第三章 顶部天线桅杆安装方案
第一节 天线桅杆安装总体技术路线
天线桅杆总高 156 米，上下分成两部份。下部变截面格构式 米，上部
阶梯箱型实腹式 米，总重约 1300 吨。结构座落在楼层顶部转换层上。
安装难点及关键点
1）天线桅杆总高 156 米，并且处于 454 米的高空安装，对起重设备、安装
工艺选择提出很高要求；
2）如何解决结构构件的超高空的垂直运输，怎样充分利用塔吊进行桅杆的
安装是可研究的课题之一；
3）在采用提升或顶升工艺时，桅杆的重心高于提升（顶升）点，在桅杆提
升过程中如何保持垂直度，以及克服风荷载等是施工的关键；
4）采取必要的结构加强措施是保证提升（顶升）工艺可实施的前提；
5）在安装桅杆过程中，如何解决登高和操作安全，亦是难点之一；
6）610m 的桅杆顶部在风荷载作用下随机晃动，且受日照影响大，如何解决
桅杆整体垂直度控制和固定也是难点之一。
（详见第一章之第三节有关章节）
天线钢桅杆安装的总体技术路线
在塔楼顶指定位置，布置一台 1200t·m（M900D）外附自升式（自立式）塔
式起重机，进行天线桅杆格构结构和临时辅助钢结构的安装；并在格构结构内适
当部位(+)设置承重组装平台，分段组装实腹式天线桅杆；设三组导轮和
八根导轨作导向及抗风纠偏装置，以四组(八只)穿心式液压千斤顶及钢绞线为提
升设备，由计算机多参数自动控制，实现实腹段天线的超高空连续提升，快速就
位安装。
天线钢桅杆安装技术路线的说明
格构结构的临时调整与补强
根据最新版招标图，天线桅杆的结构作了较大调整，最小截面格构结构为对
边距 的八边形，其上边长 的正四边形箱形桅杆已无法置于格构结构内，
为了实现实腹钢桅杆的连续提升，快速就位，减少施工风险，拟在 宽八边
形截面以上设置临时钢框筒结构（采用Φ400 钢管）通过抱箍（避免焊接）与原
及 格构结构组成一体，不仅解决井字形平撑后装及 宽八边形截
面四角斜杆后装造成的不完整，形成可靠的提升承重结构，使实腹段钢桅杆在格
构结构内顺利组装，而且该临时结构又可作为安全登高和操作脚手的支承结构，
一举两得。临时钢结构在天线钢桅杆安装完成后，由塔吊拆除。
另外，由于设置滑道等要求，也增加了部分临时结构。详见下图：
图 格构结构临时补强示意图 1
图 格构结构临时补强示意图 2
利用塔吊进行格构结构安装的必要性.
尽可能利用塔吊来直接安装或辅助安装钢天线桅杆是一个积极的思路，否则
构件的垂直运输将变的十分困难。塔楼安装时布置的两台外挂塔吊因平衡压铁将
与天线杆相碰，无法作全回转作业，故须进行塔吊的置换。利用两台外挂塔吊实
现此种置换是容易实现的。置换后的塔吊座落在塔顶桁架上，经验算桁架经适当
处理后完全能承受塔吊传来的施工荷载。塔吊改为自升式外附塔吊，以尽可能满
足吊装高度和便于拆除。其安装位置的确定，既要考虑到满足天线桅杆的安装，
又要考虑到今后拆除的便利，施工时塔吊的起重能力为≤30t。
考虑到格构部分结构不宜进行顶升或提升作业。故拟用塔吊分段或分件安装
至标高+ 处。塔吊随着结构安装的高度而升高，并设附墙杆与桅杆连接，
经验算，此工况能保证结构的安全和塔吊的正常使用。
钢桅杆实腹部分连续提升安装
实腹式天线桅杆一般内部装有天线设备，拟采用分节组装、整体提升的安装
方法。即根据塔吊的起重能力和设备的允许条件分成若干段，由塔吊自下而上组
装于+ 格构结构内部设置的承重平台上。为了适当减少提升的距离，桅
杆的顶端超过格构段之上约 18 米。
实腹式一体化天线杆，结构自身重 160t，考虑设备重 20t，总重约 180t，采
用“钢绞线承重，液压千斤顶集群作业，计算机同步控制”的提升工艺，即在适当
部位设置八只穿式液压千斤顶，以钢绞线作为动力传递物，在计算机的控制下作
连续垂直提升。液压千斤顶的配置提升能力应为提升荷载的 倍以上；钢铰线
的荷载为抗拉强度的三分之一以下。计算机可根据垂直度、油压等多项参数，实
现多目标实时控制和自动连续作业。每小时提升速度 6～12m。
天线杆提升过程中除结构自重外，最敏感的荷载是风荷载。为了保证高重心
细长杆在提升过程中的稳定，不致倾斜，设置专用导轮导轨系统，以强制对中，
确保提升过程中的垂直度控制和抗倾覆。导轨固定在格构结构的适当位置，共设
三组。在提升过程中，确保其中两组同时工作。根据导轮对导轨的反力，应对格
构结构的适当部位作必要的加强。为了使天线桅杆提升至设计位置时能作临时固
定，天线桅杆底部须增设起嵌固作用的接长段，接长段长为 米，待提升段
与下部结构可靠连接后，再行拆除。
天线杆提升前应对组装完毕的结构和提升装置作全面的检查验收，并对提升
阶段的气候条件作详细跟踪预测，选择适当的气候条件（特别是风速情况），才
能实施提升。
天线杆的校正，利用事先设计于接长段上的两组导轮装置，增加其液压纠偏
功能，进行桅杆的垂直度校正，并用楔块进行临时固定。天线杆垂直度的控制，
在提升阶段装有垂直度传感器，作实时检测并将数据传递至计算机进行控制；在
最终垂直度校正时，拟在天线杆的顶端和底端事先设测量标志（正交的两个方
向），利用 GPS 进行定位测量，并在周围适当位置设置经纬仪进行复测。值得一
提的是天线杆的垂直度在阳光照射下不断变化。上海东方明珠电视塔天线桅杆安
装时，天线杆顶端日夜位移最大达 300～400mm，而本工程对日照温差的影响更
为敏感，故应选择无阳光直射条件下测校。
天线杆垂直提升工艺虽然是成熟的，但毕竟存在一定风险，尤其是气候条件
的影响尤为显著。关键是缩短提升作业的时间，减少天气变化的不确定性。我们
采用实腹段天线杆一次连续提升，估计 4～6 小时即可完成，再加上校正和临时
固定，总共作业时间也不会超过 10～12 小时。相对于每节逐段顶（提）升的方
法，时间成倍缩短，风险也大为减少，可确保提升安装作业的安全可靠。
如果根据连续提升施工工艺要求，对天线桅杆的 格构结构可作适当调
整的话，则整个天线桅杆的施工过程将更为完善和快速。
第二节 天线桅杆安装技术
机械设备选用和布置
选用 M900D 外附自升式塔吊进行安装。
将先前拆除的 M900D-2 塔吊改装成采用外附自升式进行天线安装，针对本
工程天线的结构形式而言是比较适合的。因为天线桅杆下部格构式高度达
米，如果塔吊固定，不采用自升，则由于受到吊装高度限制，势必部分格构式结
构也将采用提升工艺。而格构式结构提升将大大加大提升的难度，同时还需分段
组拼、分段提升，在如此高空，这样施工无疑增加了相当的风险，对工程进度、
质量、安全都带来不利。自升塔吊用毕还可降至一定的位置，便于塔吊的拆除。
机械平面布置
图 天线安装机械平面布置
塔吊的基础形式
我们利用 10 米高的转换桁架作为塔吊基础，此时塔吊为自立式。局部进行
转换加固后，经过计算，完全满足塔吊的荷载要求。随着桅杆结构安装高度的不
断增加，塔吊转为外附形式，并自升至预定位置，经过计算，桅杆下部结构亦能
承受塔吊附墙传来的施工荷载（详见计算书）。
序号 机械设备名称 数量 工况 位置 施工范围
1
M900D-3 外附塔吊
（由 M900D-2 改装）
1 巴杆 米
+
转换桁架
吊装天线
图 塔吊转换框架示意图
总体施工流程
在安装下部格构式天线时，M900D 作为外附自升式塔吊，自身进行
爬升，并以已完成的天线作为依附结构，直至安装完格构式部分。塔身总高 68
米。
图 第一阶段
图 第二阶段
图 第三阶段 下部格构式天线安装立面图
安装至结构标高+ 米，然后在已完成天线内部组装上部实腹
式结构，进行提升。
图 实腹式拼装立面图
安装实施技术
格构式天线安装
1）截面型式：
图
全部采用钢管型式，立柱最大截面Φ1000×50。
2）构件吊装单元划分
由于塔吊当时的吊装性能最大为 30 吨，因此，吊装单元重量不得超过此重
量。
图 构件吊装单元区域划分
a）区域 1：底部 16 根斜立柱，由于单件都较重，进行散件安装；
b）区域 2：两根立柱组成一个吊装单元，地面组拼，整体吊装；再将环向
杆件补齐。其中+ 处设组装承重平台，其上两副井格对撑与滑道结构结合，
改为环状内撑。
图
c）区域 3：两根立柱带一侧斜杆、水平杆组成一个吊装单元，地面组拼，
整体吊装。
图
d）区域 4：吊装方法同区域 3，但斜杆与柱用螺栓临时连接，待结构（包括
临时结构）形成后拆除，以满足 方形截面桅杆在格构结构内组装和提升完
毕，待提升完毕再补装斜杆及井格对撑。
单元3
单元2单元4
单元1
单元3
单元2
单元1
单
元
4
斜杆
图
3）由于顶部实腹式天线采用提升安装，根据组装和提升需要，须对格构式
天线局部进行结构加强。
实腹式天线安装
1）高空拼装
为了充分利用塔吊的起吊高度，尽可能减小提升滑道长度，并且考虑提升接
长段，我们将拼装平台搭设在+ 平台。
图
根据实腹段重量，结合塔吊起重量，将实腹段分成 5-6 段进行拼装。
天线桅杆+ 标高以上格构段里面的水平杆件先不安装，留出内部空间。
单元2
单元1
斜杆
单元3
单
元
4
图
同时由于箱型实腹段最大截面 2500×2500，为了顺利通过格构段，从标高
+～+ 正八边形（3500×3500）部分水平杆及斜杆也需后补，如图：
图
2）整体提升
整体提升天线工艺，我们在上海东方明珠电视塔天线安装时已经成功实施。
为确保广州电视塔天线安装的安全可靠，成熟工艺的运用至关重要。
a）提升接长段设置
为了天线杆整体提升到位,即 米的天线箱形段全部伸出格构段时的安全
稳定和最后的调整定位，在天线箱形段的下面必须安装提升接长段，接长段的长
度为 米，提升接长段的截面为 米× 米，接长段最下面为提升底座。
为了天线箱形段通过天线格构段的顶面，从标高+～+ 部分结
构需后做，在提升到位，测量调整定位之后再补成一体。
图
b）提升设备设置
天线箱形段的整体提升前，先要在 标高的格构柱上安装提升支架，
在提升支架上安装液压提升器，承重钢绞线通过液压提升器下垂，然后通过钢绞
线锚具与箱形接长段底部的提升底座锚固。提升时液压提升器向上收起承重钢绞
线，使与钢绞线锚固的提升底座托着天线箱形段上升，直至天线箱形段的安装固
定位置。
c）滑道导向轮设置
初步计算箱形段天线重心位置距提升底座底面约 33 米左右，由于是高重心
提升（构件重心在提升点之上），为保证提升时的安全稳定，在天线格构段的里
侧布置了八根滑道，在天线箱形段及提升接长段的上下布置了 A、B、C 三档导
向轮，提升时每侧导向轮与滑道之间有 10mm 间隙，保证天线箱形段既不会倾覆，
又不会卡轨。在箱形段提升到位尚未与格构段完全连接固定之前，由 A、B 两档
导向轮（距离 10 米）来抵抗风载荷等水平力，保证天线箱形段的安全稳定。
图 提升立面工况
提升滑道及设备布置见图 ～2 格构结构临时补强图。
图 实腹箱型接长段及导轮设置
临时辅助结构的拆除：
天线钢桅杆安装完成后，用塔吊和辅助起重机具将临时辅助结构拆除。拆除
过程自上而下，逐节进行。因为临时结构通过抱箍与桅杆连接，故能保证不损伤
原有结构，对有损伤的防腐涂层进行修补，确保其耐久性。
自升外附式塔吊的安装和拆除：
1）拆除外附式塔吊，则先进行自身下降，再安装一台屋面吊 QM-18 于转换
桁架上，拆除塔吊。
图 立面布置
图 平面布置
2）再布置一台 QW-6，拆除 QM-18。QW-6 则人工散件拆除，从施工电梯
运下。
图 立面布置
图 平面布置
由于 QM-18、QW-6 的荷载远比 M900D 塔吊的荷载小，因此对原结构的的
影响要远比 M900D 塔吊。只需对 QM-18、QW-6 的固定进行适当的结构处理既
可。
第三节 提升设备及计算机同步控制系统
提升设备为 8 台 400kN 穿心式液压千斤顶，共分为 4 组，每组 2 只，布置
在+ 标高的格构柱内侧 4 个正边处（避开+ 标高格构结构和实腹
结构的连接部位，以便于连接节点的施工）。液压油缸行程 280mm。每组千斤顶
配一台泵源提供动力，每台千斤顶配有 4 根Φ 高强度低松弛钢绞线，左旋
和右旋钢绞线各 2 根，另外每台千斤顶还配置安全锚一付，一旦千斤顶有故障，
即可自动锁定钢绞线，确保系统安全。
计算机液压同步整体提升系统介绍:
由液压同步提升设备（主要为提升油缸、液压泵站组成）和计算机实时网络
控制系统(包括电气系统)两部分组成。
液压提升设备
提升油缸
计划采用 400kN 级穿心式液压千斤顶,见下图。
图 提升千斤顶模型图
液压泵站
液压系统（液压泵站）是提升设备的动力驱动部分，其性能和可靠性对提升
系统的性能影响极大。根据本工程特点，计划采用如下的液压系统：
型 号 额定压力 额定流量 泵站功率
TX－P80 MPa 80 l/min < 50 KW
液压泵站的布置方面，共布置 4 台液压泵站，每个吊点布置 1 台，采用间歇
式的作业方式，提升速度可达 10m/h。
锚具虚拟装配
主油缸虚拟装配 提升油缸实体
计算机实时网络控制系统
计算机系统是同步提升的控制机构，电气系统则是同步提升的驱动机构，是
计算机系统与液压系统之间的联系和中介。计算机系统通过电气系统采集液压系
统的工作状态和吊点数据，经过运算后发出控制指令，电气系统将计算机系统的
指令放大传递给液压系统，使液压系统按规定的程序和要求进行提升作业。
图 同步提升系统的原理框图
同步提升的控制功能主要包括由千斤顶集群动作控制（顺序控制）、吊点高
差控制（偏差控制）、提升力均衡控制（偏差控制）、操作台控制，以及安全控制
等。
千斤顶集群作业的动作控制
要控制 4 个吊点 8 个液压千斤顶同步动作，主要的动作有上下锚具的紧与松，
油缸的伸与缩，同时还要控制紧锚、松锚、伸缸、缩缸等各步动作持续时间的长
短，保证提升载荷在上下锚具之间的平衡转换。
因此，要通过传感器不断检测锚具的状态和油缸的位置，信号输入计算机后，
经判断与决策，再由计算机发出控制信号，开关锚具和油缸的电磁阀，实现集群
控制。所以，这是一个位置反馈的闭环控制子系统。
吊点提升力的均衡控制
要保持提升的稳定可靠，必须控制提升过程中各吊点的提升力，使之保持均
衡。
为此，要通过传感器不断检测各提升器的荷载，信号输入计算机后，经计算
与决策后，再由计算机发出控制信号，调整各吊点的动力载荷比。所以，这是一
个压力反馈的控制子系统。
桅杆在提升过程中的垂直度控制
提升前，在桅杆中设置垂直度传感器，并进行标定，垂直度传感器输出的数
字信号由计算机系统实时处理后，调节各提升点的提升速度，来保持天线桅杆的
垂直度。
计算机实时控制系统可进行多目标控制，并进行加权处理。由于天线杆的垂
直度有导轮导轨系统基本保证，故在上海东方明珠电视塔的桅杆提升过程中是以
提升力均衡控制为主进行的。这样做不仅提升顺利，而且对导轮导轨系统的受力
也是有利的。
操作台控制
控制机构
计 算 机 系
统
驱动机构
电气系统
执行机构
液压系统
指令 驱动
信息反馈 信息采集
操作台控制的功能主要是：系统的启动、停止、异常时的紧急停车；系统操
作方式切换；系统工作时各类状态、参数、数据等实时信息监视；吊点偏差超限
时报警，并决定采取停升、微调等措施；控制策略转换或修正；系统设定值和控
制参数修正；各类图表打印；自动存储各类重要数据；历史数据查阅、分析等。
实时监控的画面：控制系统和执行系统状态图、吊点高度直方图、系统控制
量直方图、偏关与控制量对比直方图、吊点平面布置图及偏差指示、偏差一时间
曲线图、各吊点数据表、系统工作数据表、PID 响应曲线图、总体载荷分布图、
整体平衡度分析图等。
图 同步提升系统的计算机子系统原理框图
安全控制
1) 防止误操作措施
电气系统设置了各种安全闭锁，防止手动误操作。
系统启动、停止、操作方式转换等均用主控台的硬旋钮，不用监控微机的键
盘和鼠标，防止误触键、碰撞等引致的误动作。
软件具有各种检验算法，防止操作者修改系统参数时误操作。
2) 断点保护措施
系统控制逻辑中设置了各种互锁算法，确保在任何情况下以任何方式中断系
统运行都不会引发系统紊乱。
系统的断点保护功能，确保系统不会因停电或其它硬件故障引起的中断而丢
失数据。恢复供电后系统自动恢复断点现场，并能自动检测系统状态，决定从断
点处恢复运行，还是从行程第一步重新运行。
3) 数据镜像备份
系统对重要数据自动作在线的镜像备份，数据损坏时自动提示，便于操作者
及时发现问题，并恢复正确数据。
4) 抗干扰措施
系统状态信息
系统控制指令
安全控制
总控制台
监 控 计 算
机 安 全 控
制
顺序控制
操作控制
偏差控制
系
统
控
制
电
路
液
压
驱
动
电
路
传
感
检
测
电
路
行程传感器信息
各传感器信息
电磁阀控制指令
比例阀控制指令
计 算 机 系
统
电气系统
系
统
操
作
员
在易受干扰的物理层面上采用抗干扰性能好的可编程控制器(PLC)。
信号线采取屏蔽措施。
采取电源抗干扰措施。
采取软件抗干扰措施。
5) 系统连接的可靠性
系统的连接严格按有关规范进行，并采用各种接插件，做到简捷可靠。
6) 辅助检测手段
为确保万无一失，在实际提升时采用与计算机控制系统完全独立的辅助检测
手段，防止传感器和控制系统的意外故障。
第四节 天线桅杆安装过程中的测量、校正和定位措施
测量
桅杆天线安装是在塔楼结构工程完成之后进行的，首先利用核芯筒内的投影
点定位天线根部控制位置。在分段安装过程中，逐节控制天线顶部空间坐标，并
时时校核。天线安装测量控制以 GPS 控制和经纬仪场外测校同步进行。
天线桅杆整体测量校正宜选择阴天或适当时机进行。以保证其测校精度。
天线桅杆箱形段在下面拼装时可以在外围用经纬仪测量调整箱形段拼装的
垂直度，或在箱形段里面用天顶仪来测量调整箱形段的拼装垂直度。
校正
天线桅杆箱形段提升到位后需要与下面的格构段进行对中定位和垂直度调
整。此时在天线桅杆格构段的顶面（+ 标高）与+ 标高处围着箱形
段四周设置调整千斤顶，通过+ 标高上的千斤顶进行箱形段对格构段的对
中定位，通过+ 标高和+ 标高处的千斤顶协同操作进行箱形段的垂
直度的调整。
固定
一旦完成测量和定位工作，立即用预先准备的铁锲和临时定位板对天线桅杆
进行可靠固定，并连续进行变截面过渡段的连接工作，减少天气因素造成的施工
风险。
第五节 安装过程中的安全保证措施
提升工艺安全保证
整体提升的天线箱形段连同下面的接长段、天线设备初步估算重量为 180 吨。
准备采用 8 台 400KN 级的液压提升器分四组布置在天线杆的四个正边上，2 台
提升器为一组，每一组提升器由一台液压动力源供油。每只液压提升器的额定提
升能力为 400KN，总提升能力为 3200KN。每个液压提升器穿 4 根Φ 的Ⅱ级
低松弛钢绞线，每根钢绞线的破断载荷为 260KN，总共 32 根，总破断载荷为
8320KN。因此提升设备的能力为提升载荷的 2 倍，钢绞线的破断安全倍数为
，对于提升设备和提升承重系统来说是安全可靠的。在液压千斤顶下部还设
有安全锚具，一旦液压千斤顶有故障，可由安全锚锁定钢绞线，确保系统安全，
再行故障排除。
依靠格构段内的八根滑道与箱形段（包括接长段）上下导向轮保证天线箱形
段整体提升时的抗倾覆。
采用计算机控制同步提升系统，实时控制四个提升点相互之间的高差以及调
整四个提升点的提升力。同时计算机实时控制系统还具备安全监测和报警功能。
一旦系统异常，即自动停止执行，并显示故障部位，从而保证提升时天线箱形段。
姿态受控和整套提升装置正常运行。
安全操作脚手
操作平台
由于天线箱形段提升到位后，要进行对中和垂直度校正，在天线格构段与箱
形段之间要补缺结构；在提升支架平面需要安装提升液压泵站和电气控制设备，
因此在天线格构段+、+、+ 搭设安装操作平台和提升设备
平台，方便操作，保证施工人员的安全。见下图：
+ 操作平台
+ 操作平台
+ 操作平台
图 操作平台图
垂直登高脚手
由于天线安装时处于超高空，并且结构细长，给垂直登高脚手的设置带来一
定难度。天线原有结构截面除去实腹箱型截面后，已没有多余空间设置登高脚手，
势必要围绕结构外圈搭设脚手。而我们进行结构加强后，正好可以利用加强区域
设置登高脚手。人员在天线内部上下行走、操作施工，人的心理感觉将比较安全。
从天线底部至+ 环状登高脚手
从+ 至天线提升作业平台环状登高脚手
图 垂直登高脚手图
提升阶段气象条件的选择
俗话说：“天有不测风云”，不正常的气象条件对天线桅杆的组装和提升作业
具有极大的危险性，尽快缩短组装和提升时间，实现一次连续提升是规避不良气
候的根本出路。同时在提升作业前，必须搜集近期和短期气候变化的预测资料，
选择适宜提升的天气状况，如：晴好及风力小于 6 级等。以确保天线桅杆超高空
安装的绝对安全。采用目前连续提升的方法，从提升到临时固定，不超过 24 小
时。我们在安排作业计划时，已预留一周的时间，以选择良好的气象条件，并且
确保工期如期完成。
第六节 桅杆天线安装时结构分析
天线安装过程结构分析内容
电视塔天线分为格构段和实腹段，施工过程中也分为格构段和实腹段两部分
安装。格构式部分由安装于转换桁架上的塔吊安装完成。箱型天线部分先由塔吊
分段吊装到格构部分天线内部，拼装完成后整体提升就位。安装过程中，安装在
转换桁架上的 M900D 塔吊可能会给结构带来一定影响，并且安装过程中塔吊会
有附墙杆连接到天线格构部分，对这些过程进行验算，确保安装过程的安全进行。
计算工况
工况一：结构安装完毕后，外扶塔吊安装到位，开始安装天线格构式部分
工况二：天线格构式部分安装完毕
工况三：天线箱型部分顶升到顶
图 工况一
图 工况二 图 工况三
荷载形式及组合
主要考虑塔吊荷载在天线安装中给结构带来的影响，计算中考虑塔吊荷载、
风荷载及自重荷载的作用。
自重 G 程序自动生成
活荷载 H 塔吊荷载、天线顶升荷载及施工活荷载
一台 M900D 塔吊：自立式时竖向力 2550KN，水平力 330KN，弯矩
13220KN*m。外附时竖向力 3000KN，附墙水平力 900KN。
风荷载 W 按公式 计算，每层不同。广州 30 年一遇的基
本 风 压 。 按 插 值 取 ， 以 顶 层 为 例 ： = × × ×
= 。
荷载组合：
01 zzs
01 zzs
变形： 自重＋ 风荷载＋ 活荷载
应力： 自重＋ 风荷载＋ 活荷载
自重＋ 风荷载＋ 活荷载
计算结果
1)工况一
考虑塔吊的最不利施工状态。
塔吊四个支座各点上的力作用点如下图：
图 塔吊反力作用点
考虑塔吊底部弯矩的对结构影响的最不利施工状态下：
支座一:Fx=85KN Fz=-3750KN
支座二：Fx=85KN Fz=567KN
支座三：Fx=85KN Fz=567KN
支座四：Fx=85KN Fz=2610KN
（1）最不利工况变形：
A、结构竖向变形：
图 顶部结构竖向变形
图 结构竖向变形
结构最大竖向变形 104mm。满足要求。
图 塔吊支座竖向变形
塔吊支座最大竖向变形 。满足要求。
B、结构水平变形：
图 结构水平变形
结构顶部最大水平变形 553mm。满足要求。
最不利工况应力分布如下：
图 结构应力分布
图 顶部桁架应力分布
钢结构最大组合应力 150N/mm2<305 N/mm2 ，顶部桁架最大组合应力
61N/mm2<305 N/mm2，满足要求。
塔吊支撑梁最大应力 63 N/mm2<315 N/mm2 满足要求。（塔吊荷载作用）
塔吊支座处拉杆最大应力 64 N/mm2<315 N/mm2 满足要求。
图 塔吊支撑处应力分布
2）工况二
选取天线结构部分，对天线做单独计算。由于外附式塔吊附墙的水平力主要
由第一道附墙承受，因此模型中只显示第一道附墙。
(1) 最不利工况变形：
A、结构竖向变形：
图 结构竖向变形
天线最大竖向变形 。满足要求。
B、结构水平变形：
图 结构水平变形
天线最大水平变形 83mm。满足要求。
(2)最不利工况应力：
图 结构应力分布
天线最大应力 75N/mm2，满足要求。
3）工况三
天线提升反力：天线提升对格构段的作用力：竖向 180 吨（包括设备），水
平力 40 吨（包括风荷载和不同步提升所产生的）。
图 提升反力下部作用点 图 提升反力上部作用点
(1)最不利工况变形：
A、结构竖向变形：
图 结构竖向变形图
结构最大变形 11mm。满足要求。
B、结构水平变形：
图 结构水平变形图
天线格构段顶部最大水平变形 139mm。满足要求。
(2)最不利工况应力：
图 结构应力分布图
天线最大应力 106N/mm2 满足要求。
综上所述，桅杆天线在整个施工过程中是安全可靠的。
第七节 其它合理化建议
现场连接接头形式
天线桅杆格构段和箱形段各杆件，各分段之间的连接是否能采用高强螺栓连
接形式，以便在调整定位后能迅速固定，并且能保证防腐涂层完好，确保其耐久
性。
表面涂装
整个天线常年暴露在外，日晒雨淋，对表面涂装要求很高，且考虑到平时维
护的不便，因此，采用何种涂装工艺须慎重考虑。
在上海东方明珠电视塔施工时，表面涂装采用了铝锌复合涂层，从 1994 竣
工至今外观效果依然很好，尚未补涂过。在此，供设计参考。
钢材选用
天线裸露在外，钢材的选用也应该加以适当考虑，应优先选用耐腐性能良好
的钢材。上海东方明珠电视塔，采用了耐候钢材，在此，也供设计参考。
