超高层建筑屋顶钢塔安装技术

摘 要：超高层建筑在我国发达城市比较常见，这种建筑美观性较强，可以提升城市现代化形象。本文以某城市超高层建筑屋顶钢塔施工为例，论述了安装的过程以及安装的技术，钢塔的安装分为多个步骤，塔身、梁、杆等部件的安装方式以及所用技术存在差异性，笔者根据自身经验对其进行了简要分析，以供相关人士参考。

关键词：超高层；建筑屋顶；钢塔；安装技术

钢塔在超高层建筑屋顶中应用比较多，钢塔安装也是超高层建筑屋顶施工中比较重要的环节，其安装技术对安装质量有着较大的影响。钢塔安装前需要确定施工方案，通过对施工方案的审核，确定钢塔环梁以及塔身等部位的施工安装技术，本文对钢塔安装的各个工序以及安装技术进行了详细的介绍，希望可以超高层建筑屋顶钢塔安装提供一定的参考价值。

1 工程概况

某市超高层建筑高120m，楼层为33层，屋顶钢塔设计为高46m，重140t左右。钢塔的结构柱与内外环梁安装采用钢板焊接的形式，钢塔最上端的桅杆高10m，直接426mm，材质为不锈钢。钢塔的外围是金属挂板圆环装饰，这种装饰为两层，在建筑的125m处装饰的直径是30m，而130m处直径是20m。这种类型的钢塔具有装饰的作用，需在其上安装避雷装置、照明灯以及爬梯等，以便对钢塔的维修与养护。

2 钢塔安装的施工难点

2.1 钢塔最外环高于建筑物3.5m处的位置，是钢塔安装过程中的一大难点，这个位置的吊装与焊接操作较难，而且施工的环境高于120m，属于高空作业，需要做好安全防护措施，否则容易造成安全事故。

2.2 该工程的外形设计属于逐层收缩，而塔机的附墙只能设置在108m左右，如果继续增加附墙高度会造成不必要的开支，影响工程的收益。所以，在高于108m的附墙上施工，也是钢塔安装的一大难点，塔机大臂的高度无法满足施工的要求，而且较高的桅杆安装完成后会影响塔机大臂的回转。

2.3 钢塔安装的另一大难点是桅杆与中心柱的连接问题，桅杆呈圆形，属于不锈钢材质，而中心柱是方形，材质是A3刚，而两者连接的需要考虑不同材质的问题。如果无法保证连接节点的质量，则会影响钢塔的整体质量。

3 组织与措施

3.1 选择施工队伍

超高层建筑屋顶钢塔安装是一项比较特殊的工程，其属于高空作业，而且对施工技术有着较高的要求，所以，一定要考察分包队伍的高空作业能力，选择有施工经验的分包队伍，这样的队伍，施工人员素质技术更高，可以处理施工过程中的特殊情况，解决施工难点，从而保证施工的质量。

3.2 选择科学、合理的施工方案

3.2.1 在选择施工方案时，重点需要考虑对钢塔最外环安装的设计，这部分也是施工的难点，安装的前需要先将内外环组装好，用直梁焊接的技术进行施工，这种技术可以避免定位偏心的问题，而且还能避免高空作业的危险。

3.2.2 钢塔最外环的焊接一般使用吊篮这种机器，外防护施工一般使用的是简易斜挑的安全网。

3.2.3 桅杆节点的焊接一般使用的是承插赛焊接法，这种方法是将1.5m的不锈钢桅杆插入1m的中心柱内，并在钢柱的周边进行塞焊。这种方式既能保证节点的强度与刚度，还能提高不同材质的焊接质量，保证其稳定性与安全性。

3.2.4 塔机的高度有限，无法满足超高层建筑钢塔施工的要求，在对不锈钢桅杆进行焊接施工时，可以用自升式爬行把杆方式进行操作，这样就可以避免桅杆过高与塔机大臂回转之间的矛盾。

3.2.5 超高层建筑屋顶钢塔塔身的结构比较特殊，为了保证其功能的发挥，必须在塔身涂抹含锌的防腐剂，对焊缝涂抹无机锌。焊缝过程需要用到超声波探伤检测，这种设备是焊缝施工中常用的机械设备。

4 安装技术与方法

4.1 安装125m处外环8根Z4钢柱

4.1.1 利用G2塔机起吊至32层屋面上空，对准所在位置下落，将预埋螺栓穿入螺栓孔。

4.1.2 将斜铁垫片垫在钢柱底板下，利用其调整钢柱标高，使用水准仪和塔尺对柱脚板标高进行测量。

4.1.3 利用撬棍、倒链对钢柱轴线位置进行调整。调整柱身上的轴线和砼台上轴线之间的偏差，误差控制在允许范围内。

4.1.4 调节斜铁插入柱脚底板的程度对钢柱垂直度进行调整，利用双向经纬仪测量。

4.1.5 构件标高、轴线位置、垂直度调整应符合国家规范GB50205-95的规定，完毕后将螺栓拧紧，钢垫板和斜铁点焊在柱脚底板上。

2 吊装中心塔身的9根立柱Z1、Z2、Z3和中间的各种连梁（如图1所示）

图1 安装顺序图

4.2.1 外侧的8根Z4立柱安装完毕后，其上的外环梁暂不安装。先吊装Z1立柱，再吊装相邻的两根立柱Z2、Z3。

4.2.2 按此原则依次（由内向外）安装其它立柱以及相对应的连梁，直至主塔身闭合。

4.2.3 立柱的标高、轴线位置、垂直度的调整方法和测量手段与上述方法相同。立柱间的各种环梁、直梁、斜梁利用梁两端的节点板进行安装固定。

4.3 Z4柱上的直梁和外环梁安装

4.3.1 先利用塔机对直接与Z4立柱连接的L-7梁进行安装。

4.3.2 安装内环梁L-4以保证整体稳定。

4.3.3 吊装外环L-6，安装此梁时利用吊篮在梁头操作。利用塔机起吊吊篮，将吊篮套入梁头。由于梁头部位有圆弧梁的安装托板，所以吊篮不会滑出。环梁安装完毕时另利用两根钢索直接与塔机吊钩连接，再将原连接吊篮的钢索解开，从而将吊篮吊出。

4.4 主塔身安装

4.4.1 外圈和基座部分施工完毕时，满堂红脚手架搭设到标高+130.0m左右，这时安装直梁L-9、L-10以及外环L-13等环梁。

4.4.2 外挑梁施工完毕后吊装Z1柱，然后吊装Z3和Z2的组合柱，利用柱接口处的插接结构连接上下两节柱。

4.4.3 钢柱安装完毕后继续向上搭设脚手架。钢柱间直梁、环梁安装从下向上顺序安装，脚手架配合钢梁，随搭随安装。

4.5 桅杆安装

4.5.1 利用把杆附着在Z1柱身上，当把杆高度超过塔机吊钩高度时即拆除塔机，防止塔机与把杆相撞。

4.5.2 所有钢构件吊装、焊接完毕后，对各种构件的焊口部位进行防腐处理，然后对钢塔所有部位进行防火喷涂。

4.5.3 桅杆上接闪器在地面上提前安装完成，接线按实际长度预留。待桅杆焊接完成后进行连接遥测。

结束语

超高层建筑屋顶钢塔设计可以提升建筑的美观性，这种建筑可以使城市的建设更加现代化，对未来建筑的设计也有着一定的影响作用。本文通过实际的案例分析，对超高层建筑屋顶钢塔安装技术进行了详细了论述，通过笔者的分析可以看出，屋顶钢塔的安装首先需要选择科学、合理的施工设计方案，通过选择正确的施工方案，可以降低施工的成本，提高施工的质量，并且可以防止安全事故的发生。超高层建筑的施工具有一定的特殊性，比如塔机设备的高度可能无法适应桅杆的安装要求，通过自升式爬行把杆，可以有效的解决这一问题，而这些技术可以简化钢塔安装。

参考文献

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[2]孙月领.小议建筑钢结构的设计与安装[J].民营科技，2007.

[3]袁广平.对建筑钢结构设计及安装的探讨[J].民营科技，2008.

作者简介：黄伦，身份证号：45262319730810061X。