鋼結構新技術領航昆明新機場

　　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和電腦模擬預拼裝技術，標志著我國建筑鋼結構技術邁入世界先進行列。

　　“異型彩帶”展現(xiàn)民族特色

　　在昆明新機場航站樓的中央大廳里，沒有傳統(tǒng)的鋼柱，只有7條飄然起伏的異型彎扭鋼箱梁彩帶，它支撐著航站樓的屋面系統(tǒng)。它不僅是一個航站樓的功能區(qū)域，更是展示民族特色的藝術殿堂。

　　據(jù)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根幕墻柱及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(tǒng)的造船工藝結合現(xiàn)代的電腦模擬技術，攻克技術難關，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姜良閩介紹說，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面網(wǎng)架的下弦桿球進行檢測，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(wǎng)架屋面系統(tǒng)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，而且是屋面網(wǎng)架的承重結構。彎扭箱形彩帶的預拼裝關系到鋼結構安裝的精度。由于最大鋼結構件重150噸，技術人員采取放大樣、節(jié)點做木模、計算機模擬測量復位的方法，得出了精確數(shù)據(jù)，做到現(xiàn)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、幕墻柱，由于建筑造型的限制，內(nèi)部結構空間非常狹小，箱體內(nèi)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(nèi)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到內(nèi)在質量的完美無缺，技術人員運用了超常規(guī)的質量控制手段。航站樓中的錐形鋼管柱數(shù)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。在加工過程中，技術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(jié)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(nèi)部焊接質量，項目部制定了嚴格的加工制作工藝、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(wǎng)架的制作、安裝也是工程的重要環(huán)節(jié)。昆明新機場航站樓的屋頂網(wǎng)架安裝成功采用了斜坡式同步整體滑移技術。

　　新機場建設指揮部主任朱維榮介紹說，針對航站樓鋼網(wǎng)架的特殊性，項目部邀請業(yè)內(nèi)權威專家，對鋼網(wǎng)架安裝施工方案的可靠性進行分析和論證，為航站樓鋼網(wǎng)架安裝提出科學有效的理論依據(jù)。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(qū)跨度大，不同專業(yè)的交叉作業(yè)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(wǎng)架高低落差21米的大跨度滑移安裝新方法，前中心區(qū)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筑施工工藝的一項空白，目前，該技術正在申請國家工法。

　　據(jù)項目部技術負責人介紹，整個滑移結構體系（網(wǎng)架、聯(lián)系桁架和滑移胎架）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(wǎng)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后，過斜坡時保證結構在滑移過程中滿足受力要求的情況下，后排比前排少布置了一個滑移胎架。經(jīng)過滑移的實踐，還可以對此機構進一步優(yōu)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，這項工程為我國建筑鋼結構的技術創(chuàng)新提供了寶貴經(jīng)驗。