新一代天气雷达塔莲花瓣制作、安装的施工技术研究

2020-08-06

四川水泥 2020年8期

（甘肃第一建设集团有限责任公司，甘肃兰州 730070）

自古以来,莲花在中国文化中就蕴含着高贵、圣洁之意。随着魏晋南北朝时期佛教的传入,莲花既为佛教的宣传提供了一种形态观想,同时也在佛教的影响下丰富了自身本土文化,这种融合与创新的过程,体现了中华民族开拓进取的精神和健康的吐纳能力与无限的创造力。

1 工程概况

天气雷达塔项目位于，甘肃省庆阳市驿马镇，青兰高速驿马出口处。总高度99 米主体为钢筋混凝土结构，在高度66.9 米和71.4 米处，分别安装8个不锈钢莲花造型的花瓣。单个花瓣高约8.2 米，宽约6 米，厚约0.6 米，重约3.5 吨。用80×80×5 mm镀锌方管、8#镀锌槽钢及1.5 mm的304 不锈钢、10mm、16 mm钢板焊接完成。外圈花瓣乳白色，内圈花瓣杏黄色。

2 工程难点

2.1 制作难点

莲花瓣如右图所示是双曲面造型，叶片钢架都需要弯弧，特别是叶片边缘的钢管要弯3 个方向的弧度。由于构件尺寸较大，角度问题，工厂加工需要辅助支架来完成定位焊接。

2.2 运输难点

由于现场加工受到场地、加工设备等限制，决定在钢构厂加工完成，运输8.2×6 米的构件超宽、超高存在问题。

2.3 吊装难点

由于莲花瓣安装不是安装在地面，而是安装在离地面70 米高的塔尖上（如图一）所示，高度高、安装空间狭小而且风较大，安装困难。

3 针对工程难点的解决方案

3.1 针对制作难点，进行图纸优化，改进加工方法。用弯弧机弯钢管，尺寸精度较低。用数控钢板切割机在10 mm的钢板上，按花瓣各剖面的形状、尺寸切割成月牙状，再垂直于钢板方向居中位置焊上厚度为6 mm宽带为60mm的翼板将月牙包裹，形成月牙梁、板。

这样切割的各花瓣弧度精确一致，也容易做到单曲或双曲。由于是实心钢板，强度也高于钢管行架，加工速度也优于钢管行架。

3.2 针对运输难点，决定以花瓣中轴线为界一分为二，将一个花瓣分成左右对称的两块，工地现场拼装，就解决了运输超宽、超高问题。

3.3 针对吊装难点，我们将花瓣分成底座、底板两块连接。底座与建筑物预埋钢板焊接。底板与花瓣底部焊成一体。底座与底板留有一致的高强度螺栓孔（用模板安装、检查），且底板比底座单边小15 mm便于满焊。

莲花瓣的吊装姿态非常重要，用两根等长的钢丝绳挂在花瓣底部两端，用手动葫芦挂在花瓣顶部中间，调节手动葫芦链子长短来控制花瓣底板的水平方向，用臂高大于90 米的重型吊车将花瓣吊到指定位置，迅速将花瓣底座、底板用高强度螺栓连接拧紧，将可调式拉杆穿到建筑物预先安装好的耳片上。卸吊车钩，然后底座、底板满焊加固。

4 施工工艺

莲花瓣从制作到安装完成分为四个阶段，第一阶段，优化图纸、样品试制阶段，主要解决方法问题。第二阶段，工厂批量加工阶段，主要解决90%工作量，包括钢架、拉杆耳片、起吊钩耳片、风绳挂点的焊接、刷防锈漆。花瓣外包不锈钢全部焊接、打磨。花瓣内侧镀锌铁皮铆接，预留高强度螺栓部位。工厂完成2 遍氟碳底漆，留一遍面漆工地现场组装完成后再喷。第三阶段，工地现场组装阶段，将运到工地现场的花瓣，用小吊车或塔吊将花瓣按出厂编号一一成对组装，检查花瓣底板孔位置是否与模板一致，检查底座上的孔是否与模板一致。镀锌铁皮封堵连接好的螺栓位置。喷氟碳面漆准备吊装。第四阶段，现场吊装阶段，先吊外圈花瓣，这样好上外圈拉杆，后吊内圈花瓣。外圈花瓣用钢丝绳和手动葫芦配合吊装，先把花瓣一端的拉杆连接好，另一端绑好拉绳备用。花瓣离地面半米后，手动葫芦调整花瓣姿态，花瓣底部两端绑好风绳约120 米长2 根。起吊到指定位置，拉起拉杆一端的备用绳，调节长度穿拉杆螺栓、底座螺栓，完成吊装。内圈花瓣用等长的帆布带吊装，这样可以保护漆面，方法同样。最后满焊加固底座、底板，封堵未完成的镀锌铁皮，工程结束。

5 气象雷达塔莲花瓣造型项目的安全风险控制

由于塔上的施工面积狭小，又是高空作业，能在地面完成的工作量都有在地面完成。减少施工人员在高空作业的时间也就是减少风险。花瓣所有的耳片、起吊挂片、底座、底板、拉杆、加强筋等受力部位，都必须一级焊缝满焊。吊装作业区内拉警戒带控制人员进入，拉风绳人员离开吊点20 米开外。所有施工人员必须有安全保险、安全带、安全帽，保持塔上、塔下施工人员的通讯畅通。