气象雷达是大气探测的关键工具

在气象监测预报中发挥着重要作用

尤其是在强对流等灾害性天气监测方面

是提升预报预警提前量的重要技术支撑

中铁四局作为央企

积极履行社会责任

运用创新技术

在天津滨海新区建造出新一代气象雷达塔

助力打造早期预警新范式

观天测海，驭风逐雨，位于渤海西南部的天津滨海新区的气象雷达塔由于外观酷似花冠，且顶部装饰有一颗巨大的“珍珠”，被形象地称为“花冠明珠”。

©中铁四局承建的天津滨海新区气象雷达塔。

该项目设计高度为95.5米，不仅承担着精准气象监测的重要任务，还以其独特的双曲线造型设计成为天津滨海新区集科技与美学于一体的“地标建筑”。在建设过程中，承建单位——中铁四局三公司采用了圆形筒体爬模施工技术、超长附臂塔吊施工技术和双曲线型钢结构等多项创新工艺，并获得中国钢结构协会科技进步一等奖。

赋予爬模施工“破风基因”

项目位于环渤海强风气候区，兼具大陆性季风与海洋性气候特征。常年伴有强海风，而施工高度越高受风力影响越大，因此，项目最大技术挑战在于高空作业需克服年平均6级以上大风的侵扰。针对强风区圆形筒体结构的特点，项目部邀请天津大学科研团队以及局技术专家针对项目技术难题多次开展交流研讨，通过安全性和成本、效率的比对，决定采用液压爬模施工技术。结合核心筒特点及尺寸，精心优化爬模设计，设计12榀爬模机位，赋予了爬模“破风基因”，在七级风速下成功将涡激振动幅度压制在4.5厘米以内。液压爬模检测系统，犹如给架体装上"智能肌肉"，即便遭遇九级狂风，80米高空平台最大摆动幅度不超过6.6厘米。

同时，项目重点关注爬模架体关键构件的应力和应变情况，借助三维模拟技术，实现关键构件应力和变形的动态追踪与预警。并通过引入图像识别技术，精确监测位移差量，大大提升了监测的直观性和控制的精确度，实现了施工安全管控向更高精度、更低风险的智能化方向迭代升级。

让塔吊附臂跳好“空中芭蕾”

气象雷达塔自身钢结构设计为圆柱体。这根直径为15.4米的“定海神针”内部的核心筒与施工塔吊距离为11米，为了适应狭窄空间的高空施工作业需求，项目部采用了超长附臂塔吊施工技术。附臂件具备可拆卸调整的特性，既方便运输安装，又方便爬模控制爬升，为施工提供了稳定可靠的作业平台。但是，塔吊附臂连接件长度大，开角小。如何让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稳定性也是本项目的施工难点。

©天津滨海新区气象雷达塔项目采用超长附臂塔吊施工技术。

因此，项目部采用BIM技术让117米长的“钢铁巨臂”在虚拟空间中成功完成伸展—作业—回收等操作流程，精准确定了塔吊附臂规格及定位数据。同时，实时模拟附臂与核心筒及钢结构的各类运行碰撞情况，提前预判塔吊施工各类安全风险，解决了塔吊的设计与安装、塔式起重机在不同施工高度下的风压分析以及监测等核心问题。项目部还对风速风力进行监测分析，通过有限元分析与现场施工监测的数据对比，科学安排塔式起重机和爬模施工的施工工序，确保施工过程安全有序。

给塔体穿好“钢铁外衣”

在近百米的高空，气象雷达塔的建设现场，塔身上华丽的外衣为双曲线钢结构，施工中细微偏差都会影响这座地标建筑的整体美感，这对项目团队来说是严峻挑战。

为了让气象雷达塔严丝合缝地穿上这件“钢铁外衣”，项目部组织精干的作业团队，量体裁衣在地面一丝不苟地完成了“钢铁外衣”每个单元的组合拼装，在空中再对“钢铁外衣”的每个细部褶皱进行微调，确保近300个钢结构节点一次性完成精准对接，让这件钢铁外衣更加“合身”。

©天津滨海新区气象雷达塔项目外部钢结构。

为进一步提升施工效率，项目部技术团队还研发出可重复使用的高空作业平台，能适应不同节段尺寸的拼装焊接，让剪裁“钢铁外衣”更加方便。这一创新举措不仅保障了施工安全，提高了施工效率，还大大节省了施工成本。

2024年12月1日，天津滨海新区气象雷达塔正式投用，大幅提升了渤海、黄海及京津冀地区的气象预警能力，气象探测时间从6分钟缩短至3分钟，覆盖范围扩大至460公里，为区域经济发展和防灾减灾提供了强有力支持。（中铁四局）