禹强
北京北广科技股份有限公司 101211
前言：
我公司中标的深圳市356米气象观测梯度塔是目前亚洲第一高的钢塔桅拉线塔，超出国内现行塔桅验收规范上限范围，施工难度巨大，我国近30年内没有类似规模的拉线塔建设案例。文章通过本人担任该工程项目经理过程中得到的成功经验进行总结，简要分析本项目的现场施工技术要点与难点。这一项目的成功建设经验将对我国的塔桅结构工程建设起到重要的指导作用。
正文：
一、工程项目介绍
深圳气象梯度塔项目，主要用于气象及环境观测，设计采用四方拉线塔结构形式，该项目创造了多项第一。是国内第一次在拉线塔上使用半平行钢丝束拉索，在拉索上分别布置拉力监测器及阻尼器，用于监测拉索受力的变化及消除风震、雨震对拉索带来的不利影响。也是国内第一次在拉线塔上采用固接的基础连接方式，这种基础连接方式能够提高铁塔安装架设的安全性，但对安装精度提出了更高要求。由于深圳石岩气象观测梯度塔本身具有独特的形象，超高的外形，与超出标准的管控与验收程序，本工程获得2017年钢结构金奖，为公司与业界填充了“桅杆结构获得金奖”的空白。
二、工程特点及难点
1、塔身底部截面5×5米，至15米标杆处渐变为2.5×2.5米，直至塔顶，随塔身设置内外钢平台、爬梯、设备支架等附属结构。塔身内设置齿条电梯一部，全封闭轿厢，可到达350米处。
2、该塔设计采用5层拉线，在东西南北四个方向对称各设置3个锚固点，共12个锚固点用以固定28根拉线，增加塔身刚度和稳定性。3、由于是国内第一次在拉线塔上使用半平行钢丝束拉索。绳长的计算没有公认的理论计算模型，只能参考设计和生产厂家提供的计算数据，边实验边调整计算公式，最终分5次完成28根拉线绳长的确定工作。
4、塔身主体构件为Q345无缝钢管与热轧钢板焊接制作，构件节点复杂，同层4根主柱长度相对偏差要求在±1mm，对杆件的下料，焊接变形控制要求极高，成品构件全部镀锌处理并外涂航空标志漆，现场安装全部节点采用高强螺栓连接。
5、356米高的塔身整体垂直度设计允许偏差120mm，对安装方案的选择和精度调整提出了更高要求。
三、关键技术点的控制
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1、BIM技术进行施工模拟：绘制BIM模型对施工进行模拟；利用模型绘制拉索分布情况；确定临时拉线数量及位置；论证施工方案及过程控制节点。
2、工厂化预制：数控设备切割下料及自动化焊接，保证构件精度。3、预拼装及出厂检验：出厂前预拼装及认真检验，严格把好质量关,清点记录及半成品保护
4、基础验收：塔身四主柱基础检查，测量四基础中心的边宽，及对角线尺寸，能达到设计要求。调整四柱基础地脚螺丝上的全部托姆，用水平仪测量上表面达到同一水平高度。
5、自升式双扒杆超高空吊装技术：自升式扒杆(专利技术)由塔头（旋转部位）、内套（扒杆身）、外套（扒杆身定位）、托梁（承受力）组成，两台扒杆以塔桅主结构为固定点对称布置，通过卷扬机牵引，实现升杆，转杆，起吊，爬升等动作，从而完成构件的超高空散装法施工。整个拉线塔身根据安装技术要求不同，分为基础节和标准节。高度30米以下部分为基础节，采用汽车起重机安装。30米以上全部为标准节，采用自升式双扒杆安装。
6、高空组对：应用企业已有工法并加以改进，完成高空散装法施工。
7、塔身垂直度测量：用两台经纬仪观测四根主柱的边缘，其垂直偏差小于设计要求，测量时应考虑天气变化和测量时间。
8、临时拉线安装：根据塔身高度做好临时拉线，安装塔身30米高度塔段时，必须做好1层（四方）临时拉线，地锚拉力大于临时拉线的拉力，扒杆随塔升高而升高，在扒杆使用中，其下部至少有两层拉线，其中1层拉线靠近扒杆底部，确保塔身的安全稳定性。
9、正式拉线安装：为保证拉线外表面保护层不受损坏，将拉线放在可转动的放线盘上，经过滚动滑轮和导向滑轮拉出。利用扒杆进行起吊，吊到安装点处，用斤不落配合安装就位。为了保证塔身平衡受力，采用两套扒杆同时对称起吊两根拉线。
10、拉线的张拉：张拉前检查构件之间以及支座连接是否就位，张拉过程中应停止对张拉结构进行其他项目的施工。基本张拉时采用斤不落张拉到位，然后安装张拉架，换用两台千斤顶进行张拉，拉力表显示的合力必须与设计拉力相同，做好记录。每层拉线同时张拉，确保塔身稳定性。张拉时要用经纬仪随时测量塔的垂直度，配合张拉。拉力达到设计张拉值时，停15分钟后，张拉合格，拆除张拉设备。
11、附属结构及设备安装：塔身内平台、爬梯及电梯轨道均在吊装塔身时随其安装上。外平台及仪器支架在塔身安装完成后，由下至上安装。安装完成即可进行整体调试及验收。
四、施工技术的创新及亮点：
1、BIM技术深化设计，细化到每个节点，数控自动化加工率95%以上，大大提高了加工精度，有效地保证了构件制作质量。
2、工厂化预制及预拼装，现场安装无焊接，全部螺栓连接，节能高效。
3、对28根拉线进行多次计算，加工精度到毫米，记录标识清晰。
4、 利用BIM技术，进行安装施工方案模拟，可视化技术安全交底，使所有参与施工的人员对施工全过程及关键点有更为具象的了解。
5、采用高空散装技术完成现场安装施工，对《自升式多功能扒杆》进行技术革新。该高空散装法特点：单次吊装构件重量轻，便于操控，安全性高，施工成本低。
6、针对施工难度较大的拉线张拉工作，采用自主设计改进的张拉器具，顺利完成工作，有效地保证了设计要求。
五、安全管理的关键点
1、建立安全管理小组，建立各项安全制度，明确安全岗位职责，确定零事故的项目安全管理目标。
2、根据本工程的施工特点确定重大危险源：高空坠落，物体打击。
3、施工前进行可视化安全技术交底及施工培训。
4、安全管理工作的亮点及创新点：
⑴实行每天早晚两次安全会议制度，早上开工前进行安全提醒，晚上收工后进行安全讲评。
⑵专职安全下，所有班组长及机械操作员均为兼职安全员，随时进行安全排查自检和隐患消除，把安全生产理念贯穿于施工全过程。
⑶施工现场采用实时通讯，各个施工层面及工位全覆盖，统一指挥，统一口令。
⑷高空作业人员采用双保险，同时带好安全带和挂好防坠器。在安装中挂好临时爬梯，便于施工人员安全操作。上下塔时，人与人之间应保持不小于3米的距离，行动速度宜慢不宜快，跨步不能过大。
⑸扒杆采用扒杆锁具固定在主体结构上。
⑹禁止将个人保管的小工具系在腰间带上铁塔，必须将工具装在工具袋内，斜挂肩上偏后背。塔上使用的一切工具都要拴保险绳，防止坠落。装有螺丝的工具袋及小工具、铁制构件，严禁从塔上向下扔，应随卷扬机吊钩上下运送。
⑺施工作业时，施工现场进行封闭，如遇他人或车辆需进入时，由指挥员发出统一指令“施工暂停”，得到全体应答“施工暂停”后，开放封闭区。事毕，由指挥员发出统一指令，恢复施工，现场进入封闭状态。
⑻大风、下雨、雾天及夜间禁止作业。
参考文献：
[1] CECS80:2006.《塔桅钢结构工程施工质量验收规范》[S]
[2] YDT 5132-2005.《移动通信工程钢塔桅结构验收规范》[S]
[3] GB2694-81.《输电线路铁塔制造技术条件》[S]
作者简介：禹强（1981.7）；性别：男；民族：汉；籍贯：北京；职务职称：助理工程师；学历：本科；单位：北京北广科技股份有限公司；研究方向：塔桅钢结构的施工技术