超高层建筑装饰塔模块式安装工法模板

1、超高层建筑装饰塔模块式安装工法广西建工集团第五建筑工程有限责任公司主要完成人：黄浦邦前言超高层建筑在大城市越来越普遍，在高度200米以上超高层建筑 顶部普遍设计有装饰塔，兼顾避雷、防空、通讯、装饰等功能。在 以往施工中都普遍采用现场加工整体式吊装到位施工工艺，安全系数 低、耗能大、耗时费工，无法满足绿色施工。超高层建筑装饰塔模块 式安装工法,采用计算机建模分解构件,工厂化分块式加工拼装,并运 用计算机模拟拼装件预安装，把拼装件运输到现场采用小型吊装设备 吊至超高层建筑屋顶进行对接焊接安装方法，有效地解决了整体安装 高、难、慢、精度低技术难题，符合绿色施工要求。现我司结合国 家相关行业标准规范及

2、多个工程的施工实践经验，总结出超高层建筑 装饰塔模块式安装工法。2工法特点2.1计算机辅助模拟预拼装，用测量数据在计算机构造构件模型进 行模拟拼装,具有预拼装速度快、精度高、经济实用、科技含量高 等优点。2.2拼装的构件重量小，施工过程均有安全可靠的保护措施、加固 措施，有效保障施工人员安全。2.3经过分解整体构件为模块式构件，模块式组装化整为零,比常 规式安装操作简便快速。2.4减少大型机械使用,省工、省时，取得较好的经济效益,节能 环保满足绿色施工要求。适用范围3.1主要安装于各高层、超高层建筑物楼顶，适用于标志性建筑 物、各大办公楼楼顶，美观大方、新颖共同、经久耐用、装饰效果 好。3.2

3、也适用于高压电力塔架，避雷塔架、工艺塔、烟囱塔、微波 塔、仿生塔、训练塔、通讯塔、瞭望塔、测风塔、装饰塔、装 饰塔及其它大型钢结构安装施工。工艺原理装饰塔根据主体屋顶混）疑土结构轴线位置、标高，安装前进行预 埋件基础定位、安装、固定。根据整体构件造型用计算机建模进行 模块式设计分解，采用工厂按图制作钢管骨架并拼装成小型构件。彳艮 据测量拼装完成的小型构件数据在计算机构建模型，预先模拟拼装， 检查拼装干涉和分析拼装精度。把小型构件运输到现场采用小型吊装 设备吊至超高层建筑屋顶进行对接焊接，最后安装表面装饰板。施工工艺流程及操作要点5.1工艺流程:施工准备二I 计算机建模分解构件 工厂加工制作拼装

4、钢管骨架I二二塔架基础预埋件二二 计算机辅助模拟预拼装I二二I高空分片吊装就位二校正焊接固定安装表面造型板材1 r验收5.2施工工艺5.2.1施工准备1图纸会审首先组织有关人员熟悉图纸，仔细核对施工图上的型号规格及尺 寸、位置是否符合相关规范的要求，有不符合的地方及时向甲方、监 理提出，会同设计院协商解决。2技术交底与根据工程总进度计划，提前进行现场部署与技术交底，并以书 面形式、图片可视化及三维模拟安装操作过程提出安装工程各专业施 工要注意的事项。3原材料的准备根据设计图纸按照标准图集要求进行备料，为了保证产品的质量, 我们对所须的原材料的采购严格把好质量关，在公司有备案的合格供 应商米购。

5、5.2.2计算机建模分解构件1经过精确计算，整个塔架总重量8吨，其中铝塑饰面板展开表面 积125.6平方米，不锈钢表面积50.24平方米。塔吊无法一次吊装到位, 必须采取分解塔架，经过结合所使用的施工机械设备，用计算机合理 准确计算比较经济的吊装重量，把塔架分解为8个模块，每个模块重约 1吨。图5.2.2-1构件分解2根据饰面板造型要求，铝塑板上小，下大的渐变造型，经过深化 设计计算后，按照上下对缝原则，从上到下逐层逐块进行分解,10层共 60片扇形单曲面板，并在计算机建模，标识弧度、上口及下口宽度、长度等材料加工参数。图5.2.2-2饰面板加工尺寸3不锈钢球体按照饰面板整齐，线性统一原则进行

6、分解，深化设计 计算得出整个球体分解为24片扇形双曲面大面板，每片双曲面大面板 精细化成4片双曲面小面板拼装。在计算机建模，标识弧度、上口及 下口宽度等材料加工参数。5.2.3工厂加工制作拼装钢管骨架1委托具有相应生产资质的制造商加工制作，制造商为广西建工 集团第五建筑工程有限责任公司金属钢结构分公司。2根据不同型号下料，切割焊接坡口、校直、校平。3各个对接口部件严格按图纸及工艺要求制作，确保工序质量。4在制作平台上拼装成形，拼装时各部位尺寸均须保证在规定误 差之内。5拼装成形后施焊，在焊接过程中须做好反变形措施，焊缝饱满, 无气孔、砂眼。6打磨除锈:打磨毛刺及贴合面焊缝，使其平面度符合设计要

7、求, 除锈须见光，喷防锈底漆两遍。5.2.4塔架基础预埋件1根据图纸要求将做好塔架基础模板切割，支模，模板接缝不应 漏浆，浇筑混凝土前木模板应浇水湿润，模板内不得有积水。2、预埋件埋设位置、标高必须满足图纸、规范要求，否则影响 上部结构安装。3工序完成后，由质检员和现场负责人先进行自检，并作好检验 记录，合格后再向建设单位或监理单位的现场负责人申请报验，验收 合格后方可进入下一道工序施工。5.2.5计算机辅助模拟预拼装1测量加工厂完成的构件，利用计算机构建模型，cad及3DMAX 模拟构件大样，模拟构件的外形尺寸与实物尺寸应一致。图5.2.5-1模拟拼装2根据现场温度、湿度及安装高度的风速，计

8、算不利因素对构件 热胀冷缩、吊装变形、焊接应力及安装过程的影响，利用计算机进行 模拟组装，提前发现问题，为顺利安装做好技术支持。5.2.6高空分片吊装就位1在起吊前将各种符号转换成设计图面所规定的构件编号，并用 油笔、漆或粘贴纸标注于构件的规定部位，在现场平整地坪按钢骨架 从底部全顶部先后顺序摆放。图5.2.6-1构件标识分类2整个施工难点在于分片吊装及安装精确，因此解决吊装及安装 问题就能保证工程质量。吊运构件上超高层顶部前对地面、建筑中部、 建筑顶部风力进行测试，超过6六级风力不允许吊运作业。采用旋转法 吊装，本吊机有内外导轨,能够环向行走，适应不同方向吊装要求。将 构件的吊点、基础中心点

9、布置在吊机的作业半径线上，使吊机起吊时 仅需吊臂旋转即可安装。从地面往超高层顶部吊运构件前要根据各个 构件重心位置绑好构件，防止构件倾覆造成变形，吊运上升阶段严密 监测构件摆动幅度，吊至顶部后再次检查构件是否有损坏，构件如发 生变形损坏，应及时进行修补，以确保构件完好无损。图5.2.6-2吊装示意图3吊运至顶部，及时把根部构件准确与预埋件对接，临时固定支撑, 经过仪器测量复核垂直度，用顶托及千斤顶辅助调整，并满焊接头部 位。上下构件对接接头为内套式,采用3mm厚钢板与主杆内口贴壁角 度为85点焊焊接，对接时上构件对准下构件，直接套接既快速又准 确，接着从下到上逐个对接焊接骨架至顶层构件最终成型

10、。上层构件主杆内套接钢板下层构件主杆图5.2.6-2对接示意图4严格计算各构件重量，起重设备合理分配荷载，构件重量不得超 过单台起重设备的负荷量的80%。5.2.7校正1构件就位的标高位置能够从结构施工标高基准点传递到钢构件 就位设计标高位置，并作出明显的标志供钢构件就位时使用。钢构件 就位的平面位置应根据端节点定位线与建筑定位轴线的关系，在就位 点上将相关定位轴线标出，供就位时用。2构件吊装就位后，利用临时用的脚手架将构件固定调垂直校正。在构件垂直度调整过程中，采用两台互成90架设的激光垂准仪进行 监测，以掌握构件垂直度的情况，提供数据供调整人员使用。垂直度偏 差不但要在规范允许的偏差内，而

11、且应尽可能小些，以保证构件就位 的准确。3先校正偏差大的、后校正偏差小的，如两个方向偏差数相近, 则先校正小面，后矫正大面。校正好一个方向后，拧紧两面的临时支撑 夹具，再校正另一个方向。在两个方向的垂直度都校正好后，复查平面 位置。5.2.8焊接固定1焊接固定采用移动挂篮施工，第一节构件安装完毕，在构件四 角顶端下100mm各安装固定四个挂篮，在确认安全无误后，工人进入 挂篮。接着下一节构件进行对接，构件校正平面位置、垂直度后，对 接部位临时点焊四个角点，临时固定构件。2焊接施工按照先对接后角焊的顺序，分层分区进行，减少了安 装过程中的误差。3、满焊固定完成四根主杆后，待焊缝温度稳定，及构件无

12、变形方 可解除吊钩。4油漆涂刷前，应将需涂装部位的铁锈、焊缝药皮、焊接飞溅物、 油污、尘土等杂物清理干净。5刷第一层底漆时涂刷方向应该一致，接槎整齐。刷漆时应采用勤 沾、短刷的原则，防止刷子带漆太多而流坠。6涂装后应加以临时围护隔离，防止踏踩，损伤涂层。5.2.9安装表面造型板材1不锈钢造型是球体，球体造型也是工程质量的难点及控制重点 所在,采取先上后下的安装方法，消除重量产生的变形，保证球体形 状。在主骨架上根据球体位置、直径焊接球体内部骨架及龙骨，逐片 安装并临时点焊不锈钢面板四角作为固定点，待上部半球调整校正成 型，再满焊固定上部球体，并打磨焊缝。继续下部球体逐片安装并临时 点焊不锈钢面

13、板四角作为固定点，直至完成下部球体满焊完成并打磨 成型。2铝塑板造型：在完成造型龙骨安装基础上，从塔顶安装最高一 圈铝塑板，并打密封胶，及顶部收口，然后逐圈往下施工铝塑板至最底 层，打密封胶及底部收口。5.2.10验收施工完成后，必须经过自检、自评，自评完成后提交监理工程师 进行分部工程验收。材料与设备6.1使用的设备序号设备名称规格、型号用途备注1高空吊篮NJFRD安装塔架2喷气机CX-48喷漆3普通车床CDL6136/1000加工4万能铣床XQ6128C加工5牛头刨床P3-650加工6摇臂钻床Z3050/1600加工7四柱液压机YB32-100加工8冲床J23-80加工9桥式单臂吊车5T

14、16.5m加工10数控切割机HBST LCD加工11自动轨道切割机HUTONG-CG30加工12仿形切割机CG2-150加工13气体保护焊机NBC-350焊接14叉车CPCD35安装、运输卸车工具15交流弧焊机BX1-400焊接安装16葫芦吊5T安装塔架17液压板料折弯机WC67Y-80T加工18闸式剪板机QC11-12*2500加工19不锈钢焊机AOSIDI焊接安装6.2采用的材料具体采用的材料按照设计图纸要求采购合格产品。质量控制7.1主控项目7.1.1塔架基础预埋件质量控制1根据图纸要求将做好塔架基础模板切割，保证支模，模板轴线 位置允许偏差不大于5mm,底模表面标高允许偏差5mm,截面

15、尺寸 允许偏差土 10mm,表面平整度5mm。2模板接缝不漏浆，浇筑混凝土前木模板应浇水湿润，模板内不 得有积水。3预埋件中心线位置允许偏差不大5mm,水平高差+3,0。4塔架基础钢筋骨架长度允许偏差土 10mm,宽高允许偏差土 5mm,保护层厚度允许偏差土 5mm。7.1.2焊接的质量控制：1焊丝的直径、表面均匀性、油污、锈蚀等质量,会直接影响 焊缝质量，因此对质量要严格控制。施焊前焊工应复查钢结构的组装 质量和焊缝区的处理情况如不符合要求，应修整合格后方能施焊。7.1.3安装质量控制：1骨架安装应先校正偏差大的、后校正偏差小的，如两个方向偏 差数相近，则先校正小面，后矫正大面。校正好一个方

16、向后,固定两面 的临时支撑，再校正另一个方向。在两个方向的垂直度都校正好后，复 查平面位置，如偏差在5mm以内，则可焊牢。在阳光照射校正柱的垂 直度，要考虑温差影响，由于温差影响，构件将向阴面弯曲，使构件顶 有一个水平位移。水平位移的数值与温差、构件长度及厚度等有关。 长度小于10m的可不考虑温差影响。细长可利用早晨、阴天校正；或 当日初校，次日晨复校，也可采取预留的办法来解决。起吊时吊机将绑 扎好的构件缓缓吊起离地20cm后暂定，检查吊索牢固和吊车稳定，同 时打开回转刹车，然后将构件下放到离安装面40-100 mm，对准基准线, 指挥吊车下降，把构件拼接固定，待垂直度偏差控制在20mm以内方

17、可 使起重机脱钩，垂直度用经纬仪检验，如有偏差立即进行校正，在校正 过程中随时观察底部和标高控制块扎之间是否脱空，以防校正过程中 造成水平标高误差。2不锈钢面板接口前应将坡口表面及母材内、外壁的油、漆、垢 锈等清理干净，直至发出金属光泽，清理范围为每侧各为10-15mm，对 口间隙为2.5一3.5mm。接口间隙要匀直，禁止强力对口，错口值应小 于壁厚的10%，且不大于1mm。接口局部间隙过大时，应进行修整，产 禁在间隙内添加塞物。接口合格后，应根据接口长度不同点4-5点，点 焊的材料应与正式施焊相同，点焊长度10-15mm,厚度3-4mm。打底 完成后，应认真检查打底焊缝质量，确认合格后再进行

18、氩弧焊盖面焊 接。引弧、收弧必须在接口内进行，收弧要填满焰池，将电弧引向坡 口熄弧。点焊、氩弧焊、盖面焊，如产生缺陷，必须用电磨工具磨除 后，再继续施焊，不得用重复焰化方法消除缺陷。应注意接头和收弧质 量，注意接头焰合应良好，收弧时填满焰池。为保证焊缝严密性，盖面 完毕应及时清理不锈钢焊缝表面焰渣、飞溅。表面必须保持光洁、平 整。折边、切割加工必须准确、光滑、平整、美观。焊接点应细 腻、平滑，经打磨后抛光处理。饰面与基层要坚持抓牢，不得有任何 空鼓、疏松和不牢、不实之处。一切接头应为齐平的细缝隙接头中 部件和各部位的接头，强度应足以防止变形及内偏移，尽可能的以隐 蔽式的固定装置配嵌及安装。粘贴

19、不锈钢时需谨慎小心，不能用其它 金属器具敲击。在运输和安装过程中注意成品保护。3铝塑板按施工图用铆钉或螺栓将铝合金板饰面逐块固定在型钢 骨架上。板与板之间留缝1015颇，以便调整安装误差。金属板安装 时，左右、上下的偏差不应大于1.5颇。板缝用清洁剂将铝板及框表 面清洁干净后,立即在铝板之间的缝隙中先安放密封条或防风雨胶条， 再注入硅酮耐候密封胶等材料，注胶要饱满，不能有空隙或气泡。收口处 理可利用金属板将墙板端部及龙骨部位封盖。清理板面清除板面护胶 纸，把板面清理干净。铝塑板安装的允许偏差和检验方法应符合规定。序号项目允许偏差（mm）检验方法1立面垂直度2用2m垂直检测尺检查2表面平整度3用

20、2m垂直检测尺检查3阴阳角方正2用直角检测尺检查4接缝直线度1拉5米线不足5米拉通线，用钢尺检查5接缝高低差1用钢尺和塞尺检查6接缝宽度1用钢直尺检查表7.1.3-1铝塑板安装的允许偏差和检验表7.2 一般项目1对钢构件的除锈质量按照设计要求的等级进行严格的验收;2检查涂装原材料的出厂质量证明书，防火涂料还要检查消防部 门的认可证明；涂装前彻底清除构件表面的泥土、油污等杂物；涂装施工应在无尘、 干燥的环境中进行,且温度、湿度符合规范要求；涂刷遍数及涂层厚 度要符合设计要求；对涂层损坏处要做细致处理,保证该处涂装质量； 涂装后应加以临时围护隔离，防止踏踩,损伤涂层。7.3注意的问题1装车运输应码

21、放整齐、垫好、捆扎牢固，保证构件完好无损。2吊装作业应选择无风及温差小的环境进行。7.4成品保护1保护好所有的构件接头，防止碰损变形无法对接安装。2临时固定支撑：为确保高空吊装准确，临时固定采用可调顶托 做调整支撑，及时调整构件偏差。安全措施8.1施工人员进入工地,必须佩戴安全帽,扣好帽带,并服从工地 现场的指挥。施工工地做到无酗酒、赌博、打架斗殴等违法行为。8.2所有参与吊装作业的人员必须遵守本工种的安全操作规程，操 作人员实行执证上岗制度，凡电焊、气焊、电工等特殊工种的操作工 必须有焊工证，电工必须要有电工证。8.3现场施焊必须严格执行用火证制度，无用火证不得动火；明火 作业前必须清理作业

22、点周围的可燃物及易燃物后方可施焊；现场施焊 时必须配备灭火器、消防桶、接火盆等灭火器材，并派专人看火。8.4严格执行建筑施工现场临时用电安全技术规范,有专项临电施 工组织设计，强调突出线缆架设及线路保护，严格采用三级配电二级 保护的三相五线制” TN-S”供电系统 做到”一机一闸一漏电”，漏电 保护装置必须灵敏可靠。电焊机一、二次线必须保证绝缘良好，双线 到位，把线不准破损漏铜，严禁用钢筋、脚手架护栏当作回路。8.5起吊设备必须事先进行安全检查，否则不得使用，在起吊设备 时，重物跌落范围不得有工作人员进行作业。信号指挥在吊装过程中 必须集中精力，使用对讲机指挥必须口齿清楚，将构件吨位提前告知

23、司机。8.6施工现场堆放的成品，材料要整齐，并有明码标识。经常保证 有条理，干一层清一层，做到活完场地清。8.7设专人负责材料，工具的保管，物料堆放严格按照定置管理 规定执行，防止偷盗丢失。8.8起吊时的安全措施：1起吊前，必须全面检查钢丝绳是否合格，高度与设备高度是否 相适宜，确认无误后方可起吊。2起吊设备时，并派不少于2人一组的熟练工配合操作。3设备捆绑必须牢固，重心合理。起吊前要进行试吊,待起吊钢丝 绳逐渐张紧，使物件微离地面，检查物件是否平衡，各部是否有变化情 况，试吊1一2次，确认可靠后方可正式起吊。绑扎构件的吊索须经过 计算，所有起重工具，应定期进行检查，对损坏者作出鉴定，绑扎方法

24、 应正确牢固，以防吊装中吊索破断或从构件上滑脱，使起吊机失重而 倾翻。4在起吊的构件离开地面后，再检查一次捆绑情况，并再一次进 行紧固。5起吊过程中，吊件正下方严禁有人员，施工人员要躲开吊件下 滑、倾斜、坠落有可能伤及人员的区域，工作中要有专人监护并时刻 注意任何不利因素的发生，发现隐患，及时发出信号并撤离人员，待问 题处理后，方可正常作业。6当风速达到15m/s（ 6级以上）时，吊装作业必须停止。环境保护措施9.1文明施工1每天下班前，焊接把线、皮管、机头等收回工具房，盘放整齐。 将未用完的焊丝、焊条、螺栓等归类保管好，废料及时归堆到安全的 地方，随时保持现场的整洁安全。在施工现场设临时垃圾

25、箱、临时厕 所，保证现场的文明卫生，做到工完场清。2现场准备足够的消防器材及消防设施,保持消防道路畅通。3建立防火责任制，进入工地，不得抽烟，氧割设备除必须装有回火止回阀外，必须放在安全地带，且氧气和乙炔不得放在一起。4各种电器设施，均要有安全用电等标志。场地内的管线应严格按 设计和安全规定架设，并严加管理，杜绝乱搭乱接。建立工地文明、卫 生防水责任制，落实到人。5遵守操作规程，不得自行其事，电焊作业时要佩戴绝缘手套，电 焊手套淋湿时，要更换电焊手套等。6做好施工现场的卫生管理工作，环境应经常保持卫生整洁，厕 所要建在指定地点并有防蝇灭蛆、洗水槽、自动冲水等设施。生活 垃圾要在指定地点倒放，生

26、活废水经过指定的污水沟排放，不准随地 大小便，不准乱扔脏物，保持现场的卫生和清洁，建立文明、卫生、防 水责任制，责任落实到人。7主动协调好周边关系，减少因施工造成不便而产生的各种纠纷。8施工期间为夏季，应做好防暑降温工作，根据季节变化适当调 整作息时间，尽量减少工人的加班，并定期对工人实行身体状况的检 查。9.2环保要求1所进各种材料必须符合环保要求，并有合格证和环保检测报告。2材料须设专门存放处，贴好明显标记，提醒其它非专业工种。3材料的废桶和包装袋及使用坏旧工具，要求有专业资质的回收 公司进行回收，并做好出入记录，防止第三方污染。4施工过程要做好各项施工记录。5施工过程严格控制各道工序的现

27、场作业对周边环境的负面影响，减少对环境的污染。6进出施工现场的材料运输车辆，布置必要的降尘措施。出工地, 必须进行清洗。7采取相应措施以使施工噪声符合国家环保局颁发的建筑施工 场界噪声限值（GB12523）要求。在可供选择的施工方案中尽可能选用 噪音小的施工工艺和施工机械。8将噪音较大的机械设备布置在远离施工红线的位置，减少噪音 对施工红线外的影响。对噪音较大的机械，在中午（12时至14时）及夜 间（20时全次日7时）休息时间内停机，以免影响附近居民休息。9配备足够数量的洒水车以保证将汽车行走施工道路的粉尘（扬 尘）控制在最低限度。10在可供选择的施工方案中尽量选用振动小的施工艺及施工机 械。11加强对施工机械的维修保养，防止机械使用的油类渗漏进入地 下水中或市政下水道。12施工人员集中居住