超高空钢结构安装的安全防护技术_广州新电视塔施工专项调研.docx

○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○超高空钢结构安装的安全防护技术——广州新电视塔施工专项调研○黄新伦（广州大学市政技术学院）○李建业（广州建筑工程监理有限公司）【摘要】广州新电视塔主体是一项超高空钢混组合结构工程，454m高钢骨砼核心筒和钢结构外框筒已顺利封顶。该工程结构超高，造型独特、质量要求高、施工难度大，工期紧逼，施工安全风险十分突出。如何科学地解决超高空钢结构安装的安全，是这个项目的一大难点。本文对其成功实践进行了专项调研。【关键词】广州电视塔超高空钢结构安全防护1.主体结构、施工概况1.1主体结构广州新电视塔座落在珠江南岸，位于广州新城市的中轴线上，与北岸珠江新城正在建设的东塔、西塔构成三角形，共同组成广州新城市中轴线的核心。是广州迎2010年亚运会重点工程之一，也是目前国内高、大、精、尖的项目之一。新电视塔的塔体454m高，由钢结构外框筒、椭圆形钢骨混凝土核心筒、连接两者的钢混结构楼面构成，结构顶部还伸出156m高的桅杆天线。核心筒的截面为17m×14m椭圆形，筒壁厚度从1.00m减至0.40m，混凝土C80～C45。外框筒由24根钢管混凝土立柱、46组钢管环梁和钢管斜撑组成的，上下大中间小、旋转状格构式结构。钢管柱的直径由下部的2m渐变至顶部的1.2m，壁厚由50mm变至30mm，柱内填充混凝土；钢管环梁0.8m，壁厚30~25mm；钢管斜撑0.85~0.70m，壁厚40~30mm。内外共37个封闭楼层，采用压型钢板与钢筋混凝土的组合楼板。结构按百年一遇的大风和8度地震烈度设防；设计使用寿命100年以上。1.2施工由上海建工和广州建筑集团组成的工程项目部，充分发挥双方的优势，特别是上海建工集团在超高层施工中的许多成熟的经验，调集精兵强将，应用先进的技术装备，周密的安全防护，严格科学的组织管理，使整个项目做到文明、安全施工，进展顺利，核心内筒和钢外框筒已分别于2008年8月和11月提前封顶，工程质量优良。2.影响结构施工安全的主要因素2.1结构特殊本工程主体钢结构既高且悬、扭转偏心，无法搭设脚手架，给登高作业带来很大困难。2.2技术高难下段结构施工使用重型履带起重机，要在几层混凝土楼面上开行；中上段结构施工使用的重型塔吊，需外挂在核心筒外侧，不断向上爬升；内外筒的连接需使用大量径向临时支撑来辅助结构稳定；外框筒钢构件安装需使用可装拆的悬挂作业平台和施工人员爬升通道；主体结构上端的钢桅杆超高空组装和提升等等。都是一些超高空、高难度的施工操作。2.3交叉作业多主体结构的混凝土核心筒与钢外框筒采用搭筒之间分几个区段图1施工中的新电视塔雄姿35○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○施工安全2009年第10期接施工，同时塔体的地下室和附属两个区的混凝土结构还要同时施工；主体结构上到一定高度后，其它工种将陆续进场交叉作业，需特别注意高空施工的安全防护。2.4气候暖湿广州地区常年气温高，湿度大，季风频，雷电多，雨季长，给超高空施工带来许多不利影响。2.5工期紧迫整个项目2006年5月开工，要求2009年12月交付使用。主体结构施工在2007和2008两年内进行，工期十分紧张，经常昼夜连续施工。3.关键设备的选用和改装核心筒施工钢平台体系和外爬自升式M900D重型塔式起重机，是电视塔主体结构施工的两项关键设备。前者没有标准产品，需要自行设计配备；后者是国外引进的大型设备，但不能直接使用，需要进行改装。这两项关键设备的使用，事前由项目部专家班子先进行科学而严格的计算，再进行实地试验测试，在确认各种情况下都安全，才进行实际试施工；制定操作规程后，在正式施工中还要注意积累经验，严格加强监控，确保全程高效、安全。其它一些新设备的使用也须经过类似阶段，也要按严格的科学态度办理。3.1核心筒施工钢平台体系核心筒施工是主体工程的重点之一，平面呈椭圆形，总高达448.8m，标准层层高为5.2m，共88个楼层。核心筒筒壁为钢骨混凝土竖向结构，内墙和楼层梁、板为钢筋混凝土结构。核心筒基本上是竖直到顶，分阶段截面略有变小，筒壁厚度为1000～400mm，内墙厚度为500～200mm，采用C80～C45高强混凝土，自下至上逐渐变化；楼层水平梁板采用C30混凝土。核心筒施工借鉴了上海金茂大厦和环球金融中心的成功经验，38m以下采用传统落地式钢管排架支承模板体系现浇混凝土；38m以上采用整体提升钢平台体系进行施工。所以核心筒施工的关键设备是整体提升钢平台系统。该系统由上海建工集团自行开发研制并申报了专利。3.2外挂自升式M900D重型塔式起重机根据吊装构件重量和作业半径，项目部斥资五千多万元，从澳大利亚引进两台M900D（1200t·m）内爬式重型塔式起重机，塔吊选用60m高的塔身