浅谈白云机场2号航站楼钢结构网架关键部位施工

浅谈白云机场2号航站楼钢结构网架关键部位施工

胡武文

广东民航机场建设有限公司510460

摘要：广州白云机场二号航站楼为大型枢纽机场公共交通建筑，总建筑面积月63万㎡，航站楼主楼钢结构面积约36万平方米，平面外轮廓尺寸为643m×295m，建筑最高处约43.50m。航站楼主楼屋盖跨度为54m＋45m＋54m，柱距为36m，采用加强层（双层）网架结构和焊接空心球节点，钢屋盖采用万向球铰支座与柱顶连接。用钢量约1.2万吨。

关键词：钢结构网架拼装网架吊装大跨度

引言：广州白云机场T2航站楼中间段位于航站楼主楼15~25轴区域，其中东西向施工段为东四、西四区域（简称中间段区域）最为复杂，其余区域按原地拼装，后提升方式进行施工。东四、西四南北向三层至地面（-0.00层）为错层结构，高差最大约15米，其中凸出段为-3.9米；地下西侧为地铁施工区间，中间为航站楼下穿隧道，东侧为城轨施工区间，最南侧为交通中心与航站楼的连接通道（简称凸出段）。

由于受城轨、地铁区间施工（注：城轨、地铁立项、施工及管理均由其它单位实施）的影响，同时，因为其它区域同时施工，导致东四、西四施工段三面受夹，施工材料进出、网架配装场地、拼装场地、吊车行走路线均受严重制约。

1、施工过程中存在的问题

1）、中间段的地-2层下地质结构比较复杂，施工周期长；

2）航站楼东西两侧以及交通中心与航站楼连接处同时施工，严重影响场内材料进场、堆场、拼装、吊装；

3）中间段南侧地下结构复杂，深基坑三道支撑施工周期长；

4）地铁、城轨区间与航站楼三层错层，措施多、吊装难度大；

5）地铁、城轨区间吊车行走路线需预先处理；

6）地铁、城轨区间涉及不同业主和多家施工单位，协调管理难度大。

2、总体施工思路

网架拼装总体思路主要是在楼地面上立胎架拼装。先选取拼装单元焊接求最低点作为基准参考点，再根据网架各节点设计坐标导出其余焊接球相对坐标。焊接球相对坐标值是进行拼装精度控制的依据，控制焊接球坐标位置来控制整个拼装单元的精度，焊接球的坐标位置通过拼装立柱进行调节定位。

针对中间段受GTC中凸出段影响的范围内钢网架结构，在施工组织设计、网架提升专项方案的基础上，根据现场条件变化，调整工期，修改钢网架在中凸出段范围内的吊装方式。网架安装采用吊机地面分块安装，与主楼西四、东四三层楼面拼装网架对接，最后整体提升的施工工艺。

吊装主要采用260t履带吊，70t及130t汽车吊，配合25t汽车吊完成网架的拼装、吊装及胎架吊装作业。路线涉及到的楼板洞口封闭，下部结构可靠支撑。履带吊行驶作业必须保证横向满铺钢性路基箱，路基箱下方垫10cm细沙，吊机距离基坑边缘距离不得小于1m。每个单元吊装之前应将马道、防护栏杆、安全网等安装好，再进行吊装作业。

3、施工前技术准备

1）、编制中间段专项施工组织设计，并根据现场实际情况组织专家进行方案论证，确保施工方案技术可行、安全可靠。

2）、根据现场测量数据，使用建立三维模型和吊车吊装工况模型，原位拼装好后进行测量复核，及时消除施工误差。

3）组织设计院对地铁、城轨、下穿隧道结构在吊车行走时的加固结构安全验算；同时，对钢丝绳、卸扣进行破断拉力和安全验算。

4）、协调航站楼土建施工单位、交通中心总包单位，提出中间段施工关键线路和具体施工时间，要求各单位在关键线路上投入足够的人力、物力，保证施工进度。

4、网架施工

1）双层网架拼装：

（1）拼装根据焊接球节点位置设置焊接球支撑立柱，支撑立柱通过型钢底座固定在楼面或平整硬化的地面上。焊接球支撑立柱上定位板通过全站仪进行调整定位，划好中心线。

（2）下弦焊接球定位安装好后再进行下弦杆的安装。

（3）下弦杆安装好后安装上弦节点焊接球。

（4）上弦球安装完成后进行斜腹杆的安装。

(5)最后安装上弦杆。

网架拼装时，以标高低的节点为基准开始安装，先安装下弦网格，然后依次为腹杆和上弦杆件，边安装边测量定位。上弦球应根据下弦球及网架腹杆进行自定位，安装时通过全站仪测量上弦坐标进行调整控制，保证安装的进度。

2）主楼凸出段加强网架拼装：

加强网架的拼装方法主要为：在加强网架轴线即设计位置布设下部拼装胎架拼装下部网架，再小拼上部网架同时立胎架组装，最后补档完成。将加强网架分解三部分：上部网架、下部倒三角网架以及中间补档杆件。

3）凸出段加强网架和双层网架组装

加强网架和双层网架拼装完成后利用吊机组对吊装，利用分好的吊装单元位置设置支撑胎架用于小拼单元吊装和加强网架对接的临时支撑。

4）液压同步提升

在支撑柱顶上方安装相应的液压提升器及相关设备，待网架屋盖结构在地面拼装完成后，然后在液压提升器垂直对应的钢屋盖上弦球结点安装提升下吊点（局部加固），上下吊点通过提升钢绞线连接，通过液压提升技术整体提升钢屋盖，直至提升到设计标高位置就位焊接、补杆。

液压提升器两端的楔型锚具具有单向自锁作用。当锚具工作（紧）时，会自动锁紧钢绞线；锚具不工作（松）时，放开钢绞线，钢绞线可上下活动。一个流程为液压提升器一个行程。当液压提升器周期重复动作时，被提升重物则一步步向上移动。

液压同步提升施工技术采用行程及位移传感监测和计算机控制，通过数据反馈和控制指令传递，可全自动实现同步动作、负载均衡、姿态矫正、应力控制、操作闭锁、过程显示和故障报警等多种功能。

5、网架施工注意事项

1）、严格按照既定260吨吊车行走路线行走。

2）严格按照方案施工，对胎架、杆件规格、使用部位、拼装工艺、焊接水平进行交叉检查，并要求技术员和质检员到场监督、检查。

3）、对胎架、杆件规格、使用部位、拼装工艺、焊接水平进行复检；

4）、用水准仪、全站仪、水平尺、钢尺对轴线、位移、标高、起拱进行复检。

5）、安全员、吊车指挥等根据施工条件，充分分析、识别各个施工阶段、部位和场所需要控制的危险源和不利环境因素，做好各项应对措施和应急方案。

6）、做好焊缝内应力的消除和焊缝。

7）、在网架提升时，提升设备的状态检查，发现异常及时报告和处理。

8）、检测单位对提升过程中、就位时杆件变形进行观察、记录，发现异常及时报告。

9）、网架提升就位后及时安排补档。

10）、在各项指标和安全措施到位后及时拆除胎架。

260t吊机吊臂方位和角度示意图

6、结语

在各方努力下，中间段比原计划提前4个月完成施工任务，同时，施工过程未发生一起安全事故，达到了良好的效果。在中间段的项目管理中也存在一些教训经验：

1）、组织架构是完成各项任务的最基本核心，在今后的项目招标过程中必须更加严格要求中标单位必须按照合同承诺投入对应的管理人员，特别是项目经理、技术负责人、安全总监和质量总监。

2）、中间段处在关键线路上，但是由于种种原因导致该区域进度严重滞后，在今后的项目管理中必须在关键的线路上投入足够的人力和物力，并在过程中不断的纠偏。

3）、对关键部位、重点技术应该采用三维建模，提前发现可能存在的问题及解决办法。

4）、充分发挥总包、监理的专业知识，为工程的进度、安全、质量和总平面管理保驾护航。如在本项目中让各分包单位上报的进度计划，总包就存在管理上的脱节，导致各专业各自为政，没有配合，很多施工的工序没有搭接，返工率和不合格率增多。总包没能充分发挥其专业性和统筹性。

5）、在总平面管理和场地协调方面，一切为关键线路服务。在有限的场地范围内，关键线路上的工序必须要优先保证。这需要有一个丰富经验的管理人员能清楚关键线路，有能力协调影响各关键线路的人。