计46小时即可完成。加上校准和临时固定，总运行时间不会超过10到12小时。与分段吊装（吊装）的方法相比，时间翻倍，风险大大降低，可以保证吊装作业的安全可靠。天线桅杆的格子结构可以根据连续吊

9、装施工过程的要求进行适当调整，整个天线桅杆的施工过程会更加完整和快捷。3.5m第二节天线杆安装技术2.1 机械设备的选择和布置使用M900D外置自升式塔机进行安装。将之前拆除的M900D-2塔机改装成外置自升式天线安装更适合本项目天线的结构形式。由于天线桅杆下部与格架结构一样高90.8米，如果塔机固定不采用自升式，由于吊装高度的限制，一些格架式结构也会采用吊装工艺。但是，格子结构的升级会大大增加升级的难度。同时需要分段组装升级。在如此高的海拔高度，这样的施工无疑会增加相当大的风险，这将不利于工程的进度、质量和安全。 .自升式塔机使用后，还可以下降到一定位置，方便塔机的拆除。2.1.1机械平面图

10、Fig.13.3.2天线安装机械平面布局序列号机械设备名称数量工作条件地点建筑围护结构1M900D-3外塔式起重机（由 M900D-2 修改）1巴巴尔50.4米+448.550转换桁架天花板安装天线2.1.2塔式起重机的基本形式我们使用10米高的转换桁架作为塔机的基础，此时塔机是自立式的。经局部改造加固，经计算，完全满足塔机的荷载要求。随着桅杆结构安装高度的不断增加，塔机转为外挂形式，自升到预定位置。经计算，桅杆下部结构还可承受塔吊附墙的施工荷载（详见计算书）。图23.3.2塔式起重机转换架示意图2.2 总体施工流程2.2.1安装下部格子天线时，M900D作为外置自升式塔机，自行爬升，使用完成

11、的天线作为附接结构，直至格子部分安装完毕。塔的总高度68米。33.3.2第一阶段图43.3.2第二阶段图53.3.2第三级下格子天线安装正视图2.2.2将其安装到结构层+ 541.700米，然后将上实腹结构组装在完成的天线部分上进行吊装。图63.3.2实腹总成正视图2.3 安装实施技术2.3.1格子天线安装1) 截面类型：图 7 3.3.2_全部采用钢管，立柱最大截面为100050。2) 构件吊装单元划分由于当时塔式起重机的最大起重性能为30吨，起重单元的重量不应超过此重量。图83.3.2构件吊装单元区域划分a) 区域 1：底部有 16 个斜立柱。由于每块都很重，需要分块安装；b) 2区：两根

12、立柱组成一个吊装单元，组装在地面上，整体吊装；其中，装配式承重平台设置为+480.000，其上的两对井与滑道结构相结合，改为环形支撑。图9 3.3.2_c) 3区：两根带有一侧斜杆和水平杆的立柱组成一个吊装单元，在地面上组装成一个整体吊装。图10 3.3.2_d) 4区：吊装方法同3区，但斜杆与立柱采用螺栓临时连接，成型后拆除结构（包括临时结构），以满足2.5m方格结构中方截面桅杆的组装和吊装。重新安装斜杆并支撑井栅。图11 3.3.2_3）由于顶部实腹天线采用吊装方式安装，根据组装吊装的需要，必须对格子天线的结构进行部分加强。2.3.2实腹天线安装1) 高空组装为了充分利用塔式起重机的起升高

13、度，尽可能减少起重滑道长度，并考虑起吊连接长度，我们在+480.000平台上搭建了拼装平台。图12 3.3.2_根据实腹节的重量，结合塔式起重机的重量，将实腹节分成5-6节进行组装。天线桅杆+480.000仰角上方格子部分的水平杆不先安装，留一些空间。图13 3.3.2_同时，由于箱形实腹截面的最大截面为25002500，为了顺利通过格子截面，一些单杠和斜杠从标高+520.700+541.700正八边形（3500 3500）也需要补充，如图：图 14 3.3.2_2) 整体提升当我们在上面安装了明珠电视塔的天线时，天线技术的整体改进已经成功实施。为了保证电视塔天线安装的安全可靠，采用成熟的技术

14、非常重要。a) 起升连接段设置为了将天线杆整体吊装到位，即天线箱形段伸出格子段时的安全稳定和最终调整定位，65.2米必须在天线下方安装吊装延伸段箱形截面。延伸段长度为14.5米延伸段截面为2.0米 2.0米，延伸段底部为升降底座。为了使天线箱形截面能够通过天线格子截面的顶面，需要后期制作一些仰角+541.700到+544.700的结构，然后在吊装到位、测量和测量后完成。调整定位。图15 3.3.2_b) 提升设备设置天线箱段整体吊装前，应在标高537.200的格柱上安装吊装支架，吊装支架上应安装液压吊具。升降底座固定在扩展箱底部。起吊时，液压升降机将承重钢绞线向上提升，使与钢绞线锚固的起吊底座

15、将天线箱形段提升至天线箱形段安装固定位置。c) 滑动导轮设置根据初步计算，箱形截面天线的重心位置33米大约在升降底座的底面附近。由于重心高（组件重心在吊点以上），为保证吊装时的安全稳定，在天线格子段内侧布置了八根天线。滑道在天线盒段和升降连接段的上下各设置三个导向轮A、 B 、 C 。吊装时，每侧导轮与滑道之间有间隙，以10mm保证天线盒部分不会倾覆。 ，并且不会卡住。在箱形截面吊装到位且与格子截面尚未完全连接固定之前，利用10米A、B两个导轮（距离）来抵抗风荷载等水平力，以保证天线箱形截面的安全性和稳定性。图 163.3.2提升立面条件起重滑道及设备布置3.3.1见图1-2 格构结构临时加固

16、图。图 173.3.2实腹箱延伸导轮设置2.3.3拆除临时辅助结构：天线钢桅杆安装完成后，用塔吊和辅助起重设备拆除临时辅助结构。拆除过程是从上到下，逐段进行的。由于临时结构通过箍与桅杆连接，可以保证原结构不被破坏，损坏的防腐涂层可以修复，保证其耐用性。2.3.4自升式外塔式起重机的安装和拆卸：1) 拆除外挂式塔机，先自行下降，然后在转移桁架上安装屋顶起重机QM-18 ，拆除塔机。图 183.3.2高程布置图 193.3.2平面图2) 安排另一个 QW-6 并移除QM-18 。 QW-6是由施工升降机人工拆除运输的。图 203.3.2立面布局图 213.3.2平面图由于QM-18和QW-6的载荷

17、远小于M900D塔机，对原结构的影响远大于M900D塔机。只需对QM-18和QW-6的固定进行适当的结构处理即可。第三节起重设备及计算机同步控制系统起重设备为8台400kN中通式液压千斤顶，分4组，每组2台，布置在+537.200水平格柱的4个正侧（避开+541.700水平格子结构和实腹)结构的连接部分，方便连接节点的施工)。液压缸行程280mm。每组千斤顶均配有泵源提供动力，每套千斤顶配有4根15.24高强低松弛钢绞线，2根左旋和右旋钢绞线，每个千斤顶还配备一对安全锚栓，一旦千斤顶出现故障，钢绞线可自动锁定，确保系统安全。电脑液压同步整体升降系统介绍：它由液压同步提升设备（主要由提升油缸和液

18、压泵站组成）和计算机实时网络控制系统（包括电气系统）两部分组成。3.1 液压起重设备3.1.1提升油缸拟采用400kN级中通液压千斤顶，如下图所示。锚具虚拟装配主油缸虚拟装配提升油缸实体图13.3.3千斤顶模型图3.1.2水力发电站液压系统（液压泵站）是起重设备的动力驱动部分，其性能和可靠性对起重系统的性能影响很大。根据本工程特点，拟采用以下液压系统：模型预设压力有限的数据泵站电源TX - P8031.5MPa80 l/分钟 50 千瓦液压泵站布局方面，共布置4个液压泵站，每个吊点1个，采用间歇作业方式，提升速度可达10m/h。3.2 计算机实时网络控制系统计算机系统是同步升降的控制机构，电气

19、系统是同步升降的驱动机构，是计算机系统与液压系统的连接和中介。计算机系统通过电气系统采集液压系统的工作状态和起吊点数据，计算后发出控制指令。控制机构计算机系统驱动机构电气系统执行机构液压系统指令驱动信息反馈信息采集图23.3.3同步升降系统原理框图同步起升的控制功能主要包括千斤顶集群动作控制（顺序控制）、起升点高差控制（偏差控制）、起升力平衡控制（偏差控制）、控制台控制、安全控制等。3.2.1Jack Cluster 作业的动作控制控制4个吊点和8个液压千斤顶的同步动作，主要动作是上下锚具的张紧和松动，油缸的伸缩，同时还有上紧锚具的步骤。 、松开锚栓、伸出油缸、缩回油缸也有控制。持续时间的长短

20、保证了上、下锚地之间起重载荷的平衡转换。因此，需要通过传感器连续检测锚固状态和油缸位置。信号输入电脑后，经过判断和决策，电脑发出控制信号，切换锚地和油缸的电磁阀，实现集群控制。所以，这是一个带有位置反馈的闭环控制子系统。3.2.2提升点提升力的平衡控制为了保持起重的稳定性和可靠性，在起重过程中必须控制各起吊点的起重力，使其保持平衡。为此，每台提升机的负载都应由传感器连续检测。信号输入计算机后，经过计算和决策后，计算机会发出控制信号，调整各吊点的动载比。所以，这是一个压力反馈控制子系统。3.2.3提升过程中桅杆的垂直度控制起吊前，将垂直度传感器安装在桅杆中并进行校准。垂直度传感器输出的数字信号经

21、计算机系统实时处理后，调整各吊点的吊装速度，保持天线桅杆的垂直度。计算机实时控制系统可以进行多目标控制和加权处理。由于天线桅杆的垂直度基本上是由导轮导向系统保证的，所以上面的明珠电视塔的桅杆吊装过程主要是基于对吊装力的平衡控制。这样不仅升降平稳，而且有利于导轮导向系统的受力。3.2.4控制台控制控制台控制的主要功能有：系统启动、停止、异常时紧急停止；系统运行模式切换；系统工作时各种状态、参数、数据等的实时信息监控；吊点偏差超限时报警，并决定采取措施。控制策略转换或更正；系统设定值和控制参数修正；各种图表打印；自动存储各种重要数据；历史数据回顾、分析等系统状态信息系统控制指令安全控制总控制台监控

22、计算机安全控制顺序控制操作控制偏差控制系统控制电路液压驱动电路传感检测电路行程传感器信息各传感器信息电磁阀控制指令比例阀控制指令计算机系统电气系统系统操作员实时监控画面：控制系统及执行系统状态图、吊点高度直方图、系统控制量直方图、偏差与控制量对比直方图、吊点平面图及偏差指示、偏差-时间曲线、吊点数据表、系统工作数据表、PID响应曲线图、整体负荷分布图、整体平衡度分析图等。33.3.3同步提升系统计算机子系统示意图3.2.5安全控制1) 防止误操作的措施电气系统配有各种安全锁，防止人为误操作。主控台硬旋钮用于启动、停止、切换系统操作模式，无需监控电脑键盘鼠标，防止意外击键、碰撞造成误操作。软件具

23、有多种检测算法，防止操作者在修改系统参数时误操作。2）断点保护措施系统控制逻辑中设置了各种联锁算法，以确保任何方式的系统运行中断都不会引起系统扰动。系统的断点保护功能保证系统不会因为断电或其他硬件故障造成的中断而丢失数据。供电恢复后，系统自动恢复断点现场，并能自动检测系统状态，决定从断点恢复运行或从行程的第一步重新启动。3) 数据镜像备份系统自动对重要数据进行在线镜像备份，数据损坏时自动提示，方便操作人员发现问题，恢复正确数据。4) 抗干扰措施在受干扰的物理层面上使用抗干扰性能好的可编程逻辑控制器（PLC）。屏蔽信号线。采取电源抗干扰措施。采取软件抗干扰措施。5) 系统连接的可靠性系统的连接严

24、格按照相关规定进行，采用各种连接器，实现简单可靠。6）辅助检测手段为确保万无一失，在实际起重中采用完全独立于计算机控制系统的辅助检测方式，防止传感器和控制系统发生意外故障。第四节 天线杆安装时的测量、校正和定位措施4.1 测量桅杆天线的安装在塔结构工程完成后进行。首先，利用芯管的投影点定位天线根部的控制位置。在分段安装过程中，逐段控制天线顶部的空间坐标，不时检查。天线安装和测量控制与GPS控制和经纬仪异地校准同步进行。天线杆的整体测量和校准应在阴天或适当的时间进行。以确保其校准精度。天线杆箱形截面在下方组装时，可用经纬仪测量调整组装好的箱形截面在外围的垂直度，也可用天顶仪测量调整天线杆的垂直度

25、。箱形截面中组装的箱形截面。4.2 校准天线桅杆箱段吊装到位后，需要与下方的格子段对齐并调整垂直度。此时，天线桅杆格子截面的顶面（+541.700仰角）和+537.2仰角在箱形截面周围设置有调节插孔，箱形截面通过调整孔定位到格子截面。杰克在 +541.700 海拔。 ，通过+541.700标高和+537.2标高的千斤顶协同作业，调整箱形截面的垂直度。4.3 固定测量定位工作完成后，可以用预先准备好的铁楔和临时定位板可靠地固定天线桅杆，并不断进行变截面过渡段的连接工作，以降低因施工造成的施工风险。天气因素。第五节 安装过程中的安全保障措施5.1 提高过程安全保障整体吊装天线箱部分连同下方的延伸部

26、分，天线设备初步估计重量为180吨。八台400KN液压升降机计划四组布置在天线桅杆的四个正侧，以两台升降机为一组，每组升降机由液压动力源供油。每台液压升降机的额定起重量为400KN，总起重量为3200KN。每台液压举升机穿4根15.24的级低松弛钢绞线，每根钢绞线的破断负荷为260KN，共32根，总破断负荷为8320KN。因此，起重设备的承载能力是起重载荷的两倍，钢绞线的断裂安全系数为5.2，对起重设备和起重承载系统安全可靠。液压千斤顶下部还有一个安全锚。一旦液压千斤顶发生故障，钢绞线可通过安全锚锁定，确保系统安全后再进行故障排除。依靠格子段的8个滑轨和盒段（包括延伸段）的上下导轮，保证了天线

27、盒段整体提升时的防倾覆。采用电脑控制的同步升降系统，实时控制四个升降点的高度差，调整四个升降点的升降力。同时，计算机实时控制系统还具有安全监控和报警功能。一旦系统出现异常，将自动停止执行并显示故障位置，以保证天线盒段被解除。姿态受控，整个起重装置正常运行。5.2 脚手架的安全操作5.2.1操作平台天线箱形截面吊装到位后，必须进行对位和垂直度校正，天线格子截面与箱形截面之间的间隙需要补齐。天线格子段+480.000、+487.250、+537.200配备安装操作平台和升降设备平台，操作方便，保障施工人员安全。见下文：+ 480.000 操作平台+ 487.2500 操作平台+ 537.200 操

28、作平台图13.3.5操作平台示意图5.2.2垂直上升由于天线安装在超高空，结构细长，给垂直爬升器的设置带来一定的困难。将天线原结构段的实腹箱形段去掉后，就没有多余的空间架设脚手架了，需要在结构外环周围架设脚手架。而我们加固结构后，就可以利用加固区域搭建脚手架。人员在天线部分上下走动，操作施工，人们的心理感觉会比较安全。从天线底部到+494.500 环形上升脚从 + 494.500到天线升降工作平台环形攀爬脚手架图23.3.5垂直攀爬脚手架示意图5.3 提升阶段气象条件的选择俗话说：“天不遂人愿”，异常的天气状况对天线桅杆的组装和吊装极为危险。尽快缩短装配和吊装时间，实现连续吊装，是避免恶劣天气

29、的根本途径。同时，吊装作业前，必须收集近期和短期气候变化的预报数据，选择适合吊装的天气条件，如：晴天、风力小于6级。确保天线桅杆超高空安装的绝对安全。采用目前的连续吊装方式，从吊装到临时固定，不超过24小时。在安排工作计划时，我们预留了一周的时间，选择天气条件好的，确保工期如期完成。第六节 桅杆天线安装结构分析6.1 天线安装过程结构分析电视塔的天线分为格子段和实腹段，在施工过程中也分为格子段和实腹段两部分。格架部分由安装在转换桁架上的塔吊完成。箱式天线部分先由塔式起重机吊到格子部分的天线部分，组装完成后整体吊装到位。在安装过程中，安装在转换桁架上的M900D塔机可能会对结构产生一定的影响，并

30、且在安装过程中，塔机的天线格子部分会附有墙体。检查这些过程以确保安装过程的安全。 .6.2 计算条件条件一：结构安装完成后，外支撑塔吊安装到位，天线格架部分安装完毕。条件二：天线格子部分安装好条件3：天线的箱形部分被抬到顶部图13.3.6工况1图 23.3.6工况 2 图 3.3.6.3 工况 36.3 载荷形式和组合天线安装时主要考虑塔吊荷载对结构的影响，计算时考虑塔吊荷载、风荷载和自重荷载的影响。重量G程序自动生成活荷载 H 塔吊荷载、天线顶升荷载和施工活荷载M900D塔式起重机：自立时垂直力2550KN，水平力330KN，弯矩13220KN*m。外挂件的垂直力为3000KN，附墙的水平力

31、为900KN。风荷载W按公式计算，各楼层不同。基本风压30年一次。插值取0.35KN/m 2 ，以顶层为例： =1.41.53.20.35=1.68K N/m 2 。荷载组合：变形：1.0自重+1.0风荷载+1.0活荷载应力：1.2自重+1.0风荷载+1.4活荷载1.2自重+1.4风荷载+1.0活荷载6.4 计算结果1) 工作条件 1考虑塔式起重机最不利的施工状态。塔式起重机四个支架各点的受力点如下：图43.3.6塔式起重机反作用力作用点考虑塔吊底部弯矩对结构影响的最不利施工状态：支持1：Fx=85KN Fz=-3750KN支持二：Fx=85KN Fz=567KN支持三种：Fx=85KN Fz=567KN支持四：Fx=85KN Fz=2610KN最不利工作条件下的变形：A 、结构垂直变形：图53.3.6顶部结构竖向变形图63.3.6结构竖向变形结构的最大垂直变形104mm。满足要求。图73.3.6塔吊支架竖向变形塔吊支架的最