氣象雷達是大氣探測的關鍵工具

在氣象監測預報中發揮著重要作用

尤其是在強對流等災害性天氣監測方面

是提升預報預警提前量的重要技術支撐

中鐵四局作為央企

積極履行社會責任

運用創新技術

在天津濱海新區建造出新一代氣象雷達塔

助力打造早期預警新范式

觀天測海，馭風逐雨，位于渤海西南部的天津濱海新區的氣象雷達塔由于外觀酷似花冠，且頂部裝飾有一顆巨大的“珍珠”，被形象地稱為“花冠明珠”。

?中鐵四局承建的天津濱海新區氣象雷達塔。

該項目設計高度為95.5米，不僅承擔著精準氣象監測的重要任務，還以其獨特的雙曲線造型設計成為天津濱海新區集科技與美學于一體的“地標建筑”。在建設過程中，承建單位——中鐵四局三公司采用了圓形筒體爬模施工技術、超長附臂塔吊施工技術和雙曲線型鋼結構等多項創新工藝，并獲得中國鋼結構協會科技進步一等獎。

賦予爬模施工“破風基因”

項目位于環渤海強風氣候區，兼具大陸性季風與海洋性氣候特征。常年伴有強海風，而施工高度越高受風力影響越大，因此，項目最大技術挑戰在于高空作業需克服年平均6級以上大風的侵擾。針對強風區圓形筒體結構的特點，項目部邀請天津大學科研團隊以及局技術專家針對項目技術難題多次開展交流研討，通過安全性和成本、效率的比對，決定采用液壓爬模施工技術。結合核心筒特點及尺寸，精心優化爬模設計，設計12榀爬模機位，賦予了爬模“破風基因”，在七級風速下成功將渦激振動幅度壓制在4.5厘米以內。液壓爬模檢測系統，猶如給架體裝上"智能肌肉"，即便遭遇九級狂風，80米高空平臺最大擺動幅度不超過6.6厘米。

同時，項目重點關注爬模架體關鍵構件的應力和應變情況，借助三維模擬技術，實現關鍵構件應力和變形的動態追蹤與預警。并通過引入圖像識別技術，精確監測位移差量，大大提升了監測的直觀性和控制的精確度，實現了施工安全管控向更高精度、更低風險的智能化方向迭代升級。

讓塔吊附臂跳好“空中芭蕾”

氣象雷達塔自身鋼結構設計為圓柱體。這根直徑為15.4米的“定海神針”內部的核心筒與施工塔吊距離為11米，為了適應狹窄空間的高空施工作業需求，項目部采用了超長附臂塔吊施工技術。附臂件具備可拆卸調整的特性，既方便運輸安裝，又方便爬模控制爬升，為施工提供了穩定可靠的作業平臺。但是，塔吊附臂連接件長度大，開角小。如何讓塔吊附臂收放自如跳好施工的“空中芭蕾”，保障塔吊操作的安全性和穩定性也是本項目的施工難點。

?天津濱海新區氣象雷達塔項目采用超長附臂塔吊施工技術。

因此，項目部采用BIM技術讓117米長的“鋼鐵巨臂”在虛擬空間中成功完成伸展—作業—回收等操作流程，精準確定了塔吊附臂規格及定位數據。同時，實時模擬附臂與核心筒及鋼結構的各類運行碰撞情況，提前預判塔吊施工各類安全風險，解決了塔吊的設計與安裝、塔式起重機在不同施工高度下的風壓分析以及監測等核心問題。項目部還對風速風力進行監測分析，通過有限元分析與現場施工監測的數據對比，科學安排塔式起重機和爬模施工的施工工序，確保施工過程安全有序。

給塔體穿好“鋼鐵外衣”

在近百米的高空，氣象雷達塔的建設現場，塔身上華麗的外衣為雙曲線鋼結構，施工中細微偏差都會影響這座地標建筑的整體美感，這對項目團隊來說是嚴峻挑戰。

為了讓氣象雷達塔嚴絲合縫地穿上這件“鋼鐵外衣”，項目部組織精干的作業團隊，量體裁衣在地面一絲不茍地完成了“鋼鐵外衣”每個單元的組合拼裝，在空中再對“鋼鐵外衣”的每個細部褶皺進行微調，確保近300個鋼結構節點一次性完成精準對接，讓這件鋼鐵外衣更加“合身”。

?天津濱海新區氣象雷達塔項目外部鋼結構。

為進一步提升施工效率，項目部技術團隊還研發出可重復使用的高空作業平臺，能適應不同節段尺寸的拼裝焊接，讓剪裁“鋼鐵外衣”更加方便。這一創新舉措不僅保障了施工安全，提高了施工效率，還大大節省了施工成本。

2024年12月1日，天津濱海新區氣象雷達塔正式投用，大幅提升了渤海、黃海及京津冀地區的氣象預警能力，氣象探測時間從6分鐘縮短至3分鐘，覆蓋范圍擴大至460公里，為區域經濟發展和防災減災提供了強有力支持。（中鐵四局）