国内首例采用预应力混凝土结构塔身的高耸结构。塔体地面以上高度为405m,施工高度为420m(图4-4-1),竖向预应力结构包括塔身和两节混凝土桅杆。该塔的抗震设防烈度要求达到9度。塔身和桅杆均采用部分预应力混凝土结构,以保证塔身在正常使用状态下具有良好的刚度。在设防烈度地震作用下,使全塔处于弹性状态;在遭遇到高于设防烈度的强震后,仍有较好的延性与变形恢复能力。
塔身及桅杆竖向预应力筋布置如图4-4-2所示。
图中第①部分为16-7Φj15,第②部分为24-7Φj15,第③部分为64-7Φj15,第④部分为20-7Φj15。
塔身由外筒和内筒组成。外筒截面为环形,其外径自下而上由39.34m变至12.00m。塔身竖向预应力筋包括由-14.3m至+1l2.0m和+257.5m沿筒体布置的两段,分别为20束和64束7Φj15钢绞线束。塔身和桅杆混凝土强度等级为C40,截面上有效预压应力值为1~1.5MPa。
塔身竖向预应力施工是该塔预应力施工难度最大的部分。竖向预应力束最长达271.8m,国内尚无施工先例可借鉴。为顺利完成该塔竖向预应力施工,采取了技术论证、试验研究和探索型施工试验直至工程应用逐步深入进行的技术路线。针对竖向预应力施工的特殊性,提出如下施工难点和需解决的关键技术:
竖向预应力预埋管材料的选择及铺设工艺。
竖向预应力超长束的穿束关键技术的研究。所采用的穿束工艺应具有施工简便、实用性强和效率高等特点。
竖向预应力张锚工艺研究及张拉辅助设备研制。
竖向孔道摩阻损失测定方法研究。
竖向孔道灌浆的浆体性能试验及足尺灌浆试验。