鋼桅桿、拔桿、土辦法計算手冊

1、第一章 工程簡介1.1 建筑概況該工程位于斯里蘭卡西部的科倫坡市，高354.8米，總建筑面積26998平方米。電視塔造型獨特，塔座形狀酷似蓮座，象征著國家的和平與穩(wěn)定；塔身為雙曲面環(huán)形，宛如鉆石；塔樓酷似荷花，象征著斯里蘭卡的蓬勃發(fā)展。該電視塔由塔座、塔身、塔樓、桅桿四個部分組成。塔座地下一層（EL-4.5m），地上三層（EL+15m），樓層面為R=40m圓面。塔身高217.5m（EL-12.5m+205m），塔樓高58.1m（EL+205m+263.1m）。桅桿高91.7m（EL+263.1m+354.8m）。電視塔塔座、塔身為混凝土結(jié)構(gòu)。塔樓標高+205m+215m為混凝土結(jié)構(gòu)，標高+21

2、5m+251.65為鋼框架。桅桿分為混凝土桅桿與鋼桅桿，混凝土桅桿高27.6m（EL+263.1m+290.7m），鋼桅桿高71.1m（EL+283.7m+354.8m），插入混凝土桅桿7m。鋼桅桿混凝土桅桿塔樓鋼框架1.2 結(jié)構(gòu)介紹電視塔塔座、塔身（EL+215m以下）為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，塔身標高+215m+251.65為鋼框架外筒（塔樓鋼結(jié)構(gòu)部分）。桅桿分為混凝土桅桿與鋼桅桿，混凝土桅桿高27.6m（EL+263.1m+290.7m），鋼桅桿高66.3m（EL+283.7m+350m），插入土建桅桿7m。本工程鋼結(jié)構(gòu)主要分為包括以下部分:塔樓鋼結(jié)構(gòu)、鋼桅桿、鋼樓梯及螺栓與預埋件。主要鋼結(jié)構(gòu)分

3、布如下圖所示：塔樓鋼框架795.4t空心混凝土桅桿鋼桅桿165.4t 主要鋼結(jié)構(gòu)分布圖鋼桅桿主要有四種截面組成：鋼桅桿主要截面規(guī)格表截面（mm）標高（m）長度（m）重量（t）方鋼管2000*2000*35+283.7+32137.397.4八邊形管1200*1200*35+323+339.516.524方鋼管750*750*25+340.8+351.8119.8圓管450*20+352.4+353.30.90.2圓管140*10+353.3+354.61.30.04 四種截面間采用八棱椎管、四棱椎管或者圓錐管過渡，頂部位200圓錐，鋼桅桿連接均焊接連接。各截面分布位置如下圖所示:八棱椎管四棱椎

4、管鋼桅桿截面示意圖鋼桅桿與土建桅桿頂部預埋板，通過連接板螺栓連接。鋼桅桿底部與土建桅桿內(nèi)埋件通過角鋼螺栓連接。如下圖所：第二章 施工部署2.1 鋼桅桿安裝技術(shù)路線鋼桅桿按照設(shè)計圖加工分段，現(xiàn)場采用汽車吊卸車在塔座90度方向的地面上，采用卷揚機水平運輸至電梯廳內(nèi)，通過3號電梯井將鋼桅桿分段提升至+250m標高附近，然后平移至安裝位置正下方，用設(shè)置在混凝土桅桿頂部的提升架逐段提升，最后提升就位固定。2.2 施工總平面布置宿舍7+2間辦公室2間第一、二批樓梯堆放場地300m2第三批塔樓鋼結(jié)構(gòu)堆放場地500m2第四批桅桿堆放場地200m2斯里蘭卡郵局辦公樓汽車吊鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件分四批運輸至施工現(xiàn)場,鋼桅桿堆

5、場位于90度軸線方向，堆場面積200mm2，用汽車吊進行卸車。2.2 鋼桅桿施工條件要求鋼桅桿需要分段從3#電梯井內(nèi)垂直運輸至標高248.2m樓層，然后倒裝接長成整體后，采用千斤頂提升，現(xiàn)場需要滿足以下施工條件： 室外地面至結(jié)構(gòu)-0.050m平面坡道已完成，滿足鋼結(jié)構(gòu)分段桅桿在一層樓面水平運輸要求。 塔樓1F 90軸處內(nèi)外混凝土筒原門1.8mx2.15m，外筒擴大為2.4mx2.5m內(nèi)筒擴大為2.4mx3.0m，外筒處門洞口1.8mx2.15m尺寸修改2.4mx2.5m內(nèi)筒處門洞口1.8mx2.15m尺寸修改2.4mx3.0m-0.050m（1F）土建預留洞口位置示意圖 2F電梯大廳樓板從內(nèi)筒

6、內(nèi)側(cè)預留2.8mx5.6m洞口， 2F電梯大廳2.8mx5.6m+4.95m（2F）土建樓板預留洞口位置示意圖 3#電梯井門洞尺寸預留2.7x9m，3#電梯井門洞尺寸預留2.7x9m3#電梯井門洞尺寸預留示意圖 3F電梯大廳樓板預留3mx1m洞口，3F電梯大廳樓板從內(nèi)筒內(nèi)側(cè)預留3mx1m洞口。3F電梯大廳樓板預留洞口示意圖 鋼桅桿分段倒運進電梯廳后，需要通過掛在三層樓面轉(zhuǎn)換梁上的倒鏈扳起，轉(zhuǎn)換鋼梁需要穿過兩側(cè)剪力墻，在剪力墻上預留500*700的洞口： 2F、3F預留洞口鋼筋向上彎折，3#電梯井門洞預留鋼筋向外彎折，并固定， 鋼筋彎折示意圖標高253.8m樓層后做，且標高248.2m樓層電梯井

7、突出部分后做，+248.2m +253.8m后做混凝土部分 為便于提升鋼桅桿的卷揚機安裝，+251.65m處局部樓面需預留缺口，范圍如下： 為確保鋼絲繩順利進出核心筒，+248.2m處內(nèi)筒門洞寬度需擴大，范圍如下：2.3 鋼桅桿吊裝單元劃分桅桿按照設(shè)計分段，共11段，熱浸鋅后桅桿內(nèi)壁油漆面漆，外側(cè)油漆至底漆出廠。鋼桅桿吊裝分段如下圖所示：鋼桅桿吊裝分段示意圖2.4 鋼桅桿安裝流程鋼桅桿分段在1F使用卷揚機水平運輸至電梯廳內(nèi)，然后平移至3#電梯井，通過+255m附近的卷揚機分段提升鋼桅桿，再平移至安裝位置正下方分段焊接接長，并用混凝土桅桿上方的液壓千斤頂提升就位。鋼桅桿在一層樓面的水平運輸1.

8、汽車吊將桅桿分段放至槽鋼軌道2. 卷揚機牽引桅桿分段槽鋼軌道地牛3.桅桿分段靠地牛在軌道上滑行4.地牛與槽鋼軌道5.桅桿分段滑行至電梯廳6.電梯廳+10.00m樓面設(shè)滑移梁并掛倒鏈7. 用倒鏈和地牛扳起桅桿分段8. 桅桿在一層電梯井內(nèi)立起9. 3#電梯井軌道與滑移小車設(shè)置形式10. 桅桿分段放至滑移小車，向3#電梯內(nèi)井滑移11. +10.00m樓面懸掛倒鏈不松開，保證桅桿分段滑移過程穩(wěn)定12. 桅桿分段內(nèi)側(cè)滑移至電梯井剪力墻時松開內(nèi)側(cè)吊點并掛在3#電梯井內(nèi)20t滑輪組上13.松開桅桿分段外側(cè)吊點并掛在3#電梯井內(nèi)20t滑輪組上14用3#電梯井內(nèi)的20t滑輪組將桅桿分段提升至+248.2m樓面鋼

9、桅桿+248.2m樓面的水平運輸1. 鋼桅桿分段全部出電梯井2. 將滑移小車移動至桅桿分段下方3.將桅桿旋轉(zhuǎn)至設(shè)計角度4.鋼桅桿落放到滑移小車上5.通過兩個倒鏈牽引小車向前移動6.已安裝的鋼桅桿緩慢下落，同該段對接、焊接7. 液壓千斤頂向上提升鋼桅桿8. 同樣方法吊裝下一段鋼桅桿液壓千斤頂同步提升鋼桅桿1. 第一段鋼桅桿平移到安裝位置下方，準備提升2. 提升第一段，安裝第二段鋼桅桿3.利用第一個提升點，將鋼桅桿安裝至第七段4.將提升點轉(zhuǎn)換到第七段上5.利用第二個提升點將鋼桅桿全部倒裝完成6.繼續(xù)向上提升，安裝格構(gòu)穩(wěn)定段7. 將提升點轉(zhuǎn)換到格構(gòu)穩(wěn)定段上8. 鋼桅桿提升到位第三章 鋼桅桿具體施工方

10、法3.1鋼桅桿進3#電梯井施工方法在一層樓面鋪設(shè)40m長的滑移軌道，中心間距1.6m，在樓面設(shè)預埋件，滑移軌道采用22a槽鋼，混凝土內(nèi)外筒預留2.4m*2.5m洞口，軌道總布置圖如下：構(gòu)件需要從電梯廳平移至3#電梯井，該處軌道布置圖如下：在3#電梯井內(nèi)安裝兩根鋼梁，用于鋪設(shè)滑移軌道，選用H300*300*10*15型鋼，在兩側(cè)剪力墻上埋置預埋件：預埋件詳圖見附件。槽鋼軌道與預埋件焊接連接，焊腳尺寸8mm。共設(shè)置4個6t地牛在槽鋼軌道上行走，橫向兩個地牛同H200*200*8*12連梁焊接連接在一起：地牛同滾道的摩擦系數(shù)為0.1，鋼柱最重約17t，則摩擦力F=17*0.1=1.7 t故選用3t慢

11、速卷揚機牽引構(gòu)件，卷揚機設(shè)置在270o方向內(nèi)筒門洞處，同預埋設(shè)的兩塊埋件固定：卷揚機牽引倒運構(gòu)件示意圖如下：構(gòu)件倒運至電梯廳后，采用掛在3層轉(zhuǎn)換梁上的兩個10t電動葫蘆將構(gòu)件扳起，轉(zhuǎn)換梁選用H250*250*9*14型鋼，細部圖及扳起流程如下：3層樓面提升梁平面布置圖00方向提升梁立面圖 卷揚機牽引鋼桅桿構(gòu)件至提升梁正下方 在鋼桅桿尾部另設(shè)兩個地牛，用兩個10t倒鏈緩慢提起構(gòu)件將鋼桅桿提起，移走地牛，并放入朝向3#電梯井方向的地牛在3#電梯井剪力墻上設(shè)置導向滑輪，通過兩個3t倒鏈牽引，將構(gòu)件平移至3#電梯井內(nèi)，此時兩個調(diào)動倒鏈不松開，作為防傾覆措施：鋼桅桿進3#電梯井措施平面布置圖用一層樓面的

12、倒鏈拖動桅桿向前行走，上方電動倒鏈作為防傾覆措施同時向前鋼桅桿外邊進入3#電梯井之后，去掉左側(cè)的電動倒鏈，將電梯井內(nèi)的20t滑輪組吊鉤掛在鋼桅桿上。繼續(xù)向前拖動桅桿，完全進入電梯井后，采用四點吊向上提升鋼桅桿相關(guān)措施構(gòu)件截面驗算及預埋件布置見附件。3.2樓面提升卷揚機布置桅桿構(gòu)件最重17t，提升高度約250m，綜合考慮額定拉力、容繩量等因素，選用10t卷揚機及20t滑輪組進行提升，鋼絲繩繞三道，配6*37直徑30mm鋼絲繩，總長800m?；喗M鋼絲繩穿繞方式如下：卷揚機焊接固定在270o方向標高+248.2m樓面上，用STT253塔吊吊放到位，作業(yè)半徑30m，額定起重量6t，滿足使用要求。由于

13、卷揚機尺寸較大，+251.65m處局部樓面需預留缺口，范圍如下：為確保鋼絲繩順利進出核心筒，+248.2m處內(nèi)筒門洞尺寸需擴大，范圍如下：卷揚機固定位置立面圖如下：在3#電梯井中心正上方的混凝土結(jié)構(gòu)上設(shè)置預埋件，用于掛設(shè)20t滑輪組的定滑輪；導向滑輪預埋件設(shè)置在樓梯間剪力墻上方，整體立面圖如下： 預埋件詳圖見附件。3.3 +248.2m樓面鋼桅桿旋轉(zhuǎn)、平移施工卷揚機提升鋼桅桿使底部超過+248.2m標高，全部出3#電梯井后需要旋轉(zhuǎn)并水平移動到安裝位置正下方。軌道梁鋪設(shè)在剪力墻上方，布置時避開3#電梯井，中心間距3.8m，軌道梁選用H300*300*10*15型鋼，平面布置圖如下：+248.2m

14、處滑移軌道布置圖桅桿出電梯井后，通過設(shè)置在樓面上的倒鏈將構(gòu)件旋轉(zhuǎn)到設(shè)計角度，然后將滑移小車沿軌道移動至電梯井上方，桅桿落放到滑移小車上并固定，用兩個倒鏈牽引滑移小車沿軌道行走：鋼桅桿同滑移小車固定臨時措施桅桿構(gòu)件出電梯井桅桿旋轉(zhuǎn)角度，落放到小車上并臨時固定桅桿移動至安裝位置正下方精確調(diào)整桅桿對接口并同已安裝的桅桿焊接，提升下一段鋼桅桿相關(guān)措施構(gòu)件截面驗算及預埋件布置見附件。3.4提升點設(shè)置及側(cè)向限位措施第一個提升吊點在距離桅桿頂部3.35m處，利用該提升點可安裝7段鋼桅桿： 提升第一段 安裝第二段，并同第一段焊接鋼桅桿安裝至第七段，此時提升點距離混凝土桅桿頂部1.5m 第一個提升點處鋼桅桿截面

15、為口750*750，需要在桅桿上設(shè)置轉(zhuǎn)換梁，保證提升鋼絞線傾角在允許范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)換梁選用口300*250*20，上下翼緣板開孔100,用于穿鋼絞線，轉(zhuǎn)換梁做法如下：桅桿提升至第七段后，將桅桿落放在轉(zhuǎn)換平臺上，進行第一次吊點轉(zhuǎn)換，第二個提升點位于2m*2m截面向下0.6m處：轉(zhuǎn)換吊點 安裝完成第811段鋼桅桿 轉(zhuǎn)換吊點時，鋼桅桿結(jié)構(gòu)要全部落放在樓面上，在其正下方設(shè)置轉(zhuǎn)換梁，轉(zhuǎn)換梁截面選用時應考慮鋼桅桿全部的自重荷載，平面布置圖如下：第二個提升點提升梁截面選用 口300*200*20，上下翼緣板開孔100mm，同鋼桅桿焊接連接，提升梁與混凝土桅桿間距45mm，具體做法如下所示：鋼桅桿提升至就位狀態(tài)尚

16、未固定時為其最不利工況，由于風荷載等作用，此時鋼桅桿根部對混凝土桅桿內(nèi)壁產(chǎn)生的壓力最大，需對混凝土局部承壓進行驗算。鋼結(jié)構(gòu)桅桿高度示意圖如下：風荷載標準值計算如下：基本風壓：風荷載高度變化系數(shù)（A類地面）：體型系數(shù)：，風振系數(shù)：其中:結(jié)構(gòu)基本自振周期：脈動增大系數(shù)：,脈動影響系數(shù)：,振型系數(shù)：鋼桅桿截面隨高度變化系數(shù)如下：標高290.7m323m（長度32.3m）截面為2m*2m箱型截面，風荷載標高323m339.5m（16.5m）截面為1.2m*1.2m八邊形截面，風荷載標高339.5m354.8m（15.3m）截面為750mm*0.75m箱形截面風荷載鋼桅桿底部伸入混凝土桅桿長度為7m，考

17、慮在底部與混凝土桅桿采用限位器保證其垂直度，在每個側(cè)面設(shè)置兩個限位器，限位器在砼桅桿內(nèi)壁上的作用面積為150*200mm，則每個限位器承受的壓力為：鋼桅桿每個側(cè)面采用2點限位，考慮受力不均勻系數(shù)1.4，則每個限位器承受的最大壓力為：混凝土局部承壓承載力計算如下：,不滿足。為保證結(jié)構(gòu)安全，需要在下方增加格構(gòu)穩(wěn)定段，增加長度為6m，做法如下：此時對混凝土桅桿內(nèi)壁長生的最大壓力為：單點最大壓力為：，滿足要求。安裝6m長格構(gòu)穩(wěn)定段之后，第二個提升點可提升至混凝土桅桿向上600mm處，方便去除提升點。轉(zhuǎn)換后的第三個提升點位于鋼桅桿底端向下1.4m處，施工流程如下：安裝格構(gòu)穩(wěn)定段 將提升點轉(zhuǎn)換到格構(gòu)穩(wěn)定段

18、上繼續(xù)提升至設(shè)計位置根據(jù)上述計算，格構(gòu)穩(wěn)定段承受的最大彎矩為：2106*6=12636kNm,據(jù)此選擇構(gòu)件截面，格構(gòu)段中心尺寸1.8m*1.8m，主肢選用口300*300*14，斜撐選用H150*150*7*10，在頂部和底部設(shè)置對角撐，材質(zhì)均為Q345B,具體做法如下：截面特性：A=640.64mm2， Ix=Iy=5276730 mm4， Wx=Wy=50254 mm3，則正應力，滿足。格構(gòu)穩(wěn)定段同鋼桅桿底部采用高強螺栓連接，鋼桅桿下方需加長200mm，細部圖如下：鋼桅桿倒裝完成進行第二次吊點轉(zhuǎn)換后，鋼桅桿重心位于提升點之上，需要對鋼桅桿采取限位措施，在以下三個位置設(shè)置側(cè)向限位措施：（1）

19、鋼桅桿頂部頂部限位措施設(shè)置在混凝土桅桿頂部的預埋件上，共設(shè)置4個，底座通過螺栓同預埋錨栓連接，限位滾輪伸出長度根據(jù)鋼桅桿截面進行調(diào)節(jié)，與鋼桅桿間距預留10mm，設(shè)置位置如下：（2）混凝土桅桿內(nèi)壁混凝土桅桿內(nèi)部在標高264.5m處設(shè)置4個限位滾輪，立面圖如下：每側(cè)內(nèi)壁上安裝兩條限位軌道，用于格構(gòu)穩(wěn)定段根部的限位滾輪行走：（3）格構(gòu)穩(wěn)定段根部格構(gòu)穩(wěn)定段截面1.8m*1.8m，根部進入混凝土桅桿后，安裝限位滾輪，每側(cè)兩個共8個，沿混凝土桅桿內(nèi)壁的八條限位軌道行走：3.5鋼桅桿提升設(shè)備及提升架設(shè)置鋼桅桿提升千設(shè)備選用四個YS-SJ-75穿心式千斤頂，布置在混凝土桅桿四個角部的提升架上，千斤頂規(guī)格參數(shù)如下表：提升千斤頂型號YS-SJ-75額定油壓MPa25額定提升力KN750行程 mm200穿心孔徑 mm94鋼絞線直徑15.24鋼絞線根數(shù)4重量 Kg380外形尺寸mm280X1665在混凝土桅桿頂部四個角部設(shè)置提升架，每個角部為為一個格構(gòu)柱，中心到中心尺寸560mm*560mm，相鄰格構(gòu)柱中心間距3.16m，提升架布置圖如下：提升架效果