技术领域
[0001] 本
发明涉及一种高层建筑屋顶钢结构桅杆免塔吊施工工法，属于建筑施工技术领域。
背景技术
[0002] 目前，很多高层建筑屋顶上建有金字塔形钢结构装饰造型和避雷天线桅杆，由于金字塔造型呈梯形状向上收缩致使塔吊的附着距离增大，常规备用的附着杆件无法使用，要提升塔吊高度，就必须重新设计加工专用的附着杆件，这就势必造成成本的增加和工期的延长。
发明内容
[0003] 本发明所要解决的技术问题是：提供一种高层建筑屋顶钢结构桅杆免塔吊施工工法。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：本发明提供的高层建筑屋顶钢结构桅杆免塔吊施工工法，包括下列步骤：
（1）吊升程序及各项工序的操作要点如下：
1 吊升架体搭设。钢结构
塔架先行施工，在钢结构塔架施工范围内搭设满堂
脚手架，脚手架高度随塔架施工高度同步升高，一直到顶层桅杆。因为脚手架搭设比较高，为了增加脚手架的
稳定性，脚手架与已经安装成型的塔架部分设置必要的拉结，使吊升架体在桅杆吊升过程中保持稳定安全。
[0005] 2 倒链组设置。架体搭设完成后，根据钢结构桅杆的分节高度和重量，在架体的不同高度处分别设置相应型号的倒链组，每组由两个相同起重量的倒链组组成，并固定在架体的20号工字钢梁上。两个倒链组以支座为中心，统一设置在设置在垂直于工作区通道方向的桅杆中心竖直面上，同组倒链与桅杆中心距离相同，既不能影响最大直径桅杆吊升，又能使吊索尽量接近竖直。在每一节节桅杆上端外侧
焊接两个对称的吊环，用作桅杆节起吊吊点。
[0006] 3 安全检验。在吊升架体、吊升装置、吊点等工作完毕后，应对吊升架体、吊升装置和杆节吊环的搭设安装
质量进行检查，特别是架体连接固定要仔细检查，符合要求后方可进行桅杆吊升拼装工作。
[0007] 4 拼装吊升顺序。按照
自上而下的循序对所有桅杆进行质量检查并按顺序摆放在架体通道内。在最顶端桅杆拼装后，用倒链组将吊钩固定在第一节桅杆上端吊环上进行杆体第1步吊升，升至第一节桅杆下端距塔楼顶
板面（以下称地面）第二节桅杆长度处停止。然后用另一组倒链组起吊第二节桅杆并与第一节桅杆拼装连接……以此类推直至完成最后一节桅杆的拼接。桅杆拼接时要控制杆体的中心
位置和垂直度，杆节底部用方木、木楔与地面垫牢，连接后的杆体呈垂直落地状态。最后以最顶端的倒链组为主吊升杆体，其他倒链组作辅助吊升，并在下方对吊升中的杆体的垂直稳定起调节作用，将桅杆整体吊升至支座处， 同时将天线桅杆整体缓缓对正支座中心位置安装在桅杆支座上。
[0008] （2）桅杆垂直度控制及安全稳定措施。
[0009] 1 桅杆垂直度控制：1）单节杆体制作时杆体中
心轴线的垂直
精度控制要准确，并对预制完成的桅杆节进行整体试拼装，合格后运至安装现场。
[0010] 2）吊升架体的稳固是桅杆吊升稳定垂直的基本保证，要严格按照吊升架体的搭设要求进行搭设和验收。
[0011] 3）在桅杆支座地面上和钢结构塔架顶部设置桅杆中心十字控制线，对吊升中的杆体进行垂直、对位的校正。在杆体吊升中和每步吊升间歇时，利用钢塔架顶部的预留桅杆孔对杆体的稳定及对中垂直用方木和木楔进行临时固定和校正。吊升中杆体垂直偏差控制在1/600 以内。
[0012] 2 安全稳定措施：1）吊点设置在每1节杆件上端，吊升时的主吊点又都以最高处倒链组承担，故杆体在逐节连续吊升过程中始终保持其
重心在吊点下方。
[0013] 2）每1节杆与杆体拼装后杆体下端均落在支座的垫木上，使之呈落地稳定状态。在此状态下更换倒链组，确保了杆体的安全稳定。
[0014] 本发明的工艺原理采用钢管、扣件搭设吊升架体，采用2组倒链作为提升工具，将其设置在架体的两个不同高度，利用两组倒链组将桅杆按照：第一节桅杆、第二节桅杆、第三节桅杆的顺序自上而下逐节倒装吊升，并将桅杆上的附属装置一同安装，并整体就位于桅杆支座上。
[0015] 塔楼为
框架-核心筒结构，顶层为10.8m×10.8m
混凝土顶板，可做为桅杆拼装和吊升操作场地。在塔楼顶板上搭设的吊升架体主要受
力支撑点可全部设置在剪力墙位和结构梁位置上，吊升架体以及其它吊升设备施工荷载完全由塔楼竖向承重结构承担。因此，在塔楼顶面上进行天线桅杆的就位拼装吊升，无论场地面积，还是结构承载能力，均能满足天线桅杆倒装吊升作业的要求。
[0016] 本发明的工法特点本工法采用钢管、扣件搭设吊升架体。用倒链做为吊升动力装置，将其设置在架体不同高度上。利用倒链组，将天线桅杆按照自上而下逐节倒装吊升顺序连同桅杆上的附设装置一同安装，并整体就位于桅杆支座上。
[0017] 本工法不需要塔吊等大型提升设备辅助，在提升和卸载过程，采用传统的简单工具，易于控制提升的同步性和卸载的均衡性。提升设备安装方便、设置灵活，且操作简单、工效高，技术经济效果明显。
[0018] 本工法适用于屋面造型向内收缩，塔吊无法正常附着，塔吊高度无法满足钢结构及桅杆提升，同时屋面具有脚手架搭设工作面，造型较为规则、重量不大的钢结构桅杆。
[0019] 本发明的有益效果：（1）经济效益
成本分析。本工法提升设备构造简单、数量较少，节省了使用塔吊安装所要进行的升塔、增加超长附着杆、占用塔吊工时和占用主体工期所引起的成本，取得了节省
费用、操作简便的效果。以青岛市工商局奥帆赛配套置换项目为例，倒装提升与塔吊提升的费用对比见下表，可见倒装提升的费用低于塔吊提升。
[0020] 倒链与塔吊费用对比工期分析。本工法使用的提升设备构造简单、数量较少，提升架体在钢结构塔架施工所需的操作脚手架
基础上搭设完成，节约了塔吊超长附着杆的定制时间和塔
吊顶升时间，有效的加快施工速度。以青岛市工商局奥帆赛配套置换项目为例，由于安装、装修等专业的提前穿插，使总工期缩短了20天。
[0021] 质量
安全分析。采用分节拼装、倒装吊升，全部
节点均在地面上
定位拼装，相对位置准确无误，而且避免了高空作业带来的不安全因素。
[0022] （2）社会与环保效益采用本工法进行高层建筑屋面钢结构桅杆施工，能够加快施工速度，缩短工期，降低工程成本。另外，本工法使用的提升设备简单，解决了塔吊无法正常附着顶升的难题。通过实际工程应用证明，本工法具有较好的技术经济效果和较高的推广应用价值。
具体实施方式
[0023]
实施例1本实施例提供的高层建筑屋顶钢结构桅杆免塔吊施工工法，包括下列步骤：
（1）吊升程序及各项工序的操作要点如下：
1 吊升架体搭设。钢结构塔架先行施工，在钢结构塔架施工范围内搭设满堂脚手架，脚手架高度随塔架施工高度同步升高，一直到顶层桅杆。因为脚手架搭设比较高，为了增加脚手架的稳定性，脚手架与已经安装成型的塔架部分设置必要的拉结，使吊升架体在桅杆吊升过程中保持稳定安全。
[0024] 2 倒链组设置。架体搭设完成后，根据钢结构桅杆的分节高度和重量，在架体的不同高度处分别设置相应型号的倒链组，每组由两个相同起重量的倒链组组成，并固定在架体的20号工字钢梁上。两个倒链组以支座为中心，统一设置在设置在垂直于工作区通道方向的桅杆中心竖直面上，同组倒链与桅杆中心距离相同，既不能影响最大直径桅杆吊升，又能使吊索尽量接近竖直。在每一节节桅杆上端外侧焊接两个对称的吊环，用作桅杆节起吊吊点。
[0025] 3 安全检验。在吊升架体、吊升装置、吊点等工作完毕后，应对吊升架体、吊升装置和杆节吊环的搭设安装质量进行检查，特别是架体连接固定要仔细检查，符合要求后方可进行桅杆吊升拼装工作。
[0026] 4 拼装吊升顺序。按照自上而下的循序对所有桅杆进行质量检查并按顺序摆放在架体通道内。在最顶端桅杆拼装后，用倒链组将吊钩固定在第一节桅杆上端吊环上进行杆体第1步吊升，升至第一节桅杆下端距塔楼顶板面（以下称地面）第二节桅杆长度处停止。然后用另一组倒链组起吊第二节桅杆并与第一节桅杆拼装连接……以此类推直至完成最后一节桅杆的拼接。桅杆拼接时要控制杆体的中心位置和垂直度，杆节底部用方木、木楔与地面垫牢，连接后的杆体呈垂直落地状态。最后以最顶端的倒链组为主吊升杆体，其他倒链组作辅助吊升，并在下方对吊升中的杆体的垂直稳定起调节作用，将桅杆整体吊升至支座处， 同时将天线桅杆整体缓缓对正支座中心位置安装在桅杆支座上。
[0027] （2）桅杆垂直度控制及安全稳定措施。
[0028] 1 桅杆垂直度控制：1）单节杆体制作时杆体中心轴线的垂直精度控制要准确，并对预制完成的桅杆节进行整体试拼装，合格后运至安装现场。
[0029] 2）吊升架体的稳固是桅杆吊升稳定垂直的基本保证，要严格按照吊升架体的搭设要求进行搭设和验收。
[0030] 3）在桅杆支座地面上和钢结构塔架顶部设置桅杆中心十字控制线，对吊升中的杆体进行垂直、对位的校正。在杆体吊升中和每步吊升间歇时，利用钢塔架顶部的预留桅杆孔对杆体的稳定及对中垂直用方木和木楔进行临时固定和校正。吊升中杆体垂直偏差控制在1/600 以内。
[0031] 2 安全稳定措施：1）吊点设置在每1节杆件上端，吊升时的主吊点又都以最高处倒链组承担，故杆体在逐节连续吊升过程中始终保持其重心在吊点下方。
[0032] 2）每1节杆与杆体拼装后杆体下端均落在支座的垫木上，使之呈落地稳定状态。在此状态下更换倒链组，确保了杆体的安全稳定。
[0033] 实施例2 工程实例（1）青岛市工商局奥帆赛配套置换项目
工程概况。塔楼为框架-核心筒结构，顶层楼板高度117.9m，为10.8m×10.8m混凝土顶板。屋面上设金字塔型钢结构塔架，玻璃
幕墙饰面，高度8.1m，长8.6m，宽8.2m。钢结构塔架上设钢结构桅杆，分三节，高11m，总重量约1吨。
[0034] 施工情况。根据现场实际情况，在钢结构塔架施工所用的满堂脚手架基础上搭设桅杆吊升架体，脚手架与已完工的钢结构塔架进行可靠拉结，架体搭设完成后，在架体的12.7m和16.3m处分别设置10KN、20KN倒链组，每组由两个相同起重量的倒链组组成。提升装置安装完成后，对1-3节桅杆进行质量检查并按顺序摆放在架体通道内。在第一桅杆和第二节桅杆拼装后，用设在16.3m处的倒链组将吊钩固定在第二节桅杆上端吊环上进行杆体第1步吊升，升至第二节桅杆下端距塔楼顶板面（以下称地面）4m处停止。然后用设在12.7m处的倒链组起吊第三节杆并与第二节杆拼装连接。连接时要控制杆体的中心位置和垂直度，杆节底部用方木、木楔与地面垫牢，连接后的杆体呈垂直落地状态。最后以16.3m处倒链组为主吊升杆体，以12.7m处倒链组作辅助吊升，并在下方对吊升中的杆体的垂直稳定起调节作用，将桅杆整体吊升至支座处， 同时将天线桅杆整体缓缓对正支座中心位置安装在桅杆支座上。
[0035] 工程结果评价。青岛市工商局奥帆赛配套置换项目通过采用本工法，桅杆定位准确、造型达到设计要求，且提高了工效、降低了施工成本、确保了总工期目标的实现，获得甲方及监理的一致好评。
[0036] （2）天津津汇广场一期工程工程概况。天津津汇广场一期工程塔楼40 层，楼顶板高158.3m。在塔楼屋顶上还建有
9.5m 高呈金字塔形的钢结构装饰屋顶，其上建造近20m的避雷天线桅杆。
[0037] 施工情况。在塔楼40层屋顶上，用钢管、扣件搭设吊升架体。用3 组倒链做为吊升动力装置，分别在架体的7m、13m、19m高处设2t、3t、3t三个倒链组。利用这3组倒链组，将天线桅杆按照：顶端天线、第1节桅杆、第2节桅杆⋯⋯最后1节桅杆自上而下逐节倒装吊升顺序连同桅杆上的附设装置一同安装，并整体就位于桅杆支座上。
[0038] 应用效果。通过本工法的成功实施，在塔楼40层屋顶板上使用倒装吊升方法就位安装天线桅杆，使天线桅杆安全稳妥地完成安装，节约了成本，缩短了工期，取得了良好的社会效益，也为今后类似工程提供了可借鉴的经验。
