劉元鑫
山東省機場管理集團有限公司 山東 濟南 250000
為滿足某機場航站區擴建北指廊工程的順利運營,需要與現有航站樓無縫對接,打通航站樓到北指廊直接的兩條出發通道,對現有航站樓部分進行改造,其中包括原航站樓北側兩處玻璃幕墻拆改開洞,實現原有航站樓與北指廊的聯通。
某機場航站區建設在2003年左右,標高7米以下為混凝土結構,7m以上為全網鋼架結構,改造項目是在原機場航站樓北側指廊端頭開通道,與新建北指廊聯通,需要拆除原機場航站樓端頭部分點駁幕墻玻璃,再進行特殊加固處理,提升通道使用功能。
該通道口位置原幕墻為點式玻璃幕墻:玻璃分格2500mm×1800mm。采用8LOW-E+12A+8中空雙銀玻璃,橫拉索點支駁接幕墻系統。主體鋼結構采用平行鋼桁架形式:采用245×16鋼管前立柱、159×16mm后立柱及350×(180~90)×18變截面工字鋼支撐梁成為桁架主受力構件。
航站樓幕墻拆改的主要施工順序為:拆前鑒定→不停航封堵(含腳手架搭設)→玻璃拆除→臨時加固→鎖具拆除→主立柱與承重梁加固→駁接爪件安裝→探傷檢測→玻璃安裝及打膠→腳手架拆除[1]。
(1)拆前鑒定。鑒定的主要目的為局部改造在結構改變前與改變后的安全鑒定。使用儀器設備對鋼結構進行包括外觀內部、物理性能與化學性能進行測試,對得到的數據進行分析處理。
通過現場調查、現場檢測、結構分析反復驗算,對檢測的房屋安全性是否符合拆改條件進行全方位的鑒定。另一方面還要進行房屋抗震的等級鑒定,結構的改變導致了用途的改變,抗震等級也會相對而言的改變。
(2)不停航封堵。航站樓主樓改造工程施工的主要內容是將現有主樓國際區進出港改造為國內進出港。主樓與北指廊的連接部位通道在北指廊主體完成后進行拆改。原航站樓北側幕墻拆改區域位于主樓國際出發區域,屬于飛行隔離區內,施工前要好不停航施工封閉及驗收工作,主要是將施工區域與飛行區進行完全封閉隔離,確保與機場運行互不干涉。
在航站樓北側搭設雙排落地腳手架并進行防護,將擬拆除的玻璃幕墻范圍全部使用腳手架與木板包圍封閉,使其形成一個密閉的施工空間,能夠達到防煙、防塵、降噪的功能。
(3)玻璃拆除。改造幕墻區域封閉完成后,進行原有航站樓北側玻璃的拆除工作。擬拆除位置的玻璃尺寸2.5m×1.8m,玻璃配置為10mm+12A+8mm中空LOW-E鋼化玻璃。玻璃的拆除順序為由上向下,一共六排,共計48塊玻璃。
(4)拆改前加固措施。新開通道位置擬保留原有主體鋼結構,僅拆除通道位置的玻璃面板、水平平衡拉桿及豎向承重拉索。
主體鋼結構采用平行鋼桁架形式:采用245×16鋼管前立柱、159×16mm后立柱及350×(180~90)×18變截面工字鋼支撐梁成為桁架主受力構件,搖桿選用121×10鋼管,桁架最大矢高為1.0m。桁架節點上承受的荷載有水平方向上的風荷載、地震荷載傳遞的集中力,水平拉桿體系傳遞的軸向力,垂直方向承受自重荷載產生的集中力,桁架的水平分格寬度為5.0m。
本工程是要拆除部分水平平衡拉桿及豎向承重拉索,這樣就破壞了原有的自平衡體系。為了保證水平平衡拉桿拆除過程中及拆除后、后部鋼結構安裝完成前平行鋼桁的平面外穩定,保證“先加固、后拆除”的施工原則。對擬拆除拉桿處用150×150×6mm的鋼管和250×200×10mm的鋼管進行加固。
(5)鎖具拆除。首先對鎖具拆除前的拉索受力分析,對拆除的每根拉索張力值測試、記錄。詳細了解鎖具的正確拆除順序,先拆除橫向拉索,保留最下一根橫向拉索。并在要拆除的鎖具下端200mm處布置一道加固措施,布置完成后方可拆除相對應位置的鎖具。在拆除鎖具前,對每根橫向拉索在靜態下測試拉力值并記錄。
(6)主立柱與承重梁加固
1)鋼結構設計基本要求。玻璃幕墻支撐鋼結構設計使用年限為50年,防火等級為一級,主受力的連接結構采用材質為Q345B外,其余構件材質均為Q235B。
在拆除玻璃面板和橫向拉索之后,要對拆除后的部位的進行后補鋼結構的施工。其中鋼桁架梁和鋼柱的部分在加工廠制作完成,運輸至施工現場后再進行吊裝。
2)鋼結構的安裝。鋼結構的現場安裝工作直接影響到工程的總體質量和工程進度,因而必須針對具體結構形式,制定并采用科學的施工方法,合理的安排工序方能確保整個工程優質高速的完成。
鋼結構的安裝順序為:測量放線→起吊成榀鋼柱→鋼柱就位→點焊固定→鋼柱滿焊→散件拼裝→吊裝鋼梁→切割柱腳等幾項主要工序。
鋼柱采用滑移法吊裝:將柱的吊點和基礎中心點,位于吊機作業半徑線上,吊柱時,柱的下端設置滑板或滾板,使柱下端隨著柱的提升而逐漸滑移進入吊機作業半徑線內。
就位后對鋼桁架梁進行校正,校正完成后,在下方用鋼胎架進行支撐。
本工程鋼結構節點構造較復雜,主要包括兩部分內容:現場組裝焊接(地面和高空)、現場安裝焊接,還存在高空散裝的施工方法。
(7)駁接爪件安裝及探傷檢測。焊接完成后對焊點進行外觀檢查及無損探傷試驗。一級焊縫應進行100%的檢驗,二級焊縫應進行不小于20%比例的抽檢,全焊透的三級焊縫可不進行無損檢測。
將駁接爪件的駁接座端平,按分格的中心點頂住圓鋼,側向點焊定位。用水平尺復核駁接座與圓鋼的垂直點的精確性,無誤差則進行三維點焊定位。定位完成則可進行滿焊工序[2]。
(8)玻璃的安裝及打膠。焊接完成后進行玻璃安裝,安裝順序由下而上。除門洞外,將其余已拆除的玻璃再全部安裝到位。玻璃恢復后將玻璃縫隙進行打膠處理。
在不停航的條件下,通過原幕墻拆除、鋼結構加固、鎖具加固等施工措施,保證了新舊航站樓通道順利聯通,拆改及加固施工工藝達到了預期效果。該工程處理過程科學嚴謹,具有較強的可推廣借鑒意義,為類似問題積累了流程及技術方面的經驗。