广州新电视塔结构施工技术

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1、广州新电视塔结构施工技术【摘要】610m高的广州新电视塔具有高、扭、偏等复杂特征。基于结构特点和施工难点,详细阐述钢结构和钢筋混凝土结构的关键技术,包括机械设备选择、测量技术、焊接技术、施工仿真分析技术、预变形技术、实时监控技术、临时支撑技术、安全操作系统、气象保障措施以及天线桅杆提升技术、超高混凝土泵送技术等。通过采取有效的施工控制措施,保证结构安全和工程质量。　　1、工程概况　　广州新电视塔是为2010年广州亚运会建设的广播电视塔。位于珠江岸边，是广州新城市中轴线上的主要建筑物。总用地面积约18万m2，总建筑面积10万m2，结构总高610m，钢结构总量5

2、.5万吨，7.2m平台层3万m2.形体扭转向上，形成纤纤细腰，体态优美。　　广州新电视塔有一座454m的塔身和156m的钢结构桅杆组成，总高610m.塔身由钢结构外框筒和钢筋混凝土核芯筒构成。内外框筒通过楼层结构相连，但楼层缺失一半。功能层分段分布，外框筒由24根钢柱和46个钢椭圆环及钢斜撑组成，由下到上，截面由大变小，再由小变大，扭转而成，钢柱截面由2000mm渐变到1200mm.核芯筒结构高达448m，截面呈椭圆形，外壁壁厚由1200mm随高度减小到400mm，混凝土标号由C80变化到C40，内置14根工字型截面的劲性柱。24根外框筒柱呈空间三维倾斜，且

3、环间距离高达10余米，且采用低收缩的C60混凝土。　　2、结构特点　　特点如下：　　（1）高：塔楼高454m，天线桅杆顶高610m，超高度带来施工高风险。　　（2）扭：钢外筒自下而上扭转45度，使结构呈三维倾斜，万余构件无一相同。施工变形控制难度大。　　（3）偏：钢结构底座与核心筒偏心9.3m，而顶部钢结构又与底座偏位9m，使结构在自重作用下发生侧移。　　（4）柔：结构细长，内外框筒连接较弱，核芯筒截面只有14X17m，高度却达450余米。　　（5）外：外框筒位于功能层外侧，因此施工时不能依靠楼层作操作面，大大增加了施工难度。　　3、关键施工技术3.1、钢结

4、构施工技术由于结构的高度和形体上的特殊性，钢结构施工的吊装、测量、焊接、变形控制等方面都存在很多的难题，因此采用了十大技术措施来解决。3.1.1机械设备选择广州新电视塔外框筒钢结构柱子直径2m～1.2m，壁厚50mm～30mm，根据外框筒构成的情况及重量分布，宜将结构柱按环分节分段（约8～12m/段），环梁按照柱间长度分段，斜撑按间断点分段，柱子单件吊重约为20～40t.选用两台1200t.m级的M900D塔吊作为主力起重设备，进行钢结构的吊装和就位。两台M900D分别安装于塔吊南北两侧，M900D塔吊的安装、爬升和拆除的技术要求非常高，创新设计了附墙体系，

5、确保了塔吊的安全施工。另外，考虑到工期和结构重量的分布以及M900D安装的时间，100m以下吊装时，辅助以两台300t的履带吊，构成四条作业线，同步吊装，大大提高了速度。3.1.2、测量技术以GPS定位系统进行测量基线网的测设，以高精度全站仪为重要手段，进行构件空中三维坐标定位。　　为满足钢结构安装定位需要，利用周边通视条件好、稳固的高层建筑物，构建了空间测量基准网。空间测量基准网由五个空间点和一个地面点组成。　　受现场施工条件的限制，平面测量基准网分阶段进行布设。鉴于电视塔结构远高于周边其他建筑物，为了满足结构施工的测量定位要求，位于地面的平面测量控制网沿

6、核心筒壁进行垂直传递。在C区底板的核心筒外周设置投影基准点，每隔4至6层向上设置相应的高空施工控制点。设置投影基准点以及高空施工控制点时，考虑到在每节立柱测量时需与两个控制点保持通视，以便必要时进行校核。此外，施工时，核心筒外的6个施工控制点同场外空间测量基准网能够通视，以方便传递后的校核及观测时将作为后视。3.1.3焊接技术钢结构外筒均采用钢管构件，高空节点均为等强焊接连接。焊接量大，质量要求高，但高空作业条件差，气候影响明显。　　结合以往的焊接经验，采用了二氧化碳气体保护半自动焊为主，手工焊为辅，进行钢结构节点高空全位置焊接的焊接工艺。焊接时对节点采用对

7、称分布焊接的施焊顺序，焊接单元内按立柱－斜撑－环梁的顺序控制，同环内节点采用对称分布、交错焊接，最大限度控制焊接变形的不利影响。3.1.4、施工仿真分析技术采用MIDAS和ANSYS软件，对施工全过程的工况进行了仿真分析，了解了结构在重力作用下的变形规律，同时对温度以及风荷载对施工各阶段的影响进行了评价和分析，确定了关键的工艺过程和方案。如确定了核芯筒领先外框筒50～70m等的技术方案，并确保最后施工完毕时，达到变形不超差，内力不超限的要求。3.1.5、预变形技术由于广州新电视塔具有偏，扭的结构特征，因此结构在施工过程中，不仅会产生压缩变形，不均匀沉降，也会

8、发生较大的水平变形，因此必须进行预变形控制，否则，即