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鋼結構新技術領航昆明新機場

分類:
行業新聞
作者:
來源:
2015/02/05

  正在興建的昆明新機場航站樓是繼“鳥巢”、廣州新電視塔等重大工程後,又一鋼結構建築經典之作。此項工程成功地在鋼結構建築中采用了鋼網架斜坡式同步整體滑移技術和電腦模擬預拚裝技術,標誌著我國建築鋼結構技術邁入世界先進行列。

  “異型彩帶”展現民族特色在昆明新機場航站樓的中央大廳裏,沒有傳統的鋼柱,隻有7條飄然起伏的異型彎扭鋼箱梁彩帶,它支撐著航站樓的屋麵係統。它不僅是一個航站樓的功能區域,更是展示民族特色的藝術殿堂。

  據技術人員介紹,昆明新機場航站樓主體鋼結構工程由形似7條彩帶的鋼箱梁、188根錐形鋼管柱、738根幕牆柱及12根T型柱組成。昆明新機場航站樓鋼結構件共1021件,焊縫超聲波檢測長度約5萬米,用鋼量約2.9萬噸。特別是航站樓中央大廳的7根彩帶寓意象征“七彩雲南”,全部由彎扭弧形箱形梁組成,構件最大鋼板厚達100毫米。如何采取有效的加工和檢測方法,來保證彎扭箱體部件的成形準確和檢測方便是工程最大的難點。在施工中,技術人員運用傳統的造船工藝結合現代的電腦模擬技術,攻克技術難關,創造了複雜彎扭構件安裝一次到位的奇跡。電腦模擬預拚裝技術已申請了國家專利,此項技術已達到世界先進水平。

  昆明新機場建設指揮部副指揮長薑良閩介紹說,目前航站樓將進入裝飾階段,建設指揮部請工程的第三方中國人民解放軍測繪學院對航站樓屋麵網架的下弦杆球進行檢測,取10厘米長的x、y、z三維空間進行測量,其誤差不超過3%,精度極高。在航站樓整個網架屋麵係統球形焊接接點有1.4萬個,為了保證工程質量,焊接點采用100%紅外線探傷檢測,為裝飾工程打下了堅實基礎。彎扭箱形彩帶是昆明新機場航站樓鋼結構工程的一個亮點。7條彩帶不僅是航站樓重要的裝飾構件,而且是屋麵網架的承重結構。彎扭箱形彩帶的預拚裝關係到鋼結構安裝的精度。由於最大鋼結構件重150噸,技術人員采取放大樣、節點做木模、計算機模擬測量複位的方法,得出了精確數據,做到現場一次吊裝成功。

破解難題確保鋼構件質量

  項目部總工程師廖功華說,昆明新機場航站樓鋼結構工程大量采用了箱形結構,包括所有的彩帶、T型柱、幕牆柱,由於建築造型的限製,內部結構空間非常狹小,箱體內的焊接難度極大。航站樓的幕牆搖擺柱截麵呈梯形,其最大厚度40毫米,最大重量約23噸,共738根。箱體內設置了一道縱隔板,其在與幕牆玻璃的支撐橫梁相接處設置了多層橫隔板,這樣複雜的構造導致焊接非常困難。為保證每一根幕牆搖擺柱從外觀到內在質量的完美無缺,技術人員運用了超常規的質量控製手段。航站樓中的錐形鋼管柱數量也較多,最大壁厚達到50毫米,最重的鋼管柱重約45噸,高度在12.8米~25.8米之間的鋼管柱共188根。由於錐形鋼管柱的外形獨特,因此對工藝要求非常高,加工難度很大。在加工過程中,技術人員采用錐管柱分段由一塊板加工而成,形成隻有一條垂直縱縫相接,這種做法節省了一條縱縫,卻給加工帶來了更大的困難。為保證錐形鋼管柱的強度和內部焊接質量,項目部製定了嚴格的加工製作工藝、先進的操作技術和質量管控措施,確保每一件鋼構件的焊接質量。

斜坡式同步整體滑移技術成功運用

  在航站樓鋼結構工程中,鋼網架的製作、安裝也是工程的重要環節。昆明新機場航站樓的屋頂網架安裝成功采用了斜坡式同步整體滑移技術。

  新機場建設指揮部主任朱維榮介紹說,針對航站樓鋼網架的特殊性,項目部邀請業內權威專家,對鋼網架安裝施工方案的可靠性進行分析和論證,為航站樓鋼網架安裝提出科學有效的理論依據。航站樓網架結構形式為四角錐網架和正交桁架相結合的大跨度網架結構,其最大跨度達72米。在工程中,施工方采用了網架分塊整體吊裝安裝法和網架分塊同步整體滑移新型施工法。由於航站樓前中心區跨度大,不同專業的交叉作業多,為了達到“保安全,高質量,高效率”的施工要求,項目部采用分片、分塊、網架高低落差21米的大跨度滑移安裝新方法,前中心區共累計完成14塊網架分段滑移,累計滑移總重約3000噸。其中,1號5號彩帶間網架采用了坡度達3.34米、斜坡長為43.5米的斜坡式同步整體滑移技術。斜坡式同步整體滑移施工在我國尚屬首次。斜坡式整體同步滑移施工技術的應用填補了我國建築施工工藝的一項空白,目前,該技術正在申請國家工法。

  據項目部技術負責人介紹,整個滑移結構體係(網架、聯係桁架和滑移胎架)是一個剛性體,在通過滑移軌道的變坡時,剛性體在斜坡上傾斜將會使上部網架重心前傾,增加施工的不安全性,這樣的結構無法適應變形,因此在軌道平衡梁下設置轉鉸機構,滑移胎架底部采用此機構後,過斜坡時保證結構在滑移過程中滿足受力要求的情況下,後排比前排少布置了一個滑移胎架。經過滑移的實踐,還可以對此機構進一步優化,使其在滑移過程中不僅可以防傾覆,而且可以起到導向作用。

  目前,昆明新機場航站樓主要鋼結構工程已完工,這項工程為我國建築鋼結構的技術創新提供了寶貴經驗。

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