钢结构加固技术在机场航站楼改造中的应用探索

程婧婧

摘 要 本文通过结合实际案例的方式，探索钢结构加固技术在机场航站楼改造中的应用，主要研究内容包括加固技术、加固措施、钢桁架拆除加固质量保证措施和验收要求，以望借鉴。

关键词 钢结构加固技术;机场航站楼;钢桁架

引言

在机场航站楼改建和扩建时，如何在不影响航站楼正常运行的前提条件下进行施工建设，属于重点研究内容。某城市作为我国特大型城市，航空业务量不断增加，提出了改建和扩建航站楼的要求。而钢架构加固技术的应用，则有助于这一目标的实现，因此对此项课题进行研究，其意义十分重大。

1工程概况

该机场位于我国南方某城市，属于国内最大的机场之一，近些年随着客流量的增加，原有航站楼逐渐与工作要求相符，为此，机场提出了改建和扩建航站楼的要求。本工程的施工高度为21.32m，建筑总面积为11.84万㎡，改造面积为8.15万平方米，扩建面积为3.69万㎡。其中地上面积为11.20万㎡，地下建筑面积为0.64万㎡。除此之外，还包括登机桥和车道雨棚，合计面积为5100㎡。

2钢结构加固技术在机场航站楼改造中的应用研究

2.1 加固技术分析

（1）加固概况。在查阅资料后得知，该机场航站楼钢桁架的建成投入使用的时间为20世纪90年代初期，已经与当前发展需要不符，扩建和改造要求较为迫切。有关单位依据相关规定于2018年对钢桁架进行检测，结果表明，原有钢桁架各项性能保持完好，并未发现明显的缺陷。因此，针对航站楼的钢桁架部分无须进行替换，仅需扩大截面和加固处理即可，简言之，就是通过加固技术的应用，对钢桁架竖腹杆、斜腹杆和下弦杆进行加固处理[1]。

（2）加固顺序。在加固过程中，施工人员所遵循的顺序为由南向北。

（3）加固形式。扩大截面加固技术是本工程所采用的加固形式，简言之，就是将旧有屋盖钢桁架构件截面作为基础，通过焊接的方式，使角钢和槽钢与旧有构件截面相连接。

（4）加固方法。①在各类加固杆件中，需要将弦杆作为主要选择，斜腹杆次之，而竖腹杆作为备选。究其原因，主要是加固弦杆在与旧有钢板相遇后，容易被打断。②本工程属于典型的加大截面加固形式，在施工过程中应通过焊接的方式，对需要加固的构件进行压紧和定位处理，然后以最大受力构件为切入点，加固和连接构件。③如果截面存在对称焊缝，应采取平行施焊的焊接方式。如果焊缝数量较多，则采取交错焊接的方式。若截面两侧存在加固件，应该将受拉侧加固件作为首要焊接选择，在受拉侧加固件焊接完成后，方能对受压侧加固件进行焊接。如果截面一侧存在嵌固的受压构件，在焊接过程中，应注重焊接位置的选择，通常情况下，需要将嵌固端作为首选焊接位置，若为手拉杆，则变换焊接顺序即可。④加固过程中需要对加固件和被加固件进行压紧处理，且这种压紧属于全程互相压紧。具体措施如下：首先利用长度为20～30mm的间断焊缝定位焊接位置，然后以加固件端为切入点，对连接焊缝进行分区，以满足焊接的需求，最后方能施焊，且在施焊过程中每个区段应停留3分钟。

2.2 加固措施

在上述工程钢桁架加固阶段，应基于设计要求，将部分区域的桁架顶部屋面拆除，桁架自身重量是其主要受力来源，除此之外，部分桁架还会受到与之相连接桁架的荷载。《钢结构加固技术规范》中对钢结构加固施工做出了如下规定：钢结构或负荷卸下后，加固施工方能进行，与此同时，还要采取合理的传力方式。考虑到上述工程屋面已经全部拆除，桁架所受的力仅为自重，在经过分析和研究后，施工人员将临时支柱设置到桁架下弦节点与桁架相交的位置下方，通过这种措施，起到卸荷的目的，二层结构混凝土梁是支柱落下的位置。

2.3 钢桁架的拆除加固质量保证措施和验收规范

在上述工程中，机场航站楼钢桁架部分需要拆除，但在拆除部分钢桁架后，会导致整个桁架的稳定性遭受不利影响，为降低影响幅度，应该通过拉设缆风绳和手拉葫芦等措施，保证钢桁架的稳定性。

加固件切断位置需要对应力集中现象进行控制，确保未被加固的截面，其工作状态不会受到设计荷载作用的影响[2]。在选择加固连接材料时，应选择与旧有材料性质相符的材料。

由于结构焊难度和要求较高，施工单位应派遣技术级别较高的焊工负责焊接施工。与此同时，还要把控焊接材料厚度与环境空气温度之间的关系，如果焊接材料的厚度≤30mm，环境空气温度应≥-15℃;若材料厚度>30mm，环境空气温度≥0℃。

施工人员应遵循《钢结构施工质量验收规范》中的相关条款，对变形量进行控制，确保梁、桁架等构件的垂直度和测量弯曲度与要求相吻合。

2.4 临时支撑卸载

卸载原则：临时支撑卸载，行程单位的确定标准为切割10mm，简言之，就是每次切割的尺寸为10mm，并采取同步切割的方式。此外，还要设置观测点，监测卸载的全过程。

卸载工艺：为消除屋架加固后因卸载而产生的变形量，应该将测量主控点设置到钢桁架中位移较大的位置上，并依据要求标记测量点，其中构件是测量点的标记位置。与此同时，还要确定测量时间，并做好同步记录。测量时间为3天，直到测量数值恒定后，临时支撑方能卸载。卸载过程中测量所得到的数据，是指主体结构与临时支撑分离时测得的数据。

3结束语

综上所述，为满足机场航站楼改造的需要，某施工单位应用了钢结构加固技术，应用结果表明，这种加固技术的应用，有助于延长钢结构的使用年限，还能在不影响航站楼正常运行的前提下进行施工，属于一种行之有效的施工技术。

参考文献

[1] 傅友东.组合减震技术在钢筋混凝土框架结构加固工程中的应用与研究[J].水利与建筑工程学报，2020，18（3）：202-208.

[2] 陈佳伟.钢结构加固技术在机场航站楼改造中的应用研究[J].建筑技術开发，2019，46（16）：90-92.