《穹頂桅桿整體提升施工工法》是中國建築工程總公司、深圳建升和鋼結構建築安裝工程有限公司、南通華新建工集團有限公司完成的建築類施工工法；作者分別是張琨、徐坤、高勇剛、王金軍、史加慶、章季；適用範圍是高空建築中頂部有穹頂和桅桿的結構。
《穹頂桅桿整體提升施工工法》主要的工法特點是採用四個葫蘆將桅桿、底座、配重桿整體進行提升；採用內部提升的施工方法安裝桅桿；在穹頂柱腳的樓層測出桅桿的中心；在桅桿提升過程中，在桅桿底部接長桅桿起加配重作用，來調整桅桿的重心，使桅桿重心始終處乾穹頂頂部的下方。
2008年1月31日，《穹頂桅桿整體提升施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2005-2006年度國家二級工法。
基本介紹
- 中文名：穹頂桅桿整體提升施工工法
- 工法編號： YJGF166-2006
- 完成單位：中國建築工程總公司、深圳建升和鋼結構建築安裝工程有限公司、南通華新建工集團有限公司
- 主要完成人：張琨、徐坤、高勇剛、王金軍、史加慶、章季
- 審批單位：中華人民共和國住房和城鄉建設部
- 主要榮譽：國家二級工法（2005-2006年度）
形成原因,工法特點,操作原理,適用範圍,工藝原理,施工工藝,材料設備,質量控制,安全措施,環保措施,套用實例,榮譽表彰,
形成原因
《穹頂桅桿整體提升施工工法》的形成原因是：
隨著社會經濟的蓬勃發展，超高層建築如雨後春筍在中國的各大都市拔地而起，許多超高層建築屋頂造型出於建築外觀造型的考慮，設計越來越新穎，這也給施工提出了新的挑戰難度。南京國際金融大廈工程共53層，總建築面積73517平方米，結構外觀造形呈獨特扇形，屋頂為拱形穹頂，結構標高為215.25米，由12根等分圓周的弧形梁組成，弧形梁跨度16.8米，中心交於一點，通過箱形環梁相互連線。穹頂上部為桅桿，高度19米，頂標高234.3米，桅桿下部截面為Φ550×25，頂部截面為Φ350×16，桅桿通過米字狀的底座上均分圓周的八塊連線與穹頂上的箱形環梁連線主體結構採用內爬式塔吊（3H/36B）進行安裝，穹頂安裝完成後受主體結構內縮塔吊無法附著的影響，塔吊無法繼續爬升，鉤底最終高度只有218.5米無法達到安裝桅桿的高度要求，在此情況下項目採用了設定軌道內提升的辦法進行安裝桅桿。通過中建三局建設工程股份鋼結構公司在南京新街口南京國際金融大廈工程上的實踐，充分證明了對於此類結構採用設定軌道內提升的辦法來進行桅桿安裝，既安全可靠又便捷、經濟。
工法特點
《穹頂桅桿整體提升施工工法》的工法特點是：
1.整個桅桿安裝過程不使用塔吊，而是採用四個葫蘆將桅桿、底座、配重桿整體進行提升，大大地降低了成本
2.採用內部提升的施工方法安裝桅桿，避免了採用塔吊吊裝需搭設大量腳手架及進行大量防護的工作，既降低了成本也提高了安全係數。
3.在穹頂柱腳的樓層測出桅桿的中心，通過鉛垂儀將桅桿的中心往上投影，在穹頂頂部上方及下方的兩個平行面上，以桅桿為中心設定兩道卡環，使桅桿在兩個卡環的軌道上筆直提升，保障了初安裝精度，避免了桅桿在初安裝後校正時需水平移位的不易操作，減少了校正工作。
4.在桅桿提升過程中，在桅桿底部接長桅桿起加配重作用，來調整桅桿的重心，使桅桿重心始終處於穹頂頂部的下方，從而避免桅桿升出太長而導致傾覆的危險。同時通過接長部分在樓層面來校正桅桿的垂直度，避免了要登高拉纜繩校正的危險。
操作原理
適用範圍
《穹頂桅桿整體提升施工工法》適用於高空建築中頂部有穹頂和桅桿的結構。
工藝原理
《穹頂桅桿整體提升施工工法》是在桅桿高空施工時將桅桿分成若干段，通過穹頂頂部臨時的提升裝置從內部將桅桿進行提升，並以桅桿縱向中心線為中心在提升裝置中及穹頂底部安裝卡環，使桅桿在兩道卡環的軌道中垂直提升，在提升的過程中進行倒吊拼接，使桅桿達到設計長度，在桅桿到達設計長度後繼續接長桅桿，通過接長部分起增加配重，來調整桅桿重心防止桅桿傾斜，桅桿提升達到設計高度後旋轉桅桿底座就位安裝，並通過接長部分採用槓桿的原理在樓層面來對桅桿進行校正的施工工藝，如圖1，圖2所示。
施工工藝
- 工藝流程
《穹頂桅桿整體提升施工工法》流程圖如圖3所示。
圖3 桅桿軌道內提升流程圖
- 操作要點
《穹頂桅桿整體提升施工工法》的操作要點如下：
1.對用於安裝頂的支撐進行計算，確保選用的支撐材料的強度滿足要求。
2.進行化學植筋，安裝四根鋼柱支撐，並用連續梁將支撐鋼柱連線起來，保證支撐的整體性。
3.穹頂安裝後，進行提升架計算，確保選用支架材料滿足強度要求，提升架受力按活荷載計算。
4.根據桅桿加配重的總重按活載要求選用合適的葫蘆，確保葫蘆強度滿足吊裝要求，提升共需四個葫蘆，其中兩個用於吊裝，兩個用於更換吊點。
5.檢查葫蘆和索具，確保葫蘆索具完好，並滿足吊裝的受力要求。
6.進行測量放線，將桅桿中心往上投影，在支撐架的底部及提升裝置上安裝卡環，並在卡環上包裹軟墊，保護桅桿桿身。
7.對桅桿進行合理分段，選擇合理的吊點，分段進行提升。
8.桅桿提升到一定高度更換吊點，接長桿繼續提升，提升過程中進行桅桿垂直度監控，確保桅桿筆直提升。
9.桅桿接長到設計長度後，繼續在桅桿底端加長桅桿起配重作用，確保桅桿重心處於穹頂頂部的下方，避免桅桿出現傾斜。
10.桅桿提升到達設計高度後，桅桿底座到達箱形環梁的高度，旋轉桅桿底座，使得龜形桅桿底座的八隻爪與箱形環梁的靠板緊貼，然後安裝上臨時固定螺栓。
11.採用槓桿原理通過調節桅桿接長段進行校正，使桅桿垂直度符合規範要求。
12.桅桿垂直度校正好後，龜形底座與箱形環梁連線的臨時螺栓更換成高強螺栓並擰緊，將龜形底座的翼緣與箱形環梁翼緣焊接，焊接完成後進行打磨塗漆。
13.割除桅桿接長部分，並對接口進行打磨。
14.拆除提升裝置和支撐。
材料設備
《穹頂桅桿整體提升施工工法》所用的材料及設備有：葫蘆：6個，鋼索：若干，支撐架需四根立柱及兩道框梁，提升裝置需四根立柱及一道框梁。
質量控制
《穹頂桅桿整體提升施工工法》的質量控制要求如下：
1.支撐架計算、提升架計算，選用合格材料確保施工質量。
2.卡環上注意包裹軟墊，避免提升過程中對桅桿造成損傷。
3.提升過程中保持提升速度在30厘米/分鐘以下，儘量減小動態對結構的影響。
4.提升過程中進行測量控制，保障桅桿垂直度偏差≤10毫米。
5.保障桿拼接節點處及桅桿與穹頂焊接位置的焊逢達到強度要求，避免桅桿提升過程中出現傾斜而產生側向力而對焊接縫進行破壞。
6.提升過程中對於油漆損傷的部位要及時補油漆。
安全措施
採用《穹頂桅桿整體提升施工工法》施工儘管是在內部進行操作，但畢竟屬於高空作業，而且一般情況桅桿伸出極長，容易導致傾覆，所以施工過程中尚需注意以下幾個方面：
由於桅桿提升後的最終高度高於塔吊起重臂高度為避免在桅桿提升過程中塔吊起重臂與桅桿碰撞，在桅桿提升前拆除塔吊。
1.注意支撐底部埋件的化學植筋計算，避免穹頂安裝時產生的側向力對植筋拉拔而導致支撐傾覆。
2.注意支撐的剛度測算，避免穹頂安裝時產生的側向力導致支撐彎曲。
3.注意提升裝置的測算，確保提升裝置的強度能滿足桿在增加配重重量的情況下提升而產生的動荷載要求。
4.注意選擇足夠剛度的卡環，確保桅桿在提升過程中出現傾斜而產生的側向力對卡環有所破壞。
5.取較大的安全係數來計算選用葫蘆，確保使用兩個葫蘆進行提升而能達到強度要求。
6.注意選擇足夠強度的鋼絲繩作為提升掛索，並在提升前注意對鋼絲繩及葫蘆進行檢查，確保鋼絲繩及葫蘆符合施工要求。
7.注意確保在穹頂內部搭設的提升操作平台有足夠的強度，要按照活荷載進行考慮。
8.提升過程中要注意控制提升的速度，避免桅桿在提升過程中晃動而對結構產生影響。
9.注意桅桿拼接節點的焊接強度，避免焊接接口處出現質量問題而導致桅桿整體傾倒。
10.必須等桅桿焊接牢固焊縫達到強度要求後才能割除配重，避免過早割除配重而導致桅桿傾倒。
環保措施
採用《穹頂桅桿整體提升施工工法》施工時，為了保護和改善施工現場的生活環境，防止由於建築施工造成的作業污染，保障施工現場施工過程的良好生活環境是十分重要的。切實做好建築施工現場的環境保護工作，主要採取以下措施：
1.制定一系列管理制度，加強對施工現場的粉塵、噪聲、廢氣的監測和監控，每周檢查一次，每月考核與獎評一次，加大獎勵和懲罰力度，採用現代化管理措施來做好環境保護。
2.對施工現場地進行硬化和綠化，並經常灑水和澆水，以減少粉塵污染；裝卸有粉塵的材料時，要灑水濕潤或在倉庫內進行；建築物外腳手架全封閉，防止粉塵外漏；嚴禁向建築物外拋擲垃極，所有垃圾裝袋運出。現場主出入口外設有洗車台位，運輸車輸必須沖洗乾淨後方能離場上路行駛；對裝運建築材料、土石方、建築垃圾及工程渣土的車輸，派專人負責清掃及沖洗，保證行駛途中不污梁道路和環境。
3.施工中採用低噪聲的工藝和施工方法：建立定期噪聲監測制度，發現噪聲超標，立即查找原因，及時進行整改；建築施工作業的噪聲可能超過建築施工現場的噪聲限值時，應在開工前向建設行政主管部門和環保部門申報，核准後再施工。
套用實例
《穹頂桅桿整體提升施工工法》的套用實例如下：
南京國際金融中心工程穹頂桅桿吊裝，採用了內提升倒吊法進行施工，提高該部分施工的安全保障，減少了設備投入和安防投入，縮短了工期。
1.如桅桿採用塔吊進行吊裝，由於樓層結構收縮，作業空間狹小，而且施工處於高空，需要搭設大量的腳手架進行操作，會因此增加經濟投入。採用內提升法進行施工僅需要投入葫蘆及搭設支撐架。
2.如桅桿採用塔吊進行吊裝，作業空間狹小，在穹頂的位置進行桅桿校正拉纜風繩極角度極小，不便於校正。
3.桅桿採用塔吊吊裝解鉤及割除吊耳，都必須攀爬到桅桿頂部進行，安全無法保障，而採用內提升法，吊裝點在桅桿桿身，可以在桅桿提升過程中更換吊裝點是割除吊耳，既安全又便於作業。
4.南京國際金融中心主樓結構收縮幅度較大，塔吊在施工完成主樓後如繼續爬升，附著困難，而塔吊原高度無法達到吊裝桅桿的要求，採用內提升施工方法能解決此問題，且方便、經濟。
榮譽表彰
2008年1月31日，中華人民共和國住房和城鄉建設部以“建質[2008]22號”檔案發布《關於公布2005-2006年度國家級工法的通知》，《穹頂桅桿整體提升施工工法》被評定為2005-2006年度國家二級工法。
