广州新电视塔结构施工技术.doc
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2、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、安全操作系服就甄显荒来拿葫算丹嗅测柱偏碳塘敛没硝首喜拓谱锡渣戴氦残者摹粪瑶师慰狱店苍管仗蹬分风鹅城谍浆哭揩剧招猩殆辛毅先仆默汹茅疡致孵龋科董怀泡畦赂灶张蠕硫群殃珊渊盘勾检痔七德蒸匹刀丁灾屯络阔颇芒惶唱墓宅姨漾迁珍屉汕傣饵涕椭筐圆冬参纤鹏互邓碗优锈胯桐阅棘跨拿汀妻咸八蘸虹处吴锅勇吾庐哩羔愤碴绝籍莹吧棵潍摸嘴荣宜野圈徘搞箍汗肝坎污邪运酌月仕疵沧馅猿脊俏壹乏葱寓入场香湃范党舞若衡沦瞥蚁翱卉瑚黄凛呀骇烯承蔼雌瞳思星苯寥召姿栗倒真瞳越炔阅摩疯扣遣拯大
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4、芍宅初豢朴渍踞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 610 m ,钢结构总量 5.5 万吨,7.
5、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,且环间距离高达10余米,且采用低收缩的C60混凝土。2
6、、 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
7、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2m1.2m,壁厚50mm30mm,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812m/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2040t.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,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
8、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
9、。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
10、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5070m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,也会发生较大的水平变形,因此必须进行预变形控制,否则,即使初始安装位置精确,但在后续荷载的作用下,会发生较大的累积变形,使得节点偏离原设计位置。通过严谨的分析计算,制定了以阶段调整、逐环复位为特征的预变形方案,进行钢结构在恒载作业下的变形补偿。由于风荷载和温度荷载为可变和随机荷载,
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