张 宁,陈 萌,张 伟,李松茂,杜 琦,杨 磊
(中建科工集团有限公司,四川 成都 610040)
成都天府国际机场位于成都市东南方向的简阳市芦葭镇。T1航站楼平面尺寸1 285m×531m,建筑高度45m,总建筑面积约33.7万m2,呈倒“T”形布置,由中央的D区大厅和外侧的A,B,C区3条指廊组成。航站楼地上4层(局部5层),地下局部管廊1层,共5层。土建楼层采用现浇钢筋混凝土框架结构,基础为柱下独立柱基或挖孔灌注桩基础。
钢结构屋盖采用标准高度为4m的正放四角锥焊接球网架,局部通过抽空杆件形成3条折板空腹天窗带。网架支撑于164根钢管混凝土柱上方,室外钢柱通过V形支撑与土建梁内钢骨相连。大厅与指廊的网架间通过300mm的防震缝隔开,形成4个基本独立的结构单元。
D区大厅网架平面投影面积约10.51万m2,网架高度1.5~6.4m,最大跨度108m,最大悬挑长度约39m。为体现建筑层次,网架设置3条折板空腹天窗带,其中两条较短天窗带长约270m,高度6~7m,另外一条天窗带与A,C区指廊相连。本文所述施工方法的区域为D区大厅D4-1,D1-1(见图1)。
图1 D区大厅网架示意
网架拼装采用正投影下方原位拼装,D4-1,D1-1网架平面投影分布于施工现场的地面、2层楼面、4层楼面。根据网架平面投影所处楼层,进行相应的网架施工(见图2)。
图2 网架拼装区域平面
网架拼装区域平面尺寸大,下弦球低点和高点相对高差近20m,高差及弧度变化大,且在中部分布有3条折板空腹天窗带,为降低各楼层网架的拼装高度,需根据网架高差及天窗带位置等因素,将各楼层拼装网架划分为9个小分块(见图3),累积提升连接为整体后一起提升至设计标高。提升顺序如下:分块①单独提升与②连接→①,②一起提升与③连接→分块①,②,③一起提升与④连接→①,②,③,④提升与⑤连接→分块⑥单独提升与⑦连接→分块⑧提升与⑨连接→分块⑥,⑦提升与⑧,⑨连接→分块①,②,③,④,⑤提升与⑥,⑦,⑧,⑨连接后,整体提升至设计标高。
图3 网架拼装分块
合理布置提升点位及提升吊点形式,以满足每个提升分块的施工需求,通过结构计算,确保提升点位的稳定性。提升架分为跨层提升架、柱顶提升架、累积提升架、重胎提升架4类(见图4)。提升工作如图5所示。
图4 提升架平面布置
图5 提升架分类与工作示意
本施工方法采取网架合理分区,悬挑端累积提升、多次跨层提升施工工艺流程(见图6),降低网架拼装高度,减少高空作业量,确保施工安全性,通过多次跨层提升后将网架连为整体提升至设计位置,完成网架施工。
图6 施工工艺流程
根据施工流水及拼装分块的划分,进行各区域网架结构的拼装,并同步安装提升措施,包括提升架、液压提升器、钢绞线、提升球及提升杆。
分块网架经前述的提升顺序,依次累积提升形成新的单元,直至全部分区网架提升完成。网架拼装过程中穿插提升架、提升球、提升杆的安装,全部安装完成后,安装液压提升器及钢绞线,调试设备,准备提升施工。施工工艺流程如图7所示。
图7 网架累积提升工艺流程
地面拼装的网架和2层拼装的网架连接为整体后,通过跨层提升点、柱顶提升点将网架提升至4层楼面。
完成网架补档带杆件安装后,两个分区形成新的单元,检查焊接质量合格后,提升至下一个需要连接的分区网架高度,再次完成补档带杆件安装形成整体,直至网架整体提升至设计高度。复测网架结构坐标并进行微调,安装空间网架柱头支座处连接杆件,完成网架整体提升。
成都天府国际机场T1航站楼项目屋盖网架提升施工如期完工,施工过程中采用的合理分区跨层提升的施工方法,大幅提升了施工效率,降低了拼装作业安全风险,确保了拼装精度,同时节约大量的措施胎架及提升措施投入量,并有效形成流水施工作业,节约了施工资源并缩短了网架施工周期。
本施工方法适用于空间网架结构安装,尤其是大跨度大悬挑且拼装场地复杂的屋盖网架结构。由于双曲网架造型复杂、跨度大、面积大、网架正投影所处楼层多,若采用常规安装方法将大幅增加机械设备、施工措施量,占用大量施工场地,并且难以保证施工精度和工期要求。
通过实际工程实践,大跨度大悬挑屋盖网架跨层提升技术具有简便易行、实用性高、安全性好的特点,对于提高网架拼装效率、降低施工安全风险、节省措施量具有明显作用。