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鋼結構新技術(shù)領(lǐng)航昆明新機場(chǎng)

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時(shí)間：2010-09-21 13:20:48 [收藏]

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        正在興建的昆明新機場(chǎng)航站樓是繼“鳥(niǎo)巢”、廣州新電視塔等重大工程后，又一鋼結構建筑經(jīng)典之作。此項工程成功地在鋼結構建筑中采用了鋼網(wǎng)架斜坡式同步整體滑移技術(shù)和電腦模擬預拼裝技術(shù)，標志著(zhù)我國建筑鋼結構技術(shù)邁入世界先進(jìn)行列。

        “異型彩帶”展現民族特色

        在昆明新機場(chǎng)航站樓的中央大廳里，沒(méi)有傳統的鋼柱，只有7條飄然起伏的異型彎扭鋼箱梁彩帶，它支撐著(zhù)航站樓的屋面系統。它不僅是一個(gè)航站樓的功能區域，更是展示民族特色的藝術(shù)殿堂。

        據技術(shù)人員介紹，昆明新機場(chǎng)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根幕墻柱及12根T型柱組成。昆明新機場(chǎng)航站樓鋼結構件共1021件，焊縫超聲波檢測長(cháng)度約5萬(wàn)米，用鋼量約2.9萬(wàn)噸。特別是航站樓中央大廳的7根彩帶寓意象征“七彩云南”，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(lái)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(diǎn)。在施工中，技術(shù)人員運用傳統的造船工藝結合現代的電腦模擬技術(shù)，攻克技術(shù)難關(guān)，創(chuàng )造了復雜彎扭構件安裝一次到位的奇跡。電腦模擬預拼裝技術(shù)已申請了國家專(zhuān)利，此項技術(shù)已達到世界先進(jìn)水平。

        昆明新機場(chǎng)建設指揮部副指揮長(cháng)姜良閩介紹說(shuō)，目前航站樓將進(jìn)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(xué)院對航站樓屋面網(wǎng)架的下弦桿球進(jìn)行檢測，取10厘米長(cháng)的x、y、z三維空間進(jìn)行測量，其誤差不超過(guò)3%，精度極高。在航站樓整個(gè)網(wǎng)架屋面系統球形焊接接點(diǎn)有1.4萬(wàn)個(gè)，為了保證工程質(zhì)量，焊接點(diǎn)采用100%紅外線(xiàn)探傷檢測，為裝飾工程打下了堅實(shí)基礎。彎扭箱形彩帶是昆明新機場(chǎng)航站樓鋼結構工程的一個(gè)亮點(diǎn)。7條彩帶不僅是航站樓重要的裝飾構件，而且是屋面網(wǎng)架的承重結構。彎扭箱形彩帶的預拼裝關(guān)系到鋼結構安裝的精度。由于最大鋼結構件重150噸，技術(shù)人員采取放大樣、節點(diǎn)做木模、計算機模擬測量復位的方法，得出了精確數據，做到現場(chǎng)一次吊裝成功。

        破解難題確保鋼構件質(zhì)量

        項目部總工程師廖功華說(shuō)，昆明新機場(chǎng)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、幕墻柱，由于建筑造型的限制，內部結構空間非常狹小，箱體內的焊接難度極大。航站樓的幕墻搖擺柱截面呈梯形，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，其在與幕墻玻璃的支撐橫梁相接處設置了多層橫隔板，這樣復雜的構造導致焊接非常困難。為保證每一根幕墻搖擺柱從外觀(guān)到內在質(zhì)量的完美無(wú)缺，技術(shù)人員運用了超常規的質(zhì)量控制手段。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。由于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(guò)程中，技術(shù)人員采用錐管柱分段由一塊板加工而成，形成只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(lái)了更大的困難。為保證錐形鋼管柱的強度和內部焊接質(zhì)量，項目部制定了嚴格的加工制作工藝、先進(jìn)的操作技術(shù)和質(zhì)量管控措施，確保每一件鋼構件的焊接質(zhì)量。

        斜坡式同步整體滑移技術(shù)成功運用

        在航站樓鋼結構工程中，鋼網(wǎng)架的制作、安裝也是工程的重要環(huán)節。昆明新機場(chǎng)航站樓的屋頂網(wǎng)架安裝成功采用了斜坡式同步整體滑移技術(shù)。

        新機場(chǎng)建設指揮部主任朱維榮介紹說(shuō)，針對航站樓鋼網(wǎng)架的特殊性，項目部邀請業(yè)內權威專(zhuān)家，對鋼網(wǎng)架安裝施工方案的可靠性進(jìn)行分析和論證，為航站樓鋼網(wǎng)架安裝提出科學(xué)有效的理論依據。航站樓網(wǎng)架結構形式為四角錐網(wǎng)架和正交桁架相結合的大跨度網(wǎng)架結構，其最大跨度達72米。在工程中，施工方采用了網(wǎng)架分塊整體吊裝安裝法和網(wǎng)架分塊同步整體滑移新型施工法。由于航站樓前中心區跨度大，不同專(zhuān)業(yè)的交叉作業(yè)多，為了達到“保安全，高質(zhì)量，高效率”的施工要求，項目部采用分片、分塊、網(wǎng)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(wǎng)架分段滑移，累計滑移總重約3000噸。其中，1號5號彩帶間網(wǎng)架采用了坡度達3.34米、斜坡長(cháng)為43.5米的斜坡式同步整體滑移技術(shù)。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(shù)的應用填補了我國建筑施工工藝的一項空白，目前，該技術(shù)正在申請國家工法。

        據項目部技術(shù)負責人介紹，整個(gè)滑移結構體系(網(wǎng)架、聯(lián)系桁架和滑移胎架)是一個(gè)剛性體，在通過(guò)滑移軌道的變坡時(shí)，剛性體在斜坡上傾斜將會(huì )使上部網(wǎng)架重心前傾，增加施工的不安全性，這樣的結構無(wú)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后，過(guò)斜坡時(shí)保證結構在滑移過(guò)程中滿(mǎn)足受力要求的情況下，后排比前排少布置了一個(gè)滑移胎架。經(jīng)過(guò)滑移的實(shí)踐，還可以對此機構進(jìn)一步優(yōu)化，使其在滑移過(guò)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(chǎng)航站樓主要鋼結構工程已完工，這項工程為我國建筑鋼結構的技術(shù)創(chuàng )新提供了寶貴經(jīng)驗。
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