7.周口广播电视多功能发射塔关键建造技术研究

全钢空间桁架结构电视塔关键建造技术研究中建七局安装工程有限公司中国安装协会超高层交流研讨会·上海·2014二、工程概况及特点、难点分析目录三、研究的主要内容六、总结与反思1、东京天空树塔，634米，2012年2月竣工。世界第一高塔。2、美国-北达科塔州电视传送塔，628.8米，1963年建成3、广州海心塔，600米，2009年9月竣工一、课题立项背景4、加拿大-多伦多国家电视塔，553.33米1975年竣工。5、俄罗斯-莫斯科奥斯坦金诺广播电视塔，540米1967年建成。6、上海东方明珠电视塔，467.9米1994年建成一、课题立项背景河南电视塔排名11，388米，世界最高全钢结构发射塔。哈尔滨龙塔排名24，336米，2000年建成。山东临沂电视塔排名29，高326米，于2010年9月正式启用。一、课题立项背景周口广播电视多功能发射塔排名44，

286.57米。一、课题立项背景通过上述广播电视塔的建造事例，可以看出在广播电视塔类建筑中，钢结构得到了大量应用，越来越多的城市相继开始建造超高层全钢结构的电视塔，与普通钢结构建筑和混凝土电视塔不同，全钢结构的电视塔高度超高、造型别致、结构复杂，对钢构件的加工、制作、安装、测控、防腐等技术提出了更高的要求。目前，国内还没有一套完整成熟的全钢结构电视塔的建造技术，鉴于行业发展及此类技术的积累需求，我司以承建的周口广播电视多功能发射塔为依托，集中优质研发资源，开展对全钢结构电视塔关键建造技术的研究工作。课题立项背景2.1工程概况二、工程概况及特点、难点分析

周口广播电视多功能发射塔项目位于周口市经济开发区。由上海同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司设计，中建七局以BT模式融资建造，中建七局安装工程有限公司施工总承包。塔体总高度286.57米，总建筑面积7851.04平方米，总占地面积36286平方米。是一座以广播电视信号发射为主，兼具旅游观光、餐饮、娱乐、休闲等服务功能的多功能电视塔。是国内首座采用双曲抛物面的全钢空间桁架结构电视塔，目前在国内全钢结构广播电视塔的高度中排行第五。二、工程概况及特点、难点分析2.2发射塔结构组成部分

发射塔主要由塔座、塔身、塔楼和天线桅杆等部分组成，采用全钢结构。塔座为四棱台形，为办公、发射、展览用房。塔楼为圆形，内设旋转平台。塔身由井道、外塔架及二者之间的斜撑组成，整体为双曲抛物面轴对称形状。井道为直径9米的正八边形空间桁架结构，内设高速电梯兼消防楼梯；外塔架为4组直角等腰三角形空间桁架结构及其5道连接层组成；外塔架在标高174米处和井道柱合并支撑起整个塔楼结构。天线下段为传统的正四边形空间桁架结构，上端为箱型结构，用于安装广播电视发射天线。发射塔用钢总量约5200t，钢构件总数13996件；连接高强度螺栓总数239729套。天线桅杆塔

楼塔

身塔

座4、

工程特点、难点分析2.3工程特点、难点分析序号特点难点特征描述1建筑高度高，施工困难广播电视发射塔总高度达到286.57米，属于高耸塔桅结构。2结构复杂，施工技术难度大塔体构件密集，类型多样，空间角度及节点复杂，应力集中，构件组合尺寸较大，吊装、安装定位施工难度大。3法兰连接制作、安装精度要求高结构连接采用法兰螺栓连接，法兰盘焊接变形和构件热镀锌变形是钢结构制作控制难点，100%穿孔率安装要求高，热浸锌高强螺栓施工紧固控制难，需要采取特殊的张拉工艺。4结构变形影响因素多、测控要求高温度变化的影响及风荷载的作用以及施工载荷的影响使钢结构安装定位有难度。施工过程中三者相互作用导致了施工过程中外塔构件空间安装变形不断发生变化，给安装定位和监控测量增加了难度。5超高空作业安全防护难度大由于钢结构采用桁架结构，导致大量构件安装时处于超高镂空位置，对于结构安全防护带来挑战，如何解决超高空作业环境安全以及施工人员安全防护具有重要意义。二、工程概况及特点、难点分析三、研究的主要内容1）BIM建造技术2）复杂荷载共同作用下钢构件变形精确控制及综合监测技术研究3）格构式钢管构件复杂节点焊接残余应力检测及消除技术研究4）高强螺栓预应力松弛及对策研究5）法兰连接质量控制技术研究6）大吨位塔吊长距离外附着技术研究7）塔楼外装饰操作平台施工技术研究8）塔桅结构施工安全防护技术研究9）钢结构长效防腐免维护技术研究

根据全钢结构电视发射塔特点。结合本工程的施工实践，对所要解决的困难进行分析，确定如下的技术研究课题：四、研究的具体内容1、BIM建造技术1、钢结构二次深化设计

本工程规模巨大，空间结构复杂，平面定位难以准确，因此选用芬兰TEKLA公司的XSTEEL三维智能详图设计程序作为主要的深化设计程序，真实模拟构件的空间角度、定位尺寸、分段处理、碰撞检验等，以保证深化设计的可靠性，为钢结构加工制作、安装提供质量保证。

⑴技术准备

图纸接收后，首先由技术部门、生产厂家组成图纸会审小组，先对图纸进行会审。充分消化图纸精神后确定有关加工工艺性参数，落实到各个部门，确保工艺参数在构件图、零件图、清单等各种技术资料中得到体现。同时编制《图纸深化计划指导书》下发至有关部门，在执行《图纸深化计划指导书》的同时划分工作任务明确工作责任。⑵塔体三维建模

过程中充分利用软件系统节点及专门针对广播电视塔建模的二次开发节点，提高建模效率及准确率。建模过程中，利用Xsteel软件强大的三维渲染功能，随时对杆件的连接校对调整。四、研究的具体内容1、BIM建造技术1、钢结构二次深化设计⑶模拟试组装

塔体进行三维建模过程中，进一步确定各构件的尺寸，如发现构件间有相碰、打架、安装死角、尺寸错误等问题就及时跟设计院联系，配合设计院做出最好的设计方案。⑷生成报表

自动生成图纸目录、零件清单、材料表、螺栓表等各种报表；准确、迅速；并导入Excel表格，进行后处理；⑸生成NC文件

将板件、型钢转化为NC文件，直接用于数控机床加工⑹生成安装图

利用软件功能生成安装平面图及立面图，用于钢结构安装使用。1、钢结构二次深化设计四、研究的具体内容1、BIM建造技术1、钢结构二次深化设计四、研究的具体内容1、BIM建造技术钢结构深化优化1、钢结构二次深化设计四、研究的具体内容1、BIM建造技术2、机电安装BIM技术项目建立统一坐标轴网，分专业、分区域建模对项目常用的构件，采用参数化建族，建立族库在施工前根据图纸使用revit软件对各专业分别建立三维模型。四、研究的具体内容1、BIM建造技术在模型整合后进行碰撞检测，将碰撞点尽早反馈给设计人员及施工技术人员，为解决实际问题提供参考信息，在第一时间尽量减少了现场的管线碰撞和返工现象。2、机电安装BIM技术四、研究的具体内容1、BIM建造技术技术路线技术交底难点建立模型+虚拟施工①规范施组语言描述抽象沟通机制问题②双方理解能力差异③解决方案①三维可视化模型基于BIM模型交流建筑信息无损传递②视频交底减少信息衰减③施工中采用BIM模型技术交底，既对图纸的进行了再审核和检查，又对操作规程进行了学习和熟悉，交底过程生动，效果突出。3、基于BIM模型的技术交底四、研究的具体内容1、BIM建造技术4、工艺仿真模拟针对塔楼外装饰施工平台方案，建立BIM模型并进行工艺仿真模拟，发现方案中多处问题并及时解决，验证了方案的可行性。四、研究的具体内容1、BIM建造技术四、研究的具体内容2、复杂荷载共同作用下钢构件变形精确控制及综合监测技术钢结构电视塔属于高耸结构，其高度超高，同时塔身较细。此种结构类型对温度效应及风荷载的影响较为敏感，给结构的精确安装和控制带来巨大问题。有必要对日照温度场的作用、风荷载作用及塔吊负重作用下结构变形规律及位移大小影响研究清楚，形成一套温度效应、风荷载、施工荷载共同作用下钢构件精确控制技术。1、简述所以在施工前采用ansys软件建模进行仿真模拟计算，以确定影响定位及测量因素的要因，并采取消除措施，定时、定点、专人负责跟踪测量，保证结构安装精度和变形控制符合规范要求。1、简述四、研究的具体内容2、复杂荷载共同作用下钢构件变形精确控制及综合监测技术2、模型建立四、研究的具体内容2、复杂荷载共同作用下钢构件变形精确控制及综合监测技术

整个电视塔利用有限元软件ANSYS进行建模和计算分析，模型采用Beam188单元，考虑自重和施工荷载（人员/设备重量），

针对本工程实际中的施工阶段及荷载因素，并结合工程实际经验，采用0.2倍的重力荷载作为总的施工荷载，共划分为21532个单元，15360个节点。周口市广播电视多功能发射塔有限元仿真模型如右图所示。施工各阶段的最大应力走势如左下图所示、最大位移走势如右下图所示。施工各阶段最大应力施工各阶段最大位移3、施工模拟分析四、研究的具体内容2、复杂荷载共同作用下钢构件变形精确控制及综合监测技术4、风载荷分析

根据高耸结构风荷载的相关研究，并结合现行《建筑结构荷载规范》GB50009-2012的相关规定，风荷载计算采用风振系数法进行分析。河南省周口市50年一遇极限风速25m/s，基本风压0.4kN/m2，体型系数µs，高度系数µz，风振系数βz，按规范选取，场区地面粗糙度类别为B类。对于一般竖向悬臂型结构，可仅考虑结构第一振型的影响。利用有限元软件ANSYS模拟的风荷载作用下计算结构风荷载作用下计算结果见下表。最大位移值（单位：mm）最大位移发生部位最大应力值（单位：Mpa）最大应力发生部位556天线顶端93.5外塔柱最底部四、研究的具体内容2、复杂荷载共同作用下钢构件变形精确控制及综合监测技术4、风载荷分析风荷载作用下位移云图风荷载下外塔柱底部应力图风载荷作用下位移、应力云图见左下、右下图所示四、研究的具体内容2、复杂荷载共同作用下钢构件变形精确控制及综合监测技术5、温度作用分析

依据《建筑结构荷载规范》GB50009-2012可知；钢质材料线膨胀系数αΤ=1.2×105℃；基本气温最高Tmax

=36℃，最低Tmin=8℃。ANSYS进行温度荷载在模拟时取参考温度为20℃，并考虑重力作用影响。结构最大降温和最大升温工况模拟分析结果分别如下表1、表2所示。最大位移值（单位：mm）最大位移发生部位最大应力值（单位：Mpa）最大应力发生部位19.2天线与塔楼结合处79.6井道柱最底部表1：最大降温工况计算结果最大位移值（单位：mm）最大位移发生部位最大应力值（单位：Mpa）最大应力发生部位43.2天线顶端92.2外塔柱最底部表2：

最大升温工况计算结果四、研究的具体内容2、复杂荷载共同作用下钢构件变形精确控制及综合监测技术5、温度作用分析最大降温工况下整体位移云图见左下图，塔楼位移云图见右下图。四、研究的具体内容2、复杂荷载共同作用下钢构件变形精确控制及综合监测技术5、温度作用分析最大降温工况下井道应力云图见左下图，塔楼应力云图见右下图四、研究的具体内容2、复杂荷载共同作用下钢构件变形精确控制及综合监测技术5、温度作用分析最大升温工况下整体位移云图见左下图，外塔柱底部应力云图见右下图。四、研究的具体内容2、复杂荷载共同作用下钢构件变形精确控制及综合监测技术6、监测分析⑴通过对周口广播电视塔的施工模拟分析，并对塔桅施工阶段的内力和变形、沉降等进行了实时监测，

实测值均在规范允许偏差内，对施工起到了指导作用，确保了施工安全。⑵风荷载垂直作用在结构上，虽然大部分构件的应力应变本身并不是很大，但由于转角的叠加作用，导致天线顶部的相对水平位移较大，针对此问题，变形监测应尽量选择在无风天气进行，减小误差。⑶针对大型钢结构安装工期长，对温度敏感性较大，通过合理安排施工工期、合理选择安装分区和确定合理合拢温度，来减小施工过程中结构的温度变形和畸形内力，提高安装精度。⑷为保证监测结果的可靠性，一方面，监测过程选在休工以及日出之前进行监测，以减小活荷载以及不均匀温度对结构的影响；另一方面，在考虑经济的情况下，尽可能多的在主要构件的重要位置布置监测点。四、研究的具体内容2、复杂荷载共同作用下钢构件变形精确控制及综合监测技术根据模拟分析意见进行监测实施，经施工验证在温度和风荷载以及塔吊负重的作用下，对钢结构变形影响微小，各项变形偏差均符合规范要求。2012.07.01第一个连接层安装完毕2012.07.24第二个连接层安装完毕2012.09.14第三个连接层安装完毕2012.12.05第四个连接层安装完毕2013.01.01第五个连接层安装完毕7、实施效果四、研究的具体内容2、复杂荷载共同作用下钢构件变形精确控制及综合监测技术7、实施效果四、研究的具体内容2、复杂荷载共同作用下钢构件变形精确控制及综合监测技术2013.05.19天线桅杆钢结构完成2013.01.30塔楼钢结构封顶2013.10.28塔身玻璃幕墙安装完成2013.12.28塔楼外装饰完成

全钢空间桁架结构电视塔具有重、大、特、新等特点，其安装大多为立体安装，操作面小，安全风险大。其中钢结构吊装工作在整个工程中所占比重巨大。为保证电视塔钢结构的完整性，以及节约施工周期，通过论证及优化采用外附着式施工塔吊进行吊装。1、简述四、研究的具体内容3、大吨位塔吊长距离外附着技术2、施工难点四、研究的具体内容3、大吨位塔吊长距离外附着技术采用外附着式施工塔吊进行钢结构吊装时，伴随结构尺寸巨大及随高度渐变、形状渐变以及超高的特性，塔吊附着臂超长，对塔吊附着安装的稳定性及对钢结构主体局部强度及稳定的影响形成了一大难题。3、施工方案四、研究的具体内容3、大吨位塔吊长距离外附着技术⑴工艺原理周口电视塔塔吊高200米，设置5道附着，每道附着由四根附着臂组成，附着臂两端使用抱箍固定，由于塔吊附着臂太长，不便于运输，采用由厂家在工厂分段制作好，现场进行二次焊接，焊缝等级为二级焊缝。先计算出对每道附着在受力和非受力各种工作状况下各附着点受力，然后通过计算附着后塔体构件最大应力比以及附着点的最大位移量，来验证塔吊附着是否对钢结构主体强度及稳定有影响。并对附着臂强度及稳定性计算。为吊装方案实行提供技术支撑。

⑵方案优化

原组合方案拟采用外塔架分段地面组合成整体，因构件尺寸巨大造成地面组合存在高空作业，同时由于钢柱采用法兰连接，在外塔柱高空就位过程中，操作面较小，组合整体结构尺寸误差超过3mm时，三角形桁架结构三个立柱螺栓将不能顺利穿入，将增加高空操作时间或返工重新吊装。

在安装方案优化过程中，为了既节约结构安装时间，又提高效率及保证施工质量，组合方案变更为：每单元高度内组成一个直角面，加一立柱和两个片的横斜杆米字型组合件，依次分件吊装就位后连接，四个外塔柱按照相同方式依次进行吊装，到达联接层高度后，再将联接层组合吊装就位，对联接层以下钢结构进行找正，合格后进行螺栓初拧，随后进行上一段标高的井道及外塔架安装。四、研究的具体内容3、大吨位塔吊长距离外附着技术3、施工方案

采用此吊装方案后，钢结构组合件重量大大减轻，最大起重量由35吨可减少为16.56吨，通过外塔柱塔吊工况分析得出结论：主起重设备施工塔吊可优化选择中联重科最大起重量25吨的7052型号塔吊，下部构件吊装时配合50吨汽车吊即可完成结构吊装工作。D800TC7052优化四、研究的具体内容3、大吨位塔吊长距离外附着技术3、施工方案

由于塔吊原基础设置位置不合理，塔吊塔节需要向上穿越塔座A轴线上3/4轴线间的基础梁与地梁，以及外塔架与井道30-37.5米的联接层，造成土建基础结构及主体钢结构不完整，必须等待塔吊拆除后再进行此段混凝土梁的浇筑及钢结构的安装，使结构安装过程中受力不合理，需要改进。同时塔吊附着杆角度大不符合受力要求。为此，将塔吊布置中心向外侧平移3.13m,只是增加了部分构件吊装幅度，使塔吊中心与塔体中心距增加到25.13m，顺利解决了原塔吊布置造成的各项问题。既保证了各种结构的完整性，又能满足塔吊自身附着杆角度要求。优化后塔吊基础位置布置如右图示原定塔吊中心优化后定塔吊中心四、研究的具体内容3、大吨位塔吊长距离外附着技术3、施工方案1、塔吊附着验算1）荷载组合（1）强度计算：

在计算分析中，考虑荷载组合如下：1.2恒载+0.7×1.4活载+1.4X向风+1.3吊装A1.2恒载+0.7×1.4活载+1.4Y向风+1.3吊装B1.2恒载+0.7×1.4活载+1.445度方向风+1.3吊装C1.2恒载+0.7×1.4活载+1.4-45度方向风+1.3吊装D（2）变形计算：

在变形分析中，考虑荷载组合如下：恒载+0.7活载+X向风+吊装A恒载+0.7活载+Y向风+1.3吊装B恒载+0.7活载+45度方向风+吊装C恒载+0.7活载+-45度方向风+吊装D4、塔吊施工验算四、研究的具体内容3、大吨位塔吊长距离外附着技术四、研究的具体内容3、大吨位塔吊长距离外附着技术2）塔吊附着点处吊装最大结构高度3）各种工况下塔吊附着验算

塔吊附着点高度（m）塔吊自由高度（m）最大结构吊装高度（m）塔吊总高度（m）井道外塔架第一道附着37.5548582.591.5第二道附着7559129120134第三道附着112.553156150165.5第四道附着14049.5174170189.5第五道附着16535187.5184200

第一道附着第二道附着第三道附着第四道附着第五道附着第一道附着100%0000第二道附着20%100%000第三道附着10%20%100%00第四道附着5%以内可忽略10%20%100%0第五道附着5%以内可忽略5%以内可忽略10%20%100%四、研究的具体内容3、大吨位塔吊长距离外附着技术4、塔吊施工验算塔吊第五道附着立面图、平面图、sap2000结构模型图附着受力图四、研究的具体内容3、大吨位塔吊长距离外附着技术4、塔吊施工验算四、研究的具体内容3、大吨位塔吊长距离外附着技术

A向（正面）B向（侧向）

工作状况风压250Pa非工作状况风压400Pa工作状况风压250Pa非工作状况风压400Pa

Fx1Fy1Fx2Fy2Fx1Fy1Fx2Fy2Fx1Fy1Fx2Fy2Fx1Fy1Fx2Fy2第一道附着-167192167192-82868286196-22619622685-10685106第二道附着-127192127192-63866386207-42920742984-21584215第三道附着-136195136195-60816081210-34021034082-14782147第四道附着-153201153201-68776877195-45119545175-19675196第五道附着-132174132174-61706170161-27816127870-12170121

C（斜45度）D（斜45度）

工作状况风压250Pa非工作状况风压400Pa工作状况风压250Pa非工作状况风压400Pa

Fx1Fy1Fx2Fy2Fx1Fy1Fx2Fy2Fx1Fy1Fx2Fy2Fx1Fy1Fx2Fy2第一道附着28-3123628513-15111135-236285-28-31-111135-13-15第二道附着39-10524729819-51121141-247298-39-105-121141-19-51第三道附着33-9424930816-41110134-249308-33-94-110134-16-41第四道附着45-10726131821-50113137-261318-45-107-113137-21-50第五道附着42-9322728219-4199121-227282-42-93-99121-19-41各工况下附着点受力汇总表4、塔吊施工验算四、研究的具体内容3、大吨位塔吊长距离外附着技术1-5道附着后塔体杆件最大应力比应力比

附着位置A向（正面）B向（侧向）C（斜45度）D（斜45度）工作状况

风压250Pa非工作状况

风压400Pa工作状况

风压250Pa非工作状况

风压400Pa工作状况

风压250Pa非工作状况

风压400Pa工作状况

风压250Pa非工作状况

风压400Pa第一道附着0.2230.2330.2220.2330.2320.2480.2320.248第二道附着0.2880.2940.290.2970.2930.3120.2930.312第三道附着0.3380.3620.3480.3660.3620.4140.3620.414第四道附着0.410.4540.4750.4640.4740.5570.4740.557第五道附着0.8910.8890.890.8870.8890.8850.8890.885备注：1、第一道附着A、B、C风向工作状况和非工作状况出现最大应力的杆件位置相同，都是井道的斜杆。2、第二道附着A、B风向工作状况和非工作状况出现最大应力的杆件位置相同，都是井道的柱子。C风向工作状况出现最大应力的杆件是井道柱子，而非工作状况是外塔柱斜杆，井道柱子也有应力比较大的。3、第三道附着A风向工作状况和非工作状况出现最大应力的杆件都是井道柱，但非同一杆件。B风向工作状况和非工作状况出现最大应力的杆件都是井道柱，且是同一杆件。C风向工作状况出现最大应力的杆件是井道柱，而非工作状况是外塔柱，井道柱也有应力比较大的。4、第四道附着A风向和B风向工作状况和非工作状况出现最大应力的杆件都是井道柱,但非同一杆件。C风向工作状况和非工作状况出现最大应力的杆件是0到7.5m的外塔柱，25m到30m的井道柱应力相对也比较大。5、第五道附着A、B、C风向工作状况和非工作状况出现最大应力的杆件都是近174m高度的个别桁架斜杆和近179m的一些塔楼梁。

在工作工况和非工作状况下所有风向从塔吊附着架一到塔吊附着架五，塔身杆件的最大应力比均小于1，强度满足要求。结论4、塔吊施工验算附着位置位移

位置A向（正面）B向（侧向）C（斜45度）D（斜45度）允许

位移

mm工作状况

风压250Pa非工作状况

风压400Pa工作状况

风压250Pa非工作状况

风压400Pa工作状况

风压250Pa非工作状况

风压400Pa工作状况

风压250Pa非工作状况

风压400Pauxuyuxuyuxuyuxuyuxuyuxuyuxuyuxuy第一道附着第一道附着0.0264.7520.0974.9455.5161.1774.911-0.593.8234.6423.9984.764-3.824.642-44.76475第二道附着第一道附着0.1653.757-0.724.2515.496-1.015.096-0.56-3.753.617-4.33-3.983.7473.6174.327-3.9875第二道附着-0.0512.13-2.214.7116.53-3.4117.24-1.75-12.610.87-14.413.5712.5710.8714.4213.57150第三道附着第一道附着-0.632.511-0.373.0323.912-0.943.579-0.522.5382.42.673.013-2.542.4-2.673.01375第二道附着-4.9914.75-2.4121.0322.363.19624.17-1.52-17.315.32-20.619.6717.3515.3220.5519.67150第三道附着-12.741.43-5.7857.3655.48-12.263.275.16943.944.395453.81-43.944.39-5453.81220第四道附着第一道附着-0.461.224-0.141.3832.198-0.911.707-0.49-1.28-0.34-0.91.1771.28-0.340.8991.17775第二道附着7.2617.98-3.1726.7526.99-3.3830.11-1.51-21.919.23-26.425.2521.8719.2326.425.25150第三道附着21.2358.879.46183.7480.1715.3192.436.382-66.965.17-82.280.6866.8765.1782.1980.68220第四道附着-42.591.12-18.7133.2142.1-19.3153.5-8.35116102.5135.8129.2-116102.5-136129.2280第五道附着第一道附着-0.44-1.84-0.23-2.170.198-1.131.941-0.12-0.08-2.1-0.59-1.70.077-2.10.588-1.775第二道附着-7.422.89-3.4434.6530.72-2.7437.61-1.1625.0222.3331.3230.15-2522.33-31.330.15150第三道附着-24.485.2-11.4124.1105.516.01132.28.22785.0184.71107.4107.685.0184.71-107107.6220第四道附着-51.4141.5-23.8209.6192.222.2228.812.11153.1141184.3180.7-153141-184180.7280第五道附着-74199.6-34.2293.427034.45319.419.27214.3198.8255.6251.7-214198.8-256251.7330在工作工况和非工作状况下所有风向，塔架附着点一到塔架附着点四的位移均满足相应位置附着处可承受的附着点的绝对位移量。塔架附着点五在工作状况的所有风向和非工作工况的A、B风向下位移满足该处可承受的附着点的绝对位移量，而在非工作状况C、D风向下最大位移为359mm，略大于该处可承受的附着点的绝对位移量330mm，经与塔吊租赁单位及制造厂家联系确认，不影响塔吊安全使用，符合要求。验算结论1-5道附着后附着点最大位移四、研究的具体内容3、大吨位塔吊长距离外附着技术4、塔吊施工验算四、研究的具体内容3、大吨位塔吊长距离外附着技术4、塔吊施工验算1、计算依据：《GB/T13752塔式起重机设计规范》

《起重运输机金属结构设计》

《机械设计手册》2、根据国标，受拉压为主细长结构在保证刚度（长细比）情况下，强度、稳定性均满足要求。本塔机附着架只需进行长细比验算即可。3、长细比计算公式1）轴心受力构件的长细比计算公式：λ=<[λ]—整个结构件对虚轴的长细比—结构件的计算长度（mm）r—构件毛截面的最小回转半径[λ]——结构件的许用长细比，依据国标主要承载受压结构件取值为120。2）缀条式结构件换算长细比：—结构件横截面所截各弦杆的毛截面面积之和。—结构件横截面所截垂直于虚轴的平面内各斜缀条的毛截面面积之和。—整个结构件对虚轴的长细比3）回转半径r—结构件对某轴的毛截面惯性矩，mm4—结构件横截面所截各弦杆的毛截面面积之和。组合截面=4921.2mm2=1083mm2=378446497mm4=20640mm以第三道最长附着杆计算4、长细比计算上面是按第三道附着点最长杆的情况进行的计算，此杆满足受力要求，其它杆件自然满足要求。又据：多次附着塔机下层附着架所受弯矩Mn-1≈0.2679M，所以最上层附着架满足要求，其余附着架均满足要求。附着连接构件依据塔吊生产厂家附着连接件制作，满足强度要求，故不作验算。5、结论：该附着架符合受力要求。2、附着杆强度验算四、研究的具体内容3、大吨位塔吊长距离外附着技术

通过本工程电视塔钢结构吊装方案采用大吨位塔吊长距离外附着技术的实施，并结合工程实际，进行了吊装方案及起重设备的优化工作，这对于本工程安全顺利的实施具有重要意义。总结出：初步方案制订——吊装设备选型——方案优化——设备优化——工况分析及验算，这一套适应塔桅钢结构吊装方案及塔机选型及优化的流程及步骤。这些对于提升项目技术质量管理以及集约增效、节能减排成效巨大；为今后塔桅钢结构的结构吊装方案以及施工塔吊选择总结出了一套成功方法。5、总结分析1、施工难点四、研究的具体内容4、塔楼外幕墙操作平台施工技术

⑴本工程主体结构为高耸钢结构，塔楼所处的高度达到+170~187.5米，悬挑施工平台及装饰施工均属于超高空作业，工人操作难度系数大，危险性高。

⑵塔楼结构及各层屋面板已施工完毕，对于下部施工平台形成垂直遮挡作用，吊装难度及安全风险大。

⑶塔楼装饰施工平台自身荷载及活载荷大，对平台支撑体系刚度要求高。悬拉梁最大挑出长度8m，支撑体系的刚度选择为施工中控制的重点。

⑷超长跨度悬挑构件挠度控制较为困难。挠度值与悬挑跨度成4次方关系，而一般悬挑构件跨度1.5m～2.0m，而本工程悬挑跨度为8m，本工程标高+169米悬挑主桁架在外部1米及2,6米处与标高+180横梁设置两道垂直拉索，作为固定桁架和控制挠度使用，但拉索与+175~180米斜面外装饰铝板相互妨碍，拉索拆除后恢复铝板预留洞难度较大。2、方案比选四、研究的具体内容4、塔楼外幕墙操作平台施工技术根据现场实际情况研究讨论，共设计三套模架搭设方案。⑴方案1采用钢管脚手架逐层悬挑，最终达到悬挑长度。从160米外塔架与井道联接层开始逐层向外悬挑搭设脚手架，每层向外悬挑3m，至179米时最终悬挑长度达到9m，立杆间距800×900mm，步距1.2m，圆周及径项纵向横向均满布剪刀撑。并在每层设置斜拉杆与斜压杆,见图。采用钢管悬挑架材料使用量较大，超高空施工安全风险大，加之本工程局部荷载较大，架体自身刚度相对较小，挑架稳定性较差。2、方案比选四、研究的具体内容4、塔楼外幕墙操作平台施工技术⑵方案2采用单层工字钢桁架施工平台悬挑，在塔楼旋转餐厅底梁设置钢丝绳卸荷。将钢管更换为刚度较大的槽钢和工字钢能很好解决挑架自身刚度的问题，可以将工字钢和槽钢焊接成支撑桁架，可以解决钢管挑架刚度不够的难题，见图在塔楼避难层外塔架及井道立柱结构上设置抱箍件，再将提前预加工好的桁架吊装至抱箍处进行栓接,在桁架上满铺脚手板，并在桁架的上部搭设外装修施工的脚手架的立杆，立杆纵横间距均为1.5m，步距取1.2m。2、方案比选四、研究的具体内容4、塔楼外幕墙操作平台施工技术

⑶方案3采用分层悬挑施工平台，局部大悬挑采用钢丝绳卸荷。①+169m大悬挑施工平台，通过优化选择钢管桁架代替工字钢通过在外塔柱及避难层桁架结构上的抱箍栓接相连，在悬挑主桁架的外端部1米及2.6米处设置两道垂直拉索，吊索钢丝绳与标高+180塔体横梁结构相连固定。脚手架采用门式脚手架。选择方案3、平台方案四、研究的具体内容4、塔楼外幕墙操作平台施工技术平台采用ansys软件建模验算后，经优化后悬挑梁采用桁架结构4.3平台方案四、研究的具体内容4、塔楼外幕墙操作平台施工技术框内为电视塔避难层原有钢结构桁架施工平台悬挑钢管桁架外塔柱钢管立柱4、平台的安装与拆除四、研究的具体内容4、塔楼外幕墙操作平台施工技术由于受到已安装塔楼结构的遮挡，采用创新的平衡配重方法进行桁架组合构件的吊装，桁架组合件吊装和就位全部由现场钢结构施工塔吊完成，安全高效。构件制作

进场验收桁架组合

投入使用

检查验收

组合件吊装

固定件连接

横梁安装

平台板铺装

外部维护结构安装平台板铺装

4、平台的安装与拆除四、研究的具体内容4、塔楼外幕墙操作平台施工技术5、平台外围护结构四、研究的具体内容4、塔楼外幕墙操作平台施工技术此工程属于超高空作业，平台临边安全防护采用创新的柔性围护结构，利用钢丝绳结网作为结构骨架，双层复合网作为立面维护。双层复合网由一层密目安全网，一层安全平网组成。密目安全网采用规格为1.8*5.4m，合格证、安全检测报告等手续齐全的阻燃产品，安装时先在169m的桁架与184m的悬挑型钢之间安装钢丝绳6×19Φ12.5mm的拉索，形成竖向骨架48根，横向安全平网与174m处的安全护栏用5#铁丝与拉索可靠绑扎。6、实施效果四、研究的具体内容4、塔楼外幕墙操作平台施工技术平台桁架单元地面组合桁架组件平衡吊装吊装就位平台桁架结构安装完毕五、研究的具体内容3、塔楼外幕墙操作平台施工技术6、实施效果平台木地板安装柔性维护钢丝绳网安装柔性维护密目网与安全网复合网安装平台及柔性维护安装完毕实施效果四、研究的具体内容5、钢结构长效防腐免维护技术1、简述由于电视塔钢结构大部分采用外露形式，暴露在大气中，长期遭受日晒雨淋。钢结构防腐处理的好坏直接将影响电视塔的使用寿命，免维护技术的研究将大大降低电视塔的使用成本，因此，电视塔钢结构的防腐和免维护处理是我们重点攻关的技术难题之一四、研究的具体内容5、钢结构长效防腐免维护技术2、技术方案本工程主要通过对钢结构热浸锌工艺及流程的控制获得良好的浸锌防腐层，在结构安装工程中采取保护措施以保持锌层的完整性，并在锌层外侧刷涂氟碳漆保护层，对氟碳漆刷涂环境、温度等以及刷涂工艺进行研究，实现发射塔钢结构的长效防腐以及免维护。热浸锌层防护性能好氟碳漆的优点采用长效防腐的好处根据钢结构本身的结构特点，部分涂层选择使用弹性氟碳漆更能有效的防止钢结构对接处氟碳漆的开裂，使涂刷效果更美观。1、工艺表经过多次对热浸锌样板进行的氟碳漆工艺试验，氟碳漆采用如下喷涂工艺为：一遍氟碳底漆、一遍氟碳专用中涂漆、一遍弹性氟碳金属漆，最后一遍氟碳罩面漆。干膜总厚度≥100um四、研究的具体内容5、钢结构长效防腐免维护技术3、氟碳漆施工工艺序号产品名称产品型号涂刷次数平方用量（Kg/m2）干膜厚度（um）1氟碳底漆CHB-06-23110.20202氟碳中间漆CHB-06-3110.15202金属氟碳漆CHB-04-6031a20.25403氟碳罩面清漆CHB-01-1110.320四、研究的具体内容5、钢结构长效防腐免维护技术4、实施效果截止目前为止，氟碳漆施工已完成1年，桅杆及外塔架部分构件已施工完毕部分经过夏季及秋季的环境考验，氟碳漆外表依旧光亮如新，日常浮尘在雨后都会冲刷掉，漆膜具备自洁净功能。热浸锌氟碳漆施工得到很好的控制。构件热浸锌及包装构件表面清理四、研究的具体内容5、钢结构长效防腐免维护技术4、实施效果氟碳底漆施工四、研究的具体内