超高层顶部塔桅钢结构安装技术研究

1、工程概况

上海月星环球商业中心工程位于上海普陀区，建设用地面积66527m²。本工程南、北楼顶部分别设置塔尖，塔尖高度51.5m（图1）。塔尖坐落于混凝土核心筒顶部标高193.5m的楼层上，按结构形式分为两部分。下部基座为变截面的格构结构，标高193～216m，高23m；格构结构由4根钢管柱、水平环杆和斜杆组成。上部桅杆为锥体钢管结构，标高216～245m，高29m。塔尖钢结构材料采用Q355NHB钢，连接形式采用焊接等强连接。单个塔尖钢结构重约80t。

图1 建筑与塔尖示意图

2、钢桅杆塔尖安装重点、难点

1）208m塔楼顶上建有金字塔形的钢结构装饰屋顶，由于受施工场地限制，塔楼施工时各设置了1台塔机。且起重臂高度只有228m。若使用塔机安装塔尖桅杆，一方面要升高塔机，且因塔楼向中心收缩、附着距离加大，常规的附着支撑杆不能使用，必须重新设计加工，再有该处结构面狭小，宽度只有3m，顶部216m标高结构处只有1.2m宽，无法满足塔机的附墙要求；另一方面由于工期紧迫又相邻地铁站，高空安装的危险因素及难度会造成整体工期拖延以及重大的安全风险。图2为钢结构桅杆与塔机关系立面图。

图2 钢结构桅杆分段图

该项目塔尖桅杆段的提升原计划采用比较成熟的“超大型液压同步提升技术”提升倒装安装法，但由于结构顶部工作面狭小，又由于整个塔尖桅杆段的重量约16t，因提升能力与提升载荷的比值不符合上海市“重型结构（设备）整体提升技术规程”中的有关规定，经专家论证不予采纳。

2）桅杆塔尖露出结构29m，并且处于216m以上的高空，顶部结构施工截面狭小，需根据结构、环境、工期选择合理的提升过程，因地制宜地选择主要提升设备和应采用特别安全的施工技术。

3）在提升工况时，需确保系统在提升过程中的稳定可靠，并对可能遭遇的高空风荷载采取有效的应对措施。

4）根据钢结构的施工工艺，部分桅杆结构需在设计单位的支持和配合下进行调整，并对涉及结构进行整体验算。

5）在安装桅杆过程中，解决测量、焊接、登高操作和特殊气象条件下的施工安全，亦是施工措施的重要组成部分。