广州电视塔钢结构施工技术

浅谈广州新电视塔钢结构制作工程监造摘要：本文通过广州新电视塔工程实例,介绍了钢结构制作工程监造的方法。

关键词：广州新电视塔工程；钢结构制作；监造1.工程概况广州新电视塔项目位于在广州市海珠区艺苑路,电视塔高610米,由一座454米高的主塔体（混凝土核芯筒与钢结构外筒组成）及由和一个高156米的天线桅杆构成。

本工程的主体钢结构主要包括：钢结构外筒、楼层结构和天线桅杆等。

钢结构外筒是电视塔主要的垂直承重及抗侧力结构,包括三种类型的杆件：立柱,环和斜撑。

内外筒之间共设置37层楼层。

楼层钢结构为主次梁结构,主梁一端与混凝土核芯筒连接,另一端与钢外筒连接。

本工程钢结构总重逾5万吨。

本钢结构制作工程分为A、B两个标段,监理单位派遣了监造组对钢结构构件制作予以全程监造。

2.监造工作方式2.1 督促制作单位完成建立和完善质量保证体系,以制作单位质量保证体系为基础,实行制作单位的自控与监理单位的监控相结合。

2.2 采用巡回检查、抽样检查、报验检查、旁站监督、审核及跟踪检查,对钢结构制作实行事先控制、过程控制、重点控制,并以过程控制为主要控制对象。

2.3 以质量控制为基础,实施对投资、进度、质量的全过程、全面的控制。

3.监造工作的职责和内容3.1协助业主组织设计单位会审钢结构工程制作图纸及技术资料；参与有关设计修改、技术核定等技术工作的洽商,协助钢结构制作单位解决制作中遇到的技术问题。

3.2 对钢结构制作单位提交的开工申请报告、施工组织设计、生产进度计划、质量管理体系及资源配置、工艺设计文件及焊工等特种作业人员的资质等进行审查。

3.3对材料供应商的资质进行审查,对其供应处理的质量进行检查验收和见证取样复验（包括钢材、焊接材料等原材料的复验）。

3.4对钢结构各零部件的加工机械、加工工器具、检测工具、生产流程等进行检查。

3.5检查原材料及设备仪器的规格、型号是否符合设计及制作方案的要求,核查现场使用的原材料及仪器设备的质量合格证书、检验试验报告和资料,根据政府文件和本工程专用验收标准进行复核试验,不合格的原材料、设备仪器严禁使用。

【作者简介】崔晓强（1973-），男，工学博士，高级工程师。

联系地址：上海市杨浦区营口路588号10楼（200433）。

【收稿日期】2009－10－12BUILDING CONSTRUCTION建筑施工第31卷第11期Vo1．31No．11广州新电视塔结构施工控制技术□崔晓强1胡玉银1吴欣之1陈安民1陈刚2（1、上海建工（集团）总公司200050；2、广州市建筑集团有限公司广州510030）【摘要】广州新电视塔结构形式和造型上丰富多彩，其结构的施工控制作为保证结构安全高效施工和最终符合设计要求的重要手段，逐渐成为设计和施工成败的关键问题，这在超高、异形的结构中表现尤为明显。

结合广州新电视塔工程对建筑结构施工控制系统进行了研究。

【关键词】广州新电视塔施工控制预报分析系统调整系统监测系统【中图分类号】TU758/文献标识码B 【文章编号】1004-1001（2009）11-0938-04Control Technology for Structural Construction ofGuangzhou New TV Tow er1广州电视塔结构施工控制问题６１０ｍ高的广州新电视塔具有超高、纤细、扭转、偏心、镂空等结构特点，这些结构上的特点，使得施工控制的问题变得非常突出：1.1结构变形控制难度高由于结构超高、纤细、偏心、扭转，因此在自重作用下将产生较大的变形。

同时在施工过程中，由于受到桩基不均匀沉降、内外框筒差异压缩变形以及混凝土收缩徐变等影响，特别是温度荷载的影响，结构将产生复杂且不可忽略的变形。

此外，施工变形与所采用的施工方法也是息息相关的，施工方法对结构施工控制难度和精度将会有决定性的影响。

正是由于这种施工过程变化复杂且数量较大的结构变形，使得结构变形的控制难度极高。

1.2施工工况复杂多变由于广州新电视塔的结构组成完全相异于一般的高层建筑结构和高耸结构，因此无论采用何种施工方法，结构的施工过程都不能采用单一的方式完成，施工工况必然复杂多变，且会对结构的最终成型产生不同的影响，给结构施工控制带来了很大的困难。

第二章基础工程施工方案第一节特点与难点1.1 特点.1.1工程采用的桩类型和数量较多：其中包括C区24根Ф3800mm人工挖孔扩底灌注桩，9根桩身直径在Ф1400～Ф2200mm之间的人工挖孔扩底灌注桩；A区116根,B区222根桩身直径在Ф1000～Ф2000mm之间的钻孔扩底灌注桩。

.1.2基坑底皮土为坚硬的中风化岩，基础挖孔桩需穿过强风化以及中、微风化岩层，成孔深度深，成孔过程需要密切配合护壁施工。

.1.3由于工期安排紧的要求，基础工程需要交叉作业，合理组织。

.1.4基础大底板面积大，总面积约29200m2，混凝土浇筑方量多。

同时底板标高不同，厚度变化多。

1.2 难点.2.1如此面积大的基础工程，采用常规的施工方法很难在规定的时间内完成，对进度计划的安排难度很大。

.2.2人工挖孔桩的施工现场安全控制要求高。

.2.3钻孔桩所处的杂填土、淤泥等土层对钻孔桩护壁造成困难。

.2.4大面积底板混凝土的浇注分区及后浇带的处理。

.2.5对大体积混凝土浇捣和控制温度应力，防止裂缝开展是技术的关键。

.2.6为确保底板在计划内浇捣完成，减少施工缝数量，降低底板渗漏的几率，需要在材料供应、运输和施工组织管理上有针对性措施。

第二节与基坑围护分项工程的配合和衔接次投标范围是从工程桩和地下室底板开始。

前期的二墙合一地下连续墙、基坑支护施工、基坑挖土施工、砼垫层施工均已经由业主委托前一标段施工单位广东省基础工程公司完成施工。

果我们有机会担任广州新电视塔工程的总承包任务，我们将和基坑施工单位进行有效的沟通，较好的实现上、下标段的衔接，可以事先对前标段遇到的情况作好充分了解，特别是根据本工程的特点，前、后标段可能会持续较长时间的同时工作的情况，而我们两者之间很好的沟通和合作过渡，有利于工程总工期缩短，最终验收、交付使用。

前后标段交接过程中，我们主要需做好以下几方面工作：2.1 控制轴线及标高的交接程控制轴线及标高已由前一标段施工单位广东省基础工程公司在围护施工前根据建筑总平面图和城市坐标控制点、城市高程控制点测量施工完毕。

广州新电视塔厚壁锥形钢管柱、节点加工技术及卷制管的应力特点分析与质量控制王晓波周永明蒋良军李强徐刚杨志明张庆摘要：本文介绍了广州新电视塔钢结构工程，建筑造型复杂，主要构件加工制作难度非常大，通过对高强度厚板锥形钢管柱的加工工艺的不断改进，提高了生产效率和加工质量，本文对厚板锥形钢管柱的加工、制作全过程进行了总结。

关键词：电视塔厚壁锥形钢管柱加工应力分析广州市新电视塔高610米，由一座高达454米的主塔体和一个高156米的天线桅杆构成，建成后，在我国乃至世界上都属于最高的钢结构之一，具有广泛的实用性和观赏性，，也是当前世界经典建筑中最具有时代性的标志性建筑，不仅为广州市增加了一道亮丽的风景线，同时也是我国在国际地位与实力的显示。

如下图示：钢结构外筒是结构的主要抗侧力体系，主要由钢管构件组成，包括钢管混凝土立柱、钢管环梁和钢管斜撑，钢管混凝土立柱共24根，由地下二层柱定位点起呈倾斜状沿直线至塔顶（+454.0m）相应的柱定位点，各柱的倾角不相同，柱钢管截面的直径与壁厚均沿高度变化，由底部外径2000mm，壁厚50mm缩至顶部外径1200mm，壁厚30mm，，钢材材质采用Q390JGC和Q345GJC，管内充填C60高强混凝土。

因建筑外观造型的要求，立柱钢管是带锥度的锥形管。

一.锥形钢管成形工艺方案的确定分析本工程所用的各种规格钢管，立柱φ2000×50～φ1200×30，其径厚比为38，符合此规范采用冷卷工艺的要求，钢板经压制或卷制后，其力学性能又要发生变化，压制、卷制的过程，实际就是在外力作用下，使钢板的外层纤维伸长，内层纤维缩短而产生塑性弯曲变形。

冷弯时变形越大，材料的冷加工硬化也越严重，在钢板内产生的残余应力也越大，甚至会发生表面裂纹。

压制或（卷制）后钢管的表面硬度、冷硬化层深度将随压制（卷制）压力和次数的增加而加大。

根据本工程设计要求的钢管柱规格（主要是径厚比）、材质、受力状态和构件类别，考虑到卷制和压制制管工艺上各自的特点和应用范围，以及工厂的实际加工设备，制作质量比较，经过综合比较分析后，确定锥形钢管柱采用卷制成型的工艺。

610m⾼的⼴州新电视塔是世界的电视塔，也是⼀个典型的超⾼层建筑，具有⾼、扭、偏等复杂结构特征。

本⽂对其关键施⼯技术和措施进⾏了分析和论述。

⼀、⼴州新电视塔简介 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，7.2m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。

⼆、⼴州新电视塔的特点和难点 ⼴州新电视塔这样⼀个标志性建筑，由于建筑师创新性的设计，使得结构具有以下特点和难点： （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。

三、⼴州新电视塔的关键施⼯技术和措施 由于⾯临上述结构上的特点和难点，⼴州新电视塔施⼯过程必然⾯临很多的技术难点和困难。

第二部分地下结构施工技术研究§1 研究背景超高层建筑的基础不但要承受很大的垂直荷载，还要承受强大的水平荷载作用下产生的倾覆力矩及剪力。

因此对地基及基础的要求高：其一，要求有承载力较大的、沉降量较小的、稳定的地基；其二，有稳定的、刚度大而变形小的基础；其三，既要能防止倾覆和滑移，也要尽量避免由地基不均匀沉降引起的倾斜。

目前超高层建筑中采用的基础型式主要有箱形基础、筏形基础、桩基及桩-筏基础、桩-箱基础。

箱形基础和筏形基础整体刚度比较大，结构体系的适应性强，但是对地基的要求高，因此较适合于地表浅部地基承载力比较高的地区，如北京地区一般超高层建筑多采用箱形基础或筏形基础。

桩-筏基础和桩-箱基础由于可以通过桩基将荷载传递至地下深处，不但具有整体刚度比较大，结构体系适应性强的优点，而且使用条件也比较宽松，因此能适合各种地基条件的地区，因此在超高层建筑工程中应用非常广泛。

在超高层建筑基础工程中，桩-筏基础应用最广，近年来建设的世界著名超高层建筑大都采用了桩-筏基础，如xx金融中心、xx大厦、xx大厦、xx国际金融中心二期、xx石油大厦基础都为桩-筏基础。

在超高层建筑基础工程中，桩基础占有相当重要的地位，桩基不但是荷载传递非常重要的环节，而且是设计和施工难度比较大的结构部位。

目前超高层建筑采用的桩基础形式主要有钢筋混凝土灌注桩、预应力混凝土管桩和钢管桩。

三者之中，钢筋混凝土灌注桩具有地层适应性强、施工设备投入小、成本低廉、承载力大、环境影响小等优点，因此在超高层建筑中应用非常广泛。

预应力混凝土管桩具有成本比较低、施工高效、质量易控等优点，但是也存在挤土效应强烈、承载力有限等缺陷。

因此仅在施工环境比较宽松、承载力要求比较低的超高层建筑中应用。

钢管桩具有质量易控、承载力大、施工高效等优点，但是存在成本较高、施工环境影响大等缺陷，因此在超高层建筑中应用不多，只有特别重要的、规模巨大的超高层建筑才采用钢管桩作桩基础。

广州新电视塔高空钢结构防腐施工技术一、背景介绍随着现代城市化进程的不断发展，高层建筑、桥梁、交通枢纽等工程逐渐成为城市建设的代表。

而钢结构作为一种优质的建筑材料，被广泛应用于上述建筑工程中。

然而，高层钢结构的施工和维护难度较大，且使用环境恶劣，容易被氧化腐蚀，从而影响其安全使用。

因此，正确的防腐保护措施对于高层钢结构的使用至关重要。

本文将介绍广州新电视塔的高空钢结构防腐施工技术，为类似工程的施工和维护提供有益的参考。

二、施工方案1.基础处理首先需要对电视塔的基础进行处理。

基础地面需要处理干净无油，并在基础原位处进行防腐处理，以防止防腐导流。

2.结构处理根据电视塔的设计需求，将防腐蜡涂布在结构件表面。

防腐蜡是一种气密性材料，能够有效防止空气、水等物质的侵蚀，从而实现良好的防腐保护效果。

3.涂层处理对钢结构的涂层也需要进行处理。

将涂层刮除，然后使用短切纤维墙面处理，确保表面光滑并且没有杂物。

使用高压喷涂或者气动喷涂进行涂层切削，确保涂层的均匀。

4.检查、矫正施工过程中需要定期检查钢结构的防腐性能，并适时调整、矫正工艺，以确保施工质量和使用效果。

三、施工工艺及注意事项1.工艺要求施工高空钢结构防腐，先要严格按照设计方案完成工程防腐，结构处理过程中必须满足以下几点要求：•现有基础必须满足钢结构的设计需求；•防腐蜡防护层必须充分覆盖结构；•涂层应用规定厚度；•施工现场应采用防尘措施；•操作人员必须经过钢结构防腐施工专业培训。

2.注意事项钢结构防腐施工比较特殊，因此在实际操作过程中需要注意以下几点：•防腐蜡对涂料和溶剂有很强的侵蚀性，安全操作时要注意。

•施工现场必须设有安全网，防止物品或操作人员坠落，保证施工安全。

•需要保持施工区域内的空气清新、干燥、通风、凉爽；并确保较低的相对湿度，以加快涂层的干燥。

四、结论钢结构防腐工程，是保证建筑工程使用寿命的关键之一。

在实际施工过程中，应按照施工工艺要求和注意事项，严格把控每个环节，保证施工质量和效果。

M900D双绳性能
M900D塔吊50.4m巴杆起重性能表（双绳）
半径（m）
10
15
20
25
30
32.5
35
37.5
40
42.5
45
47.5
起重量（t）
64
58.3
51.4
44.7
37.3
33.9
31
28.5
26.1
23.6
21.1
18.4
吊钩1.163t。钢丝绳重量780kg/100m，大于50m，应考虑钢丝绳重量。
因此本工程总体施工技术路线为：“分段套装、内段整体提升施工技术”。
§2.2总体施工技术路线
确定如下总体施工技术路线：
“电视塔主体结构顶部布置一台外附自升式重型塔吊进行构件的垂直运输、结构安装和组装；采用全站仪和天顶仪进行结构的测量和垂直度控制；+528.7m以下格构结构分件综合安装（综合安装段）；+528.7m以上（提升安装段）格构结构及实腹箱形结构在桅杆内+453.83m的平台上分段组装成整体；利用现有结构设置抗倾覆导轮导轨系统；采用计算机控制液压提升设备把上部桅杆结构提升至设计位置；应用液压装置对位校正后进行栓焊连接；最后进行次结构的安装和涂装施工。”
随着计算机辅助建筑结构施工技术等的逐步完善，结构空间分析和控制技术得到了较多的应用，特种施工设备和专项施工工艺在高耸塔桅钢结构的安装上也有着较大的发展。这正成为高耸钢结构施工技术发展的亮点和创新点。
目前虽然xx正在建造高610m的钢结构电视塔，但是发达国家高耸塔桅钢结构的建设项目较少，而我国此类结构的建造则相对较多，有的正在建造，有的刚建成，如xx电视塔、xx电视塔和xx塔等。众多工程的实践，为高耸塔桅钢结构施工工艺的研究、总结和提高创造了条件，提供了可能。

广州新电视塔天线桅杆提升平台的关键技术及应用林舒LIN SHU（广州市建筑机械施工有限公司广州510115）摘要：广州新电视塔天线桅杆，属于超高空安装的超重钢构件，对施工安全和安装质量提出了很高的要求。

提升平台的合理设计和施工，为超高结构的施工提供了有益的指导。

关键词：广州新电视塔天线桅杆安装提升平台钢结构设计与施工1、广州新电视塔天线桅杆工程概况广州新电视塔工程，主塔高454米，天线桅杆高157米，坐落于主塔顶部。

按结构形式可分为两部份：下部为变截面格构结构，标高为453.83～550.50m，总高96.67m，由八根钢管柱、水平环杆和斜杆组成，呈八边形，对边距由12m逐渐过渡至3.5m。

钢材主要采用Q390GJC高强度低合金结构钢，部分H型钢环杆和斜杆采用Q345GJC。

节点连接以等强焊接连接为主，部分H型钢连接采用高强螺栓。

上部为阶梯实腹箱型结构，标高为550.50～618.00m，总高67.5m，实腹段自标高550.50m至618.00m，长67.5m。

总重约1300吨。

其截面形式为正四边形和正八边形，对边距2500mm至750mm，呈阶梯状变化。

钢板厚度最大达70mm。

钢材采用Q415NH高强耐候钢，采用焊接等强连接。

见图一。

图一天线桅杆平、立面示意图2、广州新电视塔天线桅杆施工工艺及关键问题天线桅杆安装采用提升段、组装段内外交替安装，结构互为支撑的施工方案。

利用液压可调导轮导轨系统作导向及抗风纠偏装置，以钢绞线穿心式液压千斤顶为提升设备，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、一次就位安装。

⑴在E16（+453.85 m）楼层上，布置1台M900D和1台M440D塔吊作为主要安装设备；⑵将天线分为两大部分：组装段、提升段（97米，550吨）；⑶提升段组装于组装段内部，两部保持同样的高度进度，以便相互支撑，形成整体刚度，保持稳定。

为了实现天线桅杆整体提升的施工工艺，需要在既有结构基础上增设临时平台，以扩大平台空间，使平台既可承载提升千斤顶的提升反力，又便于提升设施的布置及施工人员操作。

”广州塔〃技术细节，，广州塔”技术细节2011年01月26日设计者海默尔夫妇是在荷兰阿姆斯特丹家中的厨房，完成了第一个塔的模型。

他把一些弹性橡皮绳绑在两个椭圆形的木盘之间。

“当我开始旋转顶部椭圆的时候，一个复杂的形状出现了！我开始激动起来，从这个简单的想法开始，我们把它发展成一个建筑物。

”“电视塔的审美疲劳已经延续了很长时间。

历史上的摩天建筑都很阳刚，棱角分明，简洁沉重，楼层重复，而我们设计的电视塔曲线轻盈，空间和楼层平面的尺度具有多样性，具有阴柔的感觉，简单地说就是性感和复杂兼备。

”马克•海默尔把自己的设计定位为“女性化”“有点像是女式礼裙”。

这个灵光一现的设计，在2004年广州举办新电视观光塔的的竞标中，从14家国际竞标者中脱颖而出。

那时候，广州塔具备了现在的基本特征：塔身和天线桅杆总高610米（后因航空要求缩短10米）,用数十根柱子连接的两个椭圆平面，以及腰部扭转的形态。

建筑设计师的诗意，要在珠江边屹立起来，转动城市的风水能量，需要工程技术上的严谨表达。

“一般的塔，都是比较单一对称的形式，下面大一些，上面小一些，比较常见，但是我们完全把塔的概念突破了，它是一个扭转不对称的形式，这个形式是非常独特的，这也是塔在概念上的很大突破。

”桌上放着水晶广州塔模型，对着南都记者，赵宏，奥雅纳工程顾问公司深圳分公司的副总工程师，熟练地开始了他五年来无数次演示中的一次。

作为一名结构专家，他有20年的工程设计经验，主要参与的项目包括上海静安嘉里和北京央视住楼。

这次，他是广州塔项目的工程设计总负责人。

建筑设计师的诗意，要真正如他描绘的那样，在珠江边屹立起来，转动城市的风水能量，需要工程技术上的严谨表达。

赵宏从这里开始，进入这个故事。

腰到底能多细塔的腰围一直在变化，最后确定了一个能够保证结构安全的核心筒大小，在腰部，这个内筒跟外筒之间只有1米到1・5米不等。

阻尼器示意图：两个钟摆式金属球用来缓和天线的摆动，而消防水箱则用来减少塔体振动的加速度。

mm
料斗容积
m³
理论最大输送距离 m φ125
HBT90CH-2135D
13000 7450×2480×2950
87 / 53
19 / 35
φ180×2100
φ180×2100 260×2台 273×2台
1420
0.7
水平2500
垂直835
五、HBT90CH-2135D超高压混凝土泵
五、HBT90CH-2135D超高压混凝土泵
对于广州新中轴线电视塔这种特高层建筑，最大泵送高度超过500m，根据 经验计算，其混凝土最大出压力可达到20 MPa，其意外的因素更多，要求的可 靠性更高，显然应该有更多的压力储备，保证在正常的工作状况下，液压系统 工作压力不超过25 MPa，工作的可靠性更高，这是HBT90CH2135D顺利完成 500m超高层泵送的至关因素。
由于混凝土泵前端输送管的压力最大，堵管和 爆管总发生在管道的初段，特别是水平管与垂直 管相连接的弯管处，所以建议在泵的出口部位和 垂直管的最前段各安装一套液压截止阀。
管道布置示意图
六、超高压管道与合理布管 4、管道的固定
七、液压闸阀
混凝土泵送施工中，有时需要对泵 机进行保养或维修。为保证此时的保 养或维修工作正常进行，在混凝土泵 出口处和水平管至垂直泵管处的垂直 管段接入二个液压闸阀，如右图，用 于阻止垂直泵管内混凝土回流。
2、设备的泵送能力
对于混凝土泵来说，体现其泵送能力的两个关健参数为出口压力与整机功 率，出口压力是泵送高度的保证，而整机功率是输送量的保证。设备最大泵送 能力应有一定的储备，以保证输送顺利、避免堵管。在香港国际金融中心400m 高度的泵送过程中，砼泵的液压系统工作压力为24～25MPa，砼出口压力1516MPa，每分钟换向10～11次，输送量约40m3/h。而HBT90CH2122D超高压 泵混凝土出口最高压力可达22MPa，双柴油机功率为362 kW。

第一章钢结构施工概述第一节钢结构工程概况本工程的主体钢结构包括：混凝土核芯筒内的劲性柱、外筒结构、楼层结构（包括塔顶转换层和空中漫步道）和天线桅杆等。

劲性柱共设置14根，沿混凝土核芯筒周边布置，为工字型截面型式。

钢结构外筒是电视塔主要的垂直承重及抗侧力结构，包括三种类型的杆件：立柱，环和斜撑。

外筒共有24根立柱，由地下二层柱定位点沿直线至塔体顶部相应的柱定位点，全部采用钢管混凝土组合柱。

柱截面尺寸由底部的钢管直径2.0米逐渐减小到顶部的1.2米，柱内填充混凝土的强度等级为C60。

斜撑的材料为钢管，其直径大小为Φ850～Φ700。

斜撑与钢管混凝土柱的连接采用相贯节点刚接形式。

外筒的环梁共有46组，环梁材料亦为钢管，环梁直径均为Φ800。

环梁与钢管混凝土柱通过外伸的圆柱节点相贯连接。

所有现场节点均为焊接连接。

内外筒之间共设置37层楼层。

楼层钢结构为主次梁结构，主梁一端与混凝土核芯筒连接，另一端与钢外筒连接。

考虑内外筒存在垂直位移差，连接节点采用铰接。

部分楼层采用重型桁架和悬挂结构。

在+178.400～+272.000米和+287.600～+318.800米，围绕核芯筒外侧旋转而上设有空中漫步道，对应核芯筒楼层处设置休息平台。

漫步道悬挑横梁长度约1.4米，采用H型钢。

连接桅杆天线和外筒钢管混凝土柱的转换层从+438.40米至+448.80米，高10.4米。

共设置八榀转换桁架，中间与椭圆钢环连接，外端与钢外筒连接。

混凝土核芯筒顶标高居于转换层之下约200mm，待结构稳定后中间填充柔性垫层。

转换桁架上下弦杆采用600x1200的箱形截面，斜杆采用600x1000的箱形截面，竖杆为Φ600的钢管。

桅杆天线高度达156米，位于塔体顶部，下部采用格构式钢结构，上部采用全钢板焊接成箱形截面。

桅杆天线平面形状为正八边形和方形两种形式，底部正八边形平面轮廓为10.0m x 10.0m，顶部平面轮廓为0.75m x 0.75m。

ＱＩ 一一
鸣谢 ： 本项研究工作得到 了上海市科学技术委员会 的大力资 助 ，资助课题名称为 上海高大结构建造工艺与装备工程技 术研究中心 ，编号为 １ ２ ＤＺ ２ ２ ５ １ ５ ０ ０ 。
作者简介 ：龚 剑 （ １ ９ ６ Ｏ 一） ，男，博士 ，教授级高级工程 师 ，集团总工程师 。 通讯地址 ：上海市虹 １ ３区东大名路６ ６ ６ 号 （ ２ ０ ０ ０ ８ ０ ）。 收稿 日期 ：２ ０１ ４ — ０ ３ — １ ２
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４ ０ ０ ｍｍ，筒 壁 内设 １ ４根 劲性 柱 ，在 一１ ０ ． ０～４ ２ ８ ． ０ ｍ标 高 段 采 用Ｈ型钢 ，在４ ２ ８ ． ０ ～４ ４ ８ ． ８ １ ３ １ 标 高段 采用 钢管 。竖 向结 构采 用Ｃ ８ ０～Ｃ ４ ５ 混凝 土 ，水 平 结构 采用 Ｃ ３ ０ ￣． 凝 土 。 整个
节 点处 理 会 比较 复 杂 ，而且 外 筒壁 的空 间也 有 限 ，门洞 、 预 留洞 口、预 留消 防箱 等都 影 响格 构柱 的设 置。 而格 构 柱 加设 在 核 心筒 筒 壁 中 ，属于 施 工措 施 用钢 ，且 不 可 回收 。 整体 钢 平 台模 架 爬升 越 高 ，爬 升格 构柱 投 入就 越 大 ，一 个 超高 层 结构 施 工 下来 ，耗用 几 百 吨的格 构 柱是 很 正 常 的。 这在 施 工成 本 压 力 日益 增 大的今 天 ，格 构 柱 已经成 为 方案 优 化 的重点 。 广 州 电视塔 核 心筒 沿筒 壁均 匀设 置 了１ ４根 劲性柱 ，全 高布 置 ，且 水 平位 置 无 变化 ，这就 给 我们 放弃 格 构柱 而 改 爬升 劲 性柱 创 造 了条 件 。 因此 ，不 管 从施 工便 捷 上考 虑 ， 还 是 从成 本 上 考虑 ，格 构柱 在 本 次施 工 中都将 被舍 弃 。通 过验 算 ，核 心筒 的劲 性柱 强度 和稳 定 性都 能 满足 钢平 台的 受 力要 求 ；只 有 少数 区段 的弱轴 方 向有所 欠缺 ，在外 力 或 其 它不 确定 因素作 用 下 容 易产 生偏 位 而影 响安 装精 度 ，因 此有 必 要对 劲 性柱 采 取 措施 控 制变 形 。另 外 ，还 需要 在 劲

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2、钢结构施工总体技术路线
2、100m以下施工阶段（7.05m~100m）
采用2台300t履带吊、2台M900D外挂 塔吊同步施工。
2台300t履带吊停于±0.000加固平台 上进行吊装作业。 2台M900D塔吊悬挂于核心筒外侧进行 吊装作业。
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2、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。
3、高：塔楼高454m，天线桅杆顶高610m，超高 度带来施工高风险，又使结构因细长而柔，在环 境因素影响下，结构变形大。
4、重：钢结构总重近五万吨，柱最大直径达2m， 单节柱最大重量48t，单榀桁架最重逾80t。
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2、钢结构施工总体技术路线
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2、钢结构施台M900D塔吊改为外附自升式进行吊 装作业。
天线桅杆分上下两段安装，下段529m 以下，采用M900D塔吊分段安装，上 段529m以上，在下段腹内组拼后，采 用液压同步控制系统，整体提升安装。
5、悬：上部结构由小变大，处于悬挑状态；楼 层缺失，使施工悬空作业。
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1、工程概况
塔高610m 6、天线桅杆超高、超长、超重， 安装难度大。
天线桅杆位于454m塔顶，桅杆 高156m、重1200t，安装难度大。
天线桅杆高156m
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主塔高454m
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通过多种方案对比分析， 在钢结构顶部临边布置16个直 径3.2米的观光球舱，每个球 舱内可搭乘6名游客，在沿钢 结构外围布置的空间倾斜轨道 上低速运行，运行一周时间约 为20分钟，可满足绝大多数游 客的观光需求。

第一章钢结构施工概述 (1)第一节钢结构工程概况 (1)第二节施工特点及难点 (3)2.1 钢结构特点 (3)2.1.1 结构形式特殊 (3)2.1.2 体量大，高度高 (3)2.1.3 构件重，高空焊接量大 (3)2.1.4 安装精度高，影响因素多 (3)2.2 工程对钢结构施工的要求 (4)2.2.1 施工环境 (4)2.2.2 钢结构与其它各工序之间的搭接施工 (4)2.2.3 工期要求 (4)2.3 钢结构安装的难点和关键 (5)2.3.1 起重设备的选择、布置和吊装单元的划分 (5)2.3.2 高精度的测量、校正和定位 (5)2.3.3 结构（构件）在安装过程中的稳定问题 (5)2.3.4 超高空作业的安全操作设施 (5)2.3.5 施工阶段的结构验算、施工控制和施工监测 (5)2.3.6 选择合理的焊接工艺，确保超高空焊接质量 (6)2.3.7 钢结构与混凝土结构施工的合理搭接 (6)2.3.8 塔顶钢结构转换层和天线桅杆的安装 (6)第三节钢结构安装总体技术路线及总体施工流程 (6)3.1 安装总体技术路线 (6)3.2 关于钢结构安装总体技术路线的几点说明 (7)3.2.1 起重机械的选择和布置 (7)3.2.2 钢结构构件安装顺序的考虑 (11)3.2.3 结构安装精度的控制 (12)3.2.4 安全设施的设置和安全隔离的重要性 (16)3.2.5 钢桅杆天线的安装和校正 (17)3.2.6 临时支撑的设置 (19)3.3 安装总体流程 (20)3.3.1 钢结构安装作业流程框图 (20)3.4 机械选用 (29)3.4.1 主要施工机械设备的选用 (29)3.4.2 主要辅助机械的选用 (29)3.5 机械平面布置 (32)3.6 主要机械设备汇总表 (42)3.7 钢结构施工现场平面布置 (42)第二章钢结构外框筒（塔楼）安装的实施技术 (44)第一节塔楼钢结构安装有关说明 (44)第二节钢结构安装主要施工方法 (45)2.1 核心筒内劲性柱安装 (45)2.2 柱脚安装 (47)2.3 一至三环钢结构安装 (51)2.3.3 斜撑进挡就位 (57)2.3.4 +6.8米楼层施工 (59)2.3.5 +27.6米楼层主梁（桁架）与外框筒安装 (59)2.3.6 悬挂结构安装 (66)2.4 第四环至第42环钢结构安装 (67)2.4.1 第四至第七环钢结构安装 (68)2.4.2 第八至第十一环钢结构安装 (74)2.4.3 第十二环以上钢结构安装 (77)2.4.4 细腰段钢结构安装 (77)2.5 顶部结构安装 (80)2.5.1 安装流程 (81)2.5.2 安装实施技术 (83)2.5.2.1 第43、44环结构安装 (83)2.5.2.2 转换层内环框筒结构安装 (83)2.5.2.3 第45、46环结构安装 (85)2.5.2.4 转换桁架结构安装 (86)2.6 空中漫步道安装 (92)第三节测量定位技术 (92)3.1 测量重点及难点 (92)3.2 应对方式概述 (93)3.3 测量实施的依据和保障 (93)3.3.1 标准和依据 (93)3.3.2 测量技术实施原则和要求 (93)3.3.3 工程测量步骤 (94)3.3.4 工程测量管理机构 (94)3.4 测点仪器的选用与人员配置 (95)3.4.1 测量仪器、设备选用 (95)3.4.2 测量人员配备 (97)3.5 具体测量方案 (97)3.5.1 控制测量 (97)3.5.2 施工测量 (99)3.5.2.3 桅杆天线安装测量 (107)3.6 测量刻画线的工厂制作 (107)3.7 安装校正固定 (107)3.8 质量保证措施 (109)第四节高空焊接技术及质量保证措施 (110)4.1工程焊接特点及难点 (110)4.2 广州气候特点对现场焊接的影响 (110)4.3 钢材 (110)4.4 焊接方法 (111)4.5 焊接材料 (111)4.5.1 焊接材料选用 (111)4.5.2 焊材复验 (111)4.5.4 焊材使用 (111)4.6 焊接及相关设备 (112)4.7 焊工资质及培训 (112)4.7.1 焊工资质 (112)4.7.2 焊工培训 (112)4.8 焊接工艺评定 (112)4.8.1 焊接工艺评定试验 (112)4.8.2 现场模拟接头施焊试验 (112)4.9 现场焊接施工流程 (113)4.10 焊前准备 (114)4.11 焊接预热 (114)4.12 焊接坡口 (114)4.13 焊接工艺措施 (115)4.14 焊后处理 (116)4.15 焊接变形控制 (116)4.15.1 焊接方法优选 (116)4.15.3 余量控制 (120)4.15.4 安装顺序和焊接顺序 (120)4.15.5 通过信息化施工手段，优化焊接顺序，控制结构变形 (120)4.16 焊接应力控制 (120)4.17 焊接质量检查 (121)4.18 焊接缺陷返修 (121)4.19 焊接操作注意事项 (121)4.19.1 防风措施 (121)4.19.2 防雨、防湿措施 (122)4.19.3 其它注意事项 (123)第五节高空吊装的安全保证措施 (124)5.1 施工作业面通道 (124)5.1.3 临时支撑上通道 (126)5.1.4 Φ609临时支撑管登高通道。

构件表
§1.3xx天线桅杆超高空安装
建筑结构顶部桅杆因所处高度原因，常给施工带来额外的困难。xx1300t重，156m高的钢天线桅杆，如此规模的钢结构安装于地面也是一个不小的工程，要安装在454m的高空，顶部标高达到610m，主要存在如下几个难点：
1）天线桅杆总高156m，并且处于454m的高空安装，需根据结构、环境、工期要求等具体情况，因地制宜地选择主要起重设备和采用特殊的施工工艺；
c）内段整体提升工艺将拼装作业面标高降低一倍，从根本上降低施工风险，极大提高了功效并有利于保证上部天线的质量；
缺点：a）该施工技术复杂，对施工单位要求高。
提升和顶升技术原理不同，适用于不同类型工程，本工程提升和顶升方案对比如下：
提升
承重系统为钢绞线承重，简单易行，安全可靠，可长距离提升；
顶升
称重系统为总高约65m的顶升节，机构复杂，需考虑系统稳定，不利于长距离顶升。
随着计算机辅助建筑结构施工技术等的逐步完善，结构空间分析和控制技术得到了较多的应用，特种施工设备和专项施工工艺在高耸塔桅钢结构的安装上也有着较大的发展。这正成为高耸钢结构施工技术发展的亮点和创新点。
目前虽然xx正在建造高610m的钢结构电视塔，但是发达国家高耸塔桅钢结构的建设项目较少，而我国此类结构的建造则相对较多，有的正在建造，有的刚建成，如xx电视塔、xx电视塔和xx塔等。众多工程的实践，为高耸塔桅钢结构施工工艺的研究、总结和提高创造了条件，提供了可能。
610m的xx顶部设置的156m的钢结构天线桅杆正是这样一个绝佳的研究载体。
§1.2xx天线桅杆结构
天线桅杆平、立面示意图
天线钢桅杆分为格构段和实腹段两部分。
格构段自标高453.83m至550.50m，长96.67m。其由八根钢管柱、水平环杆和斜杆组成，呈八边形，对边距由12m逐渐过渡至3.5m。钢材主要采用Q390GJC高强度低合金结构钢，部分H型钢环杆和斜杆采用Q345GJC。节点连接以等强焊接连接为主，部分H型钢连接采用高强螺栓。见图1.3.1。