北京新機(jī)場(chǎng)航站樓C2型鋼柱結(jié)構(gòu)承載力性能

北京新機(jī)場(chǎng)航站樓屋蓋采用不規(guī)則自由曲面空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu),最大跨度達(dá)125m。對(duì)屋蓋結(jié)構(gòu)卸載過(guò)程進(jìn)行的數(shù)值仿真分析表明,變形及應(yīng)力監(jiān)測(cè)結(jié)果與有限元分析結(jié)果吻合度相對(duì)較高,卸載計(jì)算模型合理正確,卸載過(guò)程中整個(gè)結(jié)構(gòu)受力穩(wěn)定,驗(yàn)證了現(xiàn)場(chǎng)施工方案和卸載技術(shù)的可行性。

3月16日上午10時(shí),隨著最后一罐混凝土澆筑完畢,北京新機(jī)場(chǎng)航站樓混凝土結(jié)構(gòu)封頂。此舉標(biāo)志著我國(guó)規(guī)模最大的空地一體化綜合交通樞紐建設(shè)工程將全面轉(zhuǎn)入鋼結(jié)構(gòu)安裝階段,成為新機(jī)場(chǎng)項(xiàng)目總體工期計(jì)劃的又一個(gè)重要里程碑。北京新機(jī)場(chǎng)定位為"大型國(guó)際樞紐機(jī)場(chǎng)"。場(chǎng)址位于北京市大興區(qū)榆垡鎮(zhèn)、禮賢鎮(zhèn)和河北省廊坊市廣陽(yáng)區(qū)之間,直線距天安門(mén)約46km、距首都機(jī)場(chǎng)約67km、距廊坊市約26km。遠(yuǎn)期規(guī)劃年

北京新機(jī)場(chǎng)航站樓核心區(qū)屋蓋采用不規(guī)則自由曲面鋼網(wǎng)格結(jié)構(gòu),桿件之間主要通過(guò)焊接球連接,局部位置管與管直接相貫焊接連接。屋蓋具有造型復(fù)雜、投影面積大、下部支撐少等特點(diǎn),同時(shí)項(xiàng)目工期緊、專業(yè)繁多、施工條件差,工程的質(zhì)量要求高。介紹了該項(xiàng)目的特點(diǎn)及難點(diǎn),對(duì)鋼結(jié)構(gòu)屋蓋的方案比選以及最終的實(shí)施方案做了系統(tǒng)描述。結(jié)果表明,工程質(zhì)量符合規(guī)范要求,施工安全得到了有效保證,同時(shí)提前實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目工期目標(biāo)。

北京新機(jī)場(chǎng)航站樓核心區(qū)屋蓋采用不規(guī)則自由曲面鋼網(wǎng)格結(jié)構(gòu),桿件之間主要通過(guò)焊接球連接,局部位置管與管直接相貫焊接連接.屋蓋具有造型復(fù)雜、投影面積大、下部支撐少等特點(diǎn),同時(shí)項(xiàng)目工期緊、專業(yè)繁多、施工條件差,工程的質(zhì)量要求高.介紹了該項(xiàng)目的特點(diǎn)及難點(diǎn),對(duì)鋼結(jié)構(gòu)屋蓋的方案比選以及最終的實(shí)施方案做了系統(tǒng)描述.結(jié)果表明,工程質(zhì)量符合規(guī)范要求,施工安全得到了有效保證,同時(shí)提前實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目工期目標(biāo).

北京新機(jī)場(chǎng)航站樓是全球最大的單體減隔震建筑。隔震支座安裝施工中,采用下支墩二次灌漿工藝將埋件找平找正,使用磁力起重器解決了不銹鋼板滑動(dòng)面的吊裝平衡及變形問(wèn)題,滿足了安裝精度要求,保證了減隔震系統(tǒng)的抗震能力。

北京新機(jī)場(chǎng)航站樓阻尼器安裝施工中,針對(duì)吊裝就位及預(yù)埋件埋設(shè)等難題,采取梁底預(yù)埋吊鉤、叉車與鋼架配合、吊柱鋼筋籠工廠加工等方式,提高了施工效率,保證了阻尼器順利安裝。

1項(xiàng)目概況1.1項(xiàng)目基本信息北京新機(jī)場(chǎng)航站區(qū)項(xiàng)目是以航站樓為核心、多個(gè)配套項(xiàng)目共同組成的大型建筑綜合體,項(xiàng)目總建筑面積約143萬(wàn)m~2,屬于國(guó)家重點(diǎn)工程(圖1)。其中,航站樓及換乘中心核心區(qū)工程建筑面積約60萬(wàn)m~2,為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),造型變化多樣,施工人員眾多,對(duì)施工技術(shù)與管理的要求較高,需引進(jìn)新技術(shù)協(xié)助項(xiàng)目施工。1.2項(xiàng)目難點(diǎn)

北京新機(jī)場(chǎng)航站樓核心區(qū)屋蓋采用不規(guī)則自由曲面鋼網(wǎng)格結(jié)構(gòu),整個(gè)核心區(qū)屋蓋中央?yún)^(qū)域下部由6組c形柱支撐,是屋蓋結(jié)構(gòu)的主要受力支撐。根據(jù)c形柱的結(jié)構(gòu)特征及施工環(huán)境,介紹了c形柱在工廠加工制作階段對(duì)三維激光掃描和數(shù)字化預(yù)拼裝技術(shù)的應(yīng)用,系統(tǒng)地介紹了c形柱的安裝技術(shù)和焊接技術(shù)。吊裝結(jié)果表明,鋼結(jié)構(gòu)的施工精度和焊接質(zhì)量符合規(guī)范要求。

北京新機(jī)場(chǎng)航站樓核心區(qū)屋蓋采用不規(guī)則自由曲面鋼網(wǎng)格結(jié)構(gòu),整個(gè)核心區(qū)屋蓋中央?yún)^(qū)域下部由6組c形柱支撐,是屋蓋結(jié)構(gòu)的主要受力支撐.根據(jù)c形柱的結(jié)構(gòu)特征及施工環(huán)境,介紹了c形柱在工廠加工制作階段對(duì)三維激光掃描和數(shù)字化預(yù)拼裝技術(shù)的應(yīng)用,系統(tǒng)地介紹了c形柱的安裝技術(shù)和焊接技術(shù).吊裝結(jié)果表明,鋼結(jié)構(gòu)的施工精度和焊接質(zhì)量符合規(guī)范要求.

昆明新機(jī)場(chǎng)航站樓采用造型獨(dú)特的鋼彩帶結(jié)構(gòu),部分為異常復(fù)雜的彎扭箱體構(gòu)件,采用一般的深化設(shè)計(jì)手段和方法,滿足不了彎扭構(gòu)件的深化設(shè)計(jì)要求,給鋼結(jié)構(gòu)的深化設(shè)計(jì)帶來(lái)了極大挑戰(zhàn)。結(jié)合工程特點(diǎn),采用自行開(kāi)發(fā)的彎扭構(gòu)件專用深化設(shè)計(jì)軟件,解決此難題。同時(shí),考慮到箱體內(nèi)部焊接空間非常狹小,焊接困難,深化設(shè)計(jì)階段采取了有效的組裝和焊接工藝對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),滿足工廠加工和現(xiàn)場(chǎng)安裝的需要,并進(jìn)行了焊接方法和焊接可行性的研究和優(yōu)化,提出能適合本工程的最優(yōu)焊接方法。

最近許多細(xì)心的乘客在乘坐飛機(jī)飛過(guò)北京南部上空時(shí),都會(huì)發(fā)現(xiàn)北京新機(jī)場(chǎng)航站樓的整體輪廓已經(jīng)非常清晰.\n截至今年6月底,北京新機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)工程土方工程、強(qiáng)夯、沖擊碾壓等均已完成工程總量的80%以上,跑道、滑行道的道面混凝土澆筑和管線、房建等工程建設(shè)有序進(jìn)行.其中航站樓鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)已經(jīng)于6月30日順利封頂.

北京新機(jī)場(chǎng)航站樓土建結(jié)構(gòu)中布置有縱橫交錯(cuò)的后澆帶,在屋蓋鋼結(jié)構(gòu)施工方案確定時(shí),需重點(diǎn)關(guān)注結(jié)構(gòu)后澆帶對(duì)施工過(guò)程中結(jié)構(gòu)變形和內(nèi)力變化帶來(lái)的影響.主要對(duì)比了\"分區(qū)卸載,總體合龍\"和\"先合龍后卸載\"2種方案下,支撐體系柱腳反力的分布情況,對(duì)隔震層支座的安全性進(jìn)行合理評(píng)估;同時(shí),對(duì)\"分區(qū)卸載,總體合龍\"思路下,后澆帶的澆筑時(shí)機(jī)進(jìn)行了對(duì)比分析.結(jié)果表明,\"分區(qū)卸載,總體合龍\"更符合本工程實(shí)際,對(duì)隔震層支座產(chǎn)生的水平剪力影響更小;選擇條形天窗安裝前進(jìn)行結(jié)構(gòu)后澆帶的澆筑較為合理,對(duì)結(jié)構(gòu)變形和內(nèi)力更為有利.

北京新機(jī)場(chǎng)航站樓土建結(jié)構(gòu)中布置有縱橫交錯(cuò)的后澆帶,在屋蓋鋼結(jié)構(gòu)施工方案確定時(shí),需重點(diǎn)關(guān)注結(jié)構(gòu)后澆帶對(duì)施工過(guò)程中結(jié)構(gòu)變形和內(nèi)力變化帶來(lái)的影響。主要對(duì)比了\"分區(qū)卸載,總體合龍\"和\"先合龍后卸載\"2種方案下,支撐體系柱腳反力的分布情況,對(duì)隔震層支座的安全性進(jìn)行合理評(píng)估；同時(shí),對(duì)\"分區(qū)卸載,總體合龍\"思路下,后澆帶的澆筑時(shí)機(jī)進(jìn)行了對(duì)比分析。結(jié)果表明,\"分區(qū)卸載,總體合龍\"更符合本工程實(shí)際,對(duì)隔震層支座產(chǎn)生的水平剪力影響更小；選擇條形天窗安裝前進(jìn)行結(jié)構(gòu)后澆帶的澆筑較為合理,對(duì)結(jié)構(gòu)變形和內(nèi)力更為有利。

北京新機(jī)場(chǎng)項(xiàng)目鋼結(jié)構(gòu)類型復(fù)雜、體量龐大以及施工進(jìn)度要求高,有必要利用bim技術(shù)破解鋼結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中的難題。本文聚焦于鋼結(jié)構(gòu)工程的深化設(shè)計(jì)、碰撞檢查、施工方案優(yōu)化、虛擬預(yù)拼裝等方面的深入應(yīng)用,通過(guò)配備專業(yè)的bim開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì),協(xié)同相關(guān)it開(kāi)發(fā)人員,自主開(kāi)發(fā)bim項(xiàng)目管理平臺(tái),整合模型信息及處理數(shù)據(jù),全面追溯項(xiàng)目建造狀態(tài),極大地提高了管理效率,減少了項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中職責(zé)不清的問(wèn)題,降低了項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)成本,為實(shí)現(xiàn)北京新機(jī)場(chǎng)按期投運(yùn)提供了堅(jiān)實(shí)的保障,也為企業(yè)實(shí)現(xiàn)基于bim技術(shù)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)型路徑提供了有益的借鑒。

介紹廣州新白云國(guó)際機(jī)場(chǎng)航站樓主樓鋼結(jié)構(gòu)箱形壓型鋼板的試驗(yàn)、制作、安裝及質(zhì)量控制。

北京新機(jī)場(chǎng)航站樓核心區(qū)結(jié)構(gòu)工程施工中,采用超大復(fù)雜基礎(chǔ)工程高效精細(xì)化施工技術(shù),超大平面混凝土裂縫控制綜合技術(shù),大截面復(fù)雜節(jié)點(diǎn)勁性結(jié)構(gòu)施工技術(shù),超大平面結(jié)構(gòu)隔震,減振成套技術(shù)等新技術(shù)。針對(duì)超大平面自由曲面空間復(fù)雜屋蓋鋼結(jié)構(gòu),采用\"分區(qū)施工,分區(qū)卸載,總體合龍\"的施工方案,順利完成各節(jié)點(diǎn)施工任務(wù),社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益顯著。

介紹昆明新機(jī)場(chǎng)航站樓大型鋼連橋的分段、拼裝方法,通過(guò)設(shè)置臨時(shí)支撐胎架解決一次無(wú)法吊裝就位的施工難題,并闡述大型鋼梁的焊接順序及工藝、高強(qiáng)螺栓的安裝和壓型鋼板的安裝。實(shí)踐證明,對(duì)于此種噸位大、吊裝空隙小的鋼連橋工程,可以通過(guò)分段跨外吊裝很好地解決。

合肥新機(jī)場(chǎng)航站樓鋼結(jié)構(gòu)跨度大,結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜,施工難度高,本文提出將施工與結(jié)構(gòu)分析集成于一體的大跨鋼結(jié)構(gòu)伺服施工思路,利用精密儀器對(duì)施工各個(gè)階段中的箱梁結(jié)構(gòu)變形和行走式塔吊的結(jié)構(gòu)撓度變形及鋼管支撐柱的應(yīng)力與變形的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),將所得數(shù)據(jù)與采用有限元軟件sap2000理論計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,為后續(xù)施工提供參考和借鑒。

本文介紹了昆明新機(jī)場(chǎng)航站樓幕墻拉索結(jié)構(gòu)張拉設(shè)計(jì)與施工，分析了幕墻結(jié)構(gòu)體系與主體結(jié)構(gòu)的關(guān)系，提出了合理的構(gòu)造措施，詳細(xì)闡述了拉索結(jié)構(gòu)分級(jí)分步張拉合理的施工方案，充分體現(xiàn)了航站樓單索點(diǎn)支式玻璃幕墻與鋼彩帶組成“金鑲玉”的絢麗效果。

針對(duì)昆明新機(jī)場(chǎng)航站樓鋼彩帶支座節(jié)點(diǎn)復(fù)雜、結(jié)構(gòu)受力大、施工難度大的特點(diǎn),通過(guò)采取深化設(shè)計(jì),解決鋼筋排布、焊接困難等問(wèn)題,合理安排混凝土梁鋼筋綁扎順序,采取無(wú)收縮高強(qiáng)灌漿料替代混凝土填充彩帶支座內(nèi)空間,解決了鋼彩帶支座施工難題。重點(diǎn)介紹了支座安裝、鋼筋綁扎、混凝土澆筑、高強(qiáng)灌漿料等施工工藝。

異形空間彩帶對(duì)接焊施工技術(shù)主要解決了復(fù)雜箱形結(jié)構(gòu)的對(duì)接焊技術(shù)難題,通過(guò)開(kāi)設(shè)合理的焊接工藝孔確保焊接位置,采取合理的焊接順序減少焊接殘余應(yīng)力,確保對(duì)接焊質(zhì)量。同時(shí),通過(guò)采取焊接口預(yù)熱、控制層溫、控制后熱和進(jìn)行保溫等措施,以及采取合理的焊接順序和進(jìn)行焊接加固,確保了厚板的焊接質(zhì)量。

昆明新機(jī)場(chǎng)航站樓是國(guó)內(nèi)首次采用鋼彩帶結(jié)構(gòu)的大型公共建筑,其結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜,技術(shù)要求高,交叉施工問(wèn)題突出,施工難度大。介紹鋼彩帶安裝分區(qū)、構(gòu)件分段,超大構(gòu)件吊裝,無(wú)加固履帶吊上樓板,q345-gjc級(jí)厚鋼板焊接,異型空間結(jié)構(gòu)測(cè)量控制等關(guān)鍵施工技術(shù),該工程取得了環(huán)保節(jié)能、節(jié)約平面和空間、滿足設(shè)計(jì)要求、保證工期等效果。