昆明新机场航站楼创多项钢结构新技术-建筑资讯

机场是一个城市的门户，更是渲染城市风貌的载体。初具雏形的昆明新机场航站楼给人一种全新的空间感觉。

它不仅是一个航站楼的功能区域，更是展示民族风情的艺术殿堂。江苏沪宁钢机在西南边陲的经典之作——昆明新机场航站楼创多项钢结构新技术

素有“春城”美誉的昆明，蕴涵了绚丽多彩的民族风情。而今，正在兴建的昆明新机场航站楼，又将为这座美丽的城市增添一道靓色。为了形象地展示七彩云南的韵味，昆明新机场航站楼中央大厅没有立柱，巧妙地采用异型弯扭钢箱梁制成飘逸的七条彩带作为承重结构，艺术地再现七彩云南的灵性。以卓越的科技力量将现代美学与地域文化特色完美统一，成为整个建筑立面和内部空间重要的结构与装饰，给建筑空间带来独一无二的地方特色和深厚的云南少数民族风情，是我国大型航空港中最具民族特色的机场，也是江苏沪宁钢机继北京“鸟巢”、广州新电视塔等重大工程后，在西南边陲又一经典之作。他们成功地在钢结构建筑中采用弯扭弧形箱形梁、幕墙摇摆柱、锥形钢管柱，以及钢网架“斜坡式同步整体滑移技术”、“电脑模拟预拼装”等，标志着我国建筑钢结构技术进入世界领先地位。

昆明新机场是国家“十一五”期间批准新建的大型机场，定位为面向东南亚、南亚，连接欧亚的国家门户枢纽，是继北京、上海、广州之后第四个大空港。昆明新机场航站楼南北长约850米，东西宽约1130米，总建筑面积约54.83万平方米。工程重点航站楼规模庞大、结构复杂、形式新颖，面临多项国内和世界性的工程难题。

异型彩带弯扭箱形构件再创钢结构新技术

当记者走进航站楼纵向跨度为72米，横向380米的中央大厅时，没有传统式样的柱子，在宽敞大厅中映入眼帘的是飘然起伏异型弯扭钢箱梁彩带，艺术性地交织支撑着屋面系统，给人一种全新的空间感觉。它不仅是一个航站楼的功能区域，更是展示民族风情的艺术殿堂。

为此，记者寻访到江苏沪宁钢机股份有限公司昆明新机场项目部廖功华总工程师，他介绍说：“昆明新机场航站楼主体钢结构工程由形似七条彩带的钢箱梁、188根锥形钢管柱、738根幕墙柱及12根T型柱组成。昆明新机场航站楼钢结构件共1021件，焊缝超声波检测长度约5万米，净投钢总量约2.9万吨。特别是航站楼中央大厅的七根彩带寓意象征‘七彩云南’，全部是弯扭弧形箱形梁组成，构件最大板厚达100毫米，其加工成型工艺比较复杂，呈空间弯扭形状，如何采取有效的加工和检测方法，来保证弯扭箱体部件的成形准确和检测方便是工程最大难点之一。弯扭弧形箱形梁板厚均在60毫米，结构复杂，加工制作难度非常大，特别是彩带中间X型支座和2、3号彩带中间的交叉X节点，由于结构构造原因，箱体内设置较多的纵横向隔板，且钢板厚度厚，焊接变形非常大，焊接残余应力高，如何采取合理的焊接工艺和消除残余应力是关键。可以说比沪宁钢机曾经加工制作过的国家体育场‘鸟巢’难度都要大，我们运用传统的造船工艺，并结合现代的电脑模拟技术，攻克技术难关，创造了复杂弯扭构件安装一次到位的奇迹。并且‘电脑模拟预拼装’此项技术已申请国家专利，达到世界先进水平。可以说七条钢彩带是工程钢结构的重点、难点也是最大的亮点。”

为了进一加深对航站楼钢结构工程的情况了解，在繁忙紧张的昆明新机场建设指挥部，记者拜访了昆明新机场建设指挥部姜良闽副指挥长。这位资深的工程技术专家对记者说：“沪宁钢机在昆明新机场航站楼工程中主要承建的钢结构工程有三大块。第一，彩带、摇摆柱、梭形钢管柱，尤其是1至4号的彩带是交叉的，其中2、3号彩带是弯扭异型钢结构件，加工难度很大；第二，屋面钢网架有2万吨，面积有20万平方米，由沪宁钢机总承包；第三，登机桥钢结构工程有3000～4000千吨；钢结构基本上都是沪宁钢机制作。现在看来沪宁钢机是诚实、守信的公司，其钢结构加工能力、工艺水平是有保证的。目前航站楼将进入装饰阶段，我们请工程第三方，中国人民解放军测绘学院对航站楼屋面网架的下弦杆球进行检测，取10厘米长的x、y、z三维空间进行测量，其误差不超过3%，精度达到相当的高度。在航站楼整个网架屋面系统球形焊接的接点有1.4万个，为保证工程质量，焊接点100%红外线探伤检测，为装饰工程打下坚实的基础。特别要说明的弯扭箱形彩带，是昆明新机场航站楼钢结构工程十分重要的亮点，沪宁钢机从深化设计到钢结构制作都很成功。七条彩带不仅是航站楼重要的装饰构件，而且是屋面网架的支柱是承重结构。从建筑结构来说设计很巧妙，同时，给钢结构制作带来很大难度。弯扭箱形彩带的预拼装很重要，关系到钢结构安装的精度。最大的一个钢结构件有150吨，平均在70～80吨，沪宁钢机采取放大样、、节点做木模、计算机模拟测量复位时的数据，为顺利安装创造了条件，做到现场一次吊装成功。我们曾统计过整个航站楼的弯扭箱形彩带的长度加起来有7～8公里长，如果要到现场预拼装，其工程的进度不知到猴年马月。所以说沪宁钢机由于采用先进、科学的制造工艺，为航站楼钢结构工程进度赢得了时间，质量上都得到了保证。”

破解难题做好航站楼幕墙摇摆柱、锥形柱

昆明新机场航站楼钢结构工程大量采用箱形结构，包括所有的彩带、T型柱、幕墙柱，由于建筑造型的限制，内部结构空间非常狭小，箱体内的焊接有非常大的困难。

项目部廖功华总工程师举例说，“比如幕墙摇摆柱截面呈梯形，最大重量约23吨，共738根。箱体内置一道纵隔板，并在与幕墙玻璃的支撑横梁相接处设置多层横隔板，造成箱体内部的纵横隔板焊接非常困难，如何采取合理的组装方法和焊接工艺是施工的关键。再则部分幕墙柱钢板厚度较薄，焊接易产生较大的焊接变形，对于外露构件而言，如何保证幕墙柱的外观美观是加工制作的重点。我们采取一系列质量控制手段，保证每一根幕墙摇摆柱从外观到内在质量的完美无缺。”同样，航站楼中的锥形钢管柱数量也较多，最大壁厚达到50毫米，最重的钢管柱重约45吨，高度在12.8～25.8米之间共188根。由于对锥形钢管柱的外形呈锥形工艺要求非常之高，其加工难度很大。在加工过程中采取何种措施保证钢管柱的成型美观，在焊接时采取何种措施来保证焊缝的焊接质量要求是一大难点。我们采用锥管柱分段由一块板加工而成，形成只有一条垂直纵缝相接，这种做法节省了一条纵缝，但对加工却带来更大的困难。为了保证锥形钢管柱的强度，设计要求在钢管柱内设置纵向和横向加劲肋，保证内部焊接时的质量及焊接变形对钢管柱外形的表面美观影响，沪宁钢机有一套严格的加工制作工艺，先进的操作技术和质量管控措施，从而保证每一件钢结构质量。

钢网架斜坡式同步整体滑移施工在我国尚属首次

在航站楼钢结构工程中钢网架的制作、安装也是工程的重要环节。昆明新机场航站楼的屋顶网架安装与众不同，它是斜坡式同步整体滑移。就如新机场建设指挥部朱维荣主任所说：“在整个屋顶网架安装时我们指挥部的领导十分紧张，密切注视着工程的每一个进程，因为领导们知道屋顶网架不能出一点差错，否则是灾难性的破坏。”指挥部姜良闽副指挥长对记者说：“为了确保工程的万无一失，针对航站楼钢网架的特殊性，我们请国内有关权威专家，对钢网架安装施工方案的可靠性进行分析、论证，为航站楼钢网架安装提出科学有效的理论依据。”航站楼网架结构形式为四角锥网架和正交桁架结合的大型大跨度网架结构，其最大跨度达72米。在工程中沪宁钢机成功地采用网架分块整体吊装安装法，和网架分块同步整体滑移新型施工法。

由于航站楼前中心区跨度大，高度高，不同专业的交叉作业多，为了达到“保安全，高质量，高效率”的施工要求，沪宁钢机采用分片、分块、网架高低落差21米的国内首创的电脑控制的大跨度滑移安装新工艺、新方法，前中心区共累计完成14块网架分段滑移，累计滑移总重约3000吨。其中1～5号彩带间网架采用坡度达3.34°，斜坡长为43.5米的斜坡式同步整体滑移技术，斜坡式同步整体滑移施工在我国尚属首次。沪宁钢机正在将该技术申请《国家工法》，斜坡式整体同步滑移施工技术的应用填补了我国建筑施工工艺的一项空白。在工地上，沪宁钢机昆明新机场项目部生产经理华建培更是详细介绍每一个细节，他对记者说：“整个滑移结构体系(网架、联系桁架和滑移胎架)是一个刚性体。滑移过程中在通过滑移轨道的变坡时，刚性体在斜坡上倾斜将会使上部网架重心前倾，增加施工不安全。对于这种高空滑移结构，滑移胎架高度高、跨度大，滑移轨道有一个过渡斜坡，网架双曲面等等特点。在滑移施工前，应充分做好对滑移轨道的对接焊接处，进行打磨光滑平顺处理，防止滑移结构被卡住，对于斜坡和平坡的过渡处，应进行圆滑过渡处理，在轨道平坡上涂抹黄油，减小摩擦系数等等，每一个细小的环节都是工程整体成功的重要因素。”

目前，昆明新机场航站楼主要钢结构工程基本告一段落，沪宁钢机制作、拼装的弯扭弧形箱形梁、幕墙摇摆柱、锥形钢管柱及钢网架结构、金属屋面的制作、安装工程都已出色地提前完成昆明新机场建设指挥部下达的各项任务指标和质量要求，并创造了“电脑模拟预拼装”“斜坡式同步整体滑移技术”等新技术工法。就如昆明新机场建设指挥部朱维荣主任所说的：“我们指挥部的领导在航站楼初期对参与建设的钢结构制造企业的招投标控制很严，首先是国家队的钢结构企业，要有制作特大型钢结构工程经验，现在看来沪宁钢机无愧于‘中国钢结构第一品牌’称号，技术精湛在工程各个重大的进度、节点上以及工程质量都是值得信赖的好队伍。”