中建八局有限公司
概括
盐城南阳机场T2航站楼主体钢结构由屋面钢结构、单层网壳、异形钢管柱、钢架结构、钢雨棚等组成。屋面钢结构为大面积空间曲面，跨度大，安装要求高；单层网壳为箱型方管钢梁焊接的双曲大跨度网壳结构，现场定位安装难度大；钢管混凝土柱为国内首例“地圆天菱”异形柱，对现场吊装精度要求高。整个工程施工难度大，采用合理的施工方案，顺利完成。
1 项目状态
1.1项目建设概况
盐城南阳机场T2航站楼及配套工程总建筑面积4.9万平方米，包括T2航站楼、地下车库、站前高架道路等。T2航站楼高27米，东西长183.6米，南北宽75.6米，地上2层，地下1层，首层柱距18×18米，二层柱距36×36米，地上面积27708平方米，地下面积2276平方米。车库地下1层，东西长168米，南北宽155.2米，高5米，柱距9×18米，面积19570.2平方米；站前高架道路共计9单元，共计401.492m，整体效果如图1所示。2号航站楼主体钢结构主要由屋面钢结构、外露单层网壳、锥形钢管柱、3层钢架结构、钢雨棚等组成，钢构件主要材质为Q345B、Q390B、Q390C，如图2所示。
a—向下看；b—从侧面看。
图1 盐城南阳机场T2航站楼效果图
a—钢结构三维分布；b—钢结构立面示意图。
图2 主体钢结构示意图
1.2屋面钢结构
屋面钢结构由纵桁、横桁、天窗及边梁结构组成。屋面系列钢结构加工安装共耗时6个月，总质量1832吨，其中屋架1211.427吨，天窗197.196吨，水平支撑53.56吨，边梁339.699吨。屋架为变径管桁，跨度大，自重重，加工难度比同径管桁要大。整个屋面由18根钢管混凝土柱支撑，柱顶通过成品铰接支座与钢柱连接。屋架主要由圆管组成，管与管之间采用相贯焊连接，桁架间采用圆管支座连接。屋面天窗结构共计9个，分布如图3所示。
图3 钢结构屋面示意图
1.3 外露单层网壳
外露单层网壳钢结构位于钢屋面西北侧，总质量超过1000t，单根最大质量为18t。外露单层网壳跨度大、波浪形大、悬挑大，空间形态立体，如图4所示。单层网壳的四根斜撑以自身的圆滑曲线斜向延伸通过地面成品铰接支撑，并与基座连接。单层网壳杆件之间的节点全部为刚性连接。
图4 单层网壳结构示意图
1.4 钢管混凝土柱
T2航站楼共计18根钢柱，柱间距为36×36m，总质量为367.32t。本工程钢柱为钢管混凝土柱钢结构地脚螺栓施工方案，每根柱分为两段：第一段为直径1200mm的圆管柱，第二段为异形柱（标高6.150m以上）。该异形柱为国内首座“地圆天菱”异形柱，下部直径1200mm，上部直径845、852mm，最长约15.02m，最大质量13.85t，如图5所示。
图5 钢管混凝土柱示意图
1.5钢框架结构●●
三层钢框架结构位于2号航站楼2层，总质量约330t，主要为商业夹层，由H型钢梁和箱型钢柱组成。三层楼面铺设波形钢板，如图6所示。
图6 三层钢框架结构示意图
2施工难点及解决方案
盐城南阳机场T2航站楼主体钢结构施工难点主要体现在：异型钢管柱现场安装难度大、屋面钢结构跨度大、外露单层网壳安装难度大。具体来说，
1）每根钢管柱分为两段，异形钢管柱构件重量大、长度长，吊装不方便，垂直度、标高调整过程比较困难。
2）2号航站楼屋面钢结构高27m，东西长183.6m，南北宽75.6m，屋架最大跨度36m，空间跨度大，高度高，杆件空间分布广泛，变化较大。
3）外露单层网壳主要构件为箱梁，其截面尺寸大，且具有跨度大、波浪度大、悬臂大、空间形状立体等特点，安装难度大。
3 施工方案
整个主体钢结构的施工流程为：预埋锚栓安装异形钢管混凝土柱、安装3层钢架结构、分段吊装屋面钢结构、最后吊装外露单层网壳结构，整个施工流程如图7所示。
a—预埋锚栓；b—吊装第一柱；c—吊装第二柱；d—吊装1单元及F3层；e—吊装屋架；f—吊装外露单层网壳。
图7 主体钢结构安装示意图
3.1 预埋锚栓
根据测得的轴线将预埋钢板及锚栓整体吊装到位，找正水平钢板纵、横向中心线与基准线重合进行测量定位，然后用水准仪测量水平钢板顶面标高，利用垫片调整标高。在水平钢板上弹出竖向轧制钢板的位置线，校正后将水平钢板与竖向轧制钢板焊接牢固，以竖向轧制钢板作为吊装第一节钢管柱的定位措施。锚栓的施工顺序为：桩基础（浇筑至锚栓设计标高底部）→预埋钢板及锚栓整体吊装到位→绑扎底层底板钢筋→测量校正→绑扎上层底板钢筋→找平固定环形钢板→底板面浇筑混凝土。
3.2 航站楼钢管混凝土柱安装工艺
安装流程如图8所示。钢管混凝土柱按结构层分段施工，第一节钢柱长度5.3～8.7m，质量5.7～7.8t；第二节钢柱长度5.6～13.4m钢结构地脚螺栓施工方案，质量6.7～11.2t。第一节钢柱采用1台1000kN履带起重机就近吊装，第二节钢柱采用2台2500kN履带起重机沿施工道路吊装，在起重机移动的同时进行基础箱的铺设。
a—安装调节螺母；b—顶升柱脚；c—将柱脚放到位；d—调整钢柱；e—固定柱脚；f—顶升第二节钢柱；
g—钢柱吊装就位；h—钢柱临时固定；i—钢柱标高调整；j—扭转调整；k—钢柱焊接；l—吊装后用拉绳固定。
图8 钢柱安装示意图
3.3屋面钢结构安装
屋面钢结构安装遵循分区、分步的原则：桁架、悬挑桁架分段吊装，天窗分块吊装，其余采用高空散装安装。根据屋架结构及施工线的划分，将整个屋面结构分为1区、2区、3区，如图9所示。
图9 屋面钢结构隔断示意图
整个屋盖的安装顺序为：先在钢柱间安装纵、横主桁架，再在主桁架间安装次桁架。待楔形柱内混凝土浇筑完毕、支座安装完毕后，采用履带吊将屋盖上方桁架吊装。根据现场施工条件及道路情况，先安装区域1；然后安装区域2，最后安装区域3。安装流程如图10所示。
a—1区屋架吊装；b—1区悬臂屋架吊装；c—2区屋架吊装；d—3区屋架吊装。
图10 屋面钢结构安装流程
天窗造型呈菱形，为双层结构，下层为焊接箱梁，上层为H型钢组成的菱形结构，上下两层之间通过天窗柱连接。焊接箱梁分为4节，形似“7”，如图11所示。安装顺序：先安装下一层焊接箱梁。4节“7”字形焊接箱梁运到现场后，拼装成菱形，整体吊装。四角通过端板焊接连接二次桁架钢管。下层焊接箱梁吊装完毕后，再将上层H型钢单元及天窗柱在地面拼装，整体吊装。
图11 天窗焊接箱梁段示意图
3.4 明装单层网壳安装
吊装区域划分顺序如图12所示，单层网壳安装流程如图13所示。
图12 单层网壳隔墙示意图
外露的单层网壳由箱形方管钢梁焊接而成，形成网壳结构。整体宽度约180m，高度约22.1m，最大单根箱形钢梁截面尺寸为1200mm×600mm×25mm×25mm。单层网壳底部连接采用4个支撑，顶部与桁架端部连接，形成整体稳定结构。由于网架整体宽度约180m，因此单层网壳宽度方向面积较大。为避免安装误差积累，提高施工效率，单层网架安装工法采用“设置支撑挂篮、就地吊装松散件、从中间向两侧、从底部向上”的施工顺序。
a—安装V型柱脚；b—搭建支撑架；c—安装1/2单位主钢梁；d—安装1/2单位次钢梁；
e—完成其余单元的安装；f—拆除支撑框架，完成单层网壳结构的安装。
图13 单层网壳安装过程
4 结论
盐城南阳机场主体钢结构主要由屋面钢结构、外露单层网壳、锥形钢管柱、3层钢架结构、钢雨棚及检修马道等组成，总质量超过3500吨。屋面钢结构为不规则曲面，东西长183.6m，南北宽75.6m，屋面结构跨度大，屋架拼装难度大。外露单层网壳采用箱型方管钢梁焊接而成，形成双曲大跨度网壳结构。网壳整体宽度约180m，高度约22.1m，现场定位安装难度大。第二节钢管混凝土柱为国内首例异形柱，现场吊装精度要求高。盐城南阳机场主体钢结构施工工艺难度大。通过合理安排施工顺序、采取针对性的施工计划，顺利完成了主体钢结构施工，取得了良好的效果。
来源：余少乐,郭春,吴亮,等.盐城南阳机场T2航站楼主体钢结构施工技术[J].钢结构,2019,34(2):90-94。
doi: 10.13206/j.gjg.201902017
