高難度精品大跨度雙曲線10.8萬平米吊頂創新與施工

張耀輝

摘 要：“該工程是奧運會項目，T3航站樓工程，整個分為T3A＼T3B＼T3C，因此他的結構形式T3A＼T3B是基本相同的，屋頂部的吊頂做法也是相同的，共計25萬平米的此類吊頂，它的做法，安裝方式，也是相同的。因此在工藝要求，滿足大吊頂雙曲線的弧形曲面變化、做法上方便安裝、模塊化、標準化、裝配化。質量達到設計要求及功能和驗收標準。

關鍵詞：雙曲線弧型吊頂；全方位可調六爪駁接吊桿；標準單元；創新點

1 工程背景

在2006年首都國際機場T3航站樓工程，是作為一項重要基礎工程，是2008年奧運工程，乃至更久遠的發展做好充分準備，航站樓本質是交通功能的建筑。是乘客抵首都北京必經之路，同時也是北京乃至全國的形象窗口建筑，因此首要任務是為旅客提供最先進、舒適、便捷進出港環境，同時能有機巧妙地將與地域文化結合起來，給乘客帶來北京甚至全國的獨特文化特色體驗。國際化、人性化、地域化、和生態化是機場的建筑工程的主流。作為首都國際化大都市。首都機場具有深厚歷史底蘊的城市在此基礎上更應體現讓人印象深刻的文化內涵。此項工程是由英國.諾曼.福斯特先生設計，和福斯特公司聯合設計。結構由英國奧亞納和北京建筑設計院組成聯合設計聯合體。為人字型平放對頂平放建筑，南北長900m*東西長790m長，加之屋頂為金黃色，外漂通高直徑2.5m大紅鋼柱南北長分布一周圈，承托起這座宏偉的建筑。（核心區最高處高度）45m高由黃到紅十幾種顏色漸變突出體現中國的文化理念，吊頂采用半開放式鋁條板均為南北走向分布。

2 T3航站樓工程大吊頂的特點和難點

（1）T3航站樓內屋頂為球型網架鋼結構，屋面吊頂為雙曲線連續曲面鋁合金條板吊頂系統，屋面建筑吊頂面積，是國內超大型吊頂。最大特點是：東西北翼為單弧面、雙曲線向中間變化，南北指廊兩半弧面弧面和雙曲線向中間變化。按照設計要求吊頂曲面連續不斷，是最大特點。（2）屋頂為球型網架鋼結構，屋面吊頂為雙曲線連續曲面鋁合金條板吊頂系統，沒有詳圖和參照樣品，也是最難的難點之一。（3）按設計要求吊頂只可以在，主屋面網架下玄球點設吊桿駁接點經測算，它的下玄球點點位誤差較大、高差及雙曲網架的變化大、而且到邊上沒有球點，意味著沒有吊點，只有航架，那還要另設計出固定的方法，按照鋼網架要求吊點吊桿只能用已預留的吊點，不可以在其他航架上焊接，因此要滿足要求，就要研發出一套的裝配方便，全方位能調節消除偏差，通用所有配件標準化，減少異形件，還要安裝快捷，方便，制定加工方案來，此是難點二。（4）主屋面網架下玄球點設吊桿駁接點，這樣10.8吊頂面積，下玄球點到球點的跨距5.2米，經計算，要滿足主龍骨的強度采用鋁合三角形主龍骨、壁厚為3mm厚，按照構造需要、美觀、保證整體性采用三角型單元框設計，由三角形組成六邊型的中間為主吊點、隨屋架下玄接球點為吊頂系統分布點，組成吊頂連接成套的系統，同時隨屋面雙向曲面變化而變化。各部可調節消除偏差。大吊頂還要設置三方向斜拉桿、長短、角度、可調，保證吊頂的穩定性。難點之三：因此整個成套吊頂系統要進行研發。

3 創新與施工

3.1 雙曲面超大面積新型吊桿爪件研究創新一

（1）吊頂是國外設計出方案圖大概做法和，其它具體做法與網架連接、能隨屋面雙向曲面變化而變化的。為滿足吊點功能采用萬向調節的“六爪駁接件”與網架節點連，無疑成為吊頂系統了中的重要部件，能夠隨著鋼網架的曲率旋轉變化。多方位可調節角度方案。（2）吊桿一端設計成ф38球頭鑲嵌在爪件內，并帶鎖死裝置。用以調節大角度0°～18°，吊桿的另一端為0mm～150mm絲扣、可調節長短（即高低），且六爪件還要與六個方向的三角形單元，連接成六邊型、為能消除偏差，連接爪要在（0mm～30mm內可調神縮量），保證整個大吊六邊統一，標準化三角形單元的尺寸，調后能鎖死，保證安全穩定吊頂（詳見下表）。

3.2 吊頂成套系統主龍骨開模加工創新點二

（1）主龍骨的壁厚、形式、承載力、通過計算實驗確定，三角形主龍骨內設多根肋頸保證承載力、和穩固，吸聲襯里作用，以便平整和更具有強度的標準三角形龍骨框。（2）三角形主龍骨的規格為200×50×δ3.0×L，截面形狀為△形，下角設計有T形槽開口，以便于條板龍骨任意滑動，材料為AA6063T5鋁合金型材，主次龍骨均采用擠壓模具一次成型生產。整體強度高，穩定性好。

3.3 三角型龍骨框連接碼研究創新點三

（1）三角主龍骨連接碼。用于主龍骨三角框間的連接并連接六爪可調駁接件，每套駁接件上有規格為250×120×24×δ6.0連接碼，和一件規格為175×120×24×δ6.0連接碼，形狀為U形，用沖孔折 彎.攻絲加工成形，材料為奧氏體不銹鋼板，材料厚度δ6.0mm。已形成完整的吊頂骨架鏈接可調系統。消除結構的偏差。（2）提供標準尺寸，三角主龍骨連接角碼組裝標準三角形單元，與六爪件依次安裝三角形龍骨框的連接，并調節偏差后，可鎖死。

3.4 大吊頂三方向斜拉桿研究創新點四

整個吊頂系統和吊頂的板以上的內部，和吊頂有上照下照燈及設備，需要檢修，設有檢修碼道，因此它們與吊頂為一體要保證穩固性、安全的。

3.5 大吊頂格柵條形板/專用卡研究創新點五

（1）在施工安裝環節，吊頂條形板材鋪設與三角形框成60、120、180度角安裝。（2）吊頂條形面板材料選用鋁錳合金，合金牌號：AA3005或AA3105。厚度0.8mm。條板經滾壓加工而成，產品表面采用雙面預滾涂烤漆工藝處理，正面涂層采用法瑯搪烤漆工藝，背面為，聚酯烤漆。所有的與主框連接、即要牢固、可靠平整，可調角度。因此設計出帶彈簧中心軸定型卡，在條板中任意滑動和轉動。加工長度隨安裝位置不同而不同，但不大于6m，且每6m長度誤差不大于±0.25mm。以保證整個大吊頂程獻出米字型的效果，橘黃色的鋁格柵吊頂從30m～45m高，連綿不斷，氣勢如虹，雄偉壯觀。

4 結束語

T3航站樓高難度大跨度雙曲線條形板吊頂。最終在全體施工人員共同努力下，開動腦筋，發揮大家力量，以科學務實太度，精益求精設計·研發，較好保質保量完成這項任務，T3航站樓工程榮獲魯班獎。