深圳机场是中国第四大机场。 T3航站楼建成后，将与区域内的香港、广州、澳门、珠海机场形成大规模的珠三角机场群，对该区域的社会经济产生深远影响。 T3航站楼的空气动力曲线屋顶不仅体现了航空工程的最佳原理，也唤起了深圳这座年轻的滨海城市给人们带来的浪漫体验和诗意感受。它是建筑、设计和技术的重要标志。融为一体的艺术珍品不仅充满未来气息，更展现出一种真实的到来感。
图1 深圳T3航站楼（深圳机场）整体效果图
1 项目概况
深圳宝安国际机场T3航站楼位于深圳市宝安区宝安国际机场扩建区内。钢材总消耗量约4万吨，钢材主要为Q345B、Q345C、Q345GJC。本项目主要由主楼大堂和交叉走廊以及登机桥两个区域组成。其中，跨廊钢结构主要由双层钢筋桁架、斜交钢管网格、V型柱、钢拉杆、铸钢支撑、粘性阻尼器、TMD阻尼器等组成。大部分屋顶是规则的管壳，部分区域有凹面，主要由67个斜向网格和加强桁架组成。每个加强桁架由四根异形弧形焊接箱形截面弦杆和若干钢管腹板组成。桁架端部通过铸钢支座直接支撑在4.4m高的异形混凝土柱上。
图2 T3航站楼立体图（异形弧形三维桁架）
图3 单框架钢筋桁架等轴测图（深圳机场）
2 加工生产要点与难点分析
1）异型曲线焊接箱形截面弦杆翼缘板的加工精度及弯曲过程中残余应力的控制。
本工程的钢筋桁架箱形弦杆均配有不同曲率的曲线。为保证整体曲线符合设计要求，弦杆翼缘板应在切割后折弯成型，然后进行组装。
在法兰板的折弯成型过程中，为了控制折弯精度和折弯过程中钢板内部的残余应力。折弯时，首先采用折弯机进行滚压成型，然后采用一些适合工厂具体情况、有别于常规方法的生产过程管理制度和工艺措施，对板材的折弯成型进行精细化。法兰板，减少残余应力。实践表明，翼缘板的弯曲成形精度及成形后的各项力学性能指标均满足相关要求，钢板内部残余应力得到最大程度的均匀化。
2）异形曲线焊接箱形截面弦杆装配精度控制。
弦杆装配的精度不仅影响后续的焊接质量，而且直接影响构件的整体制造精度。装配前重点检查零件下料、下料精度、腹板对接长度精度、装配后的胎架精度是否符合要求。然后严格按照工艺文件的要求进行装配。装配过程中，配备专职质检员对装配样品及关键控制点尺寸进行跟踪检验。严格控制流程。
3）减少和控制焊接残余应力、层状撕裂和焊接变形。
加工时，部件必须在自然状态下组装，不得施加外力强行组装固定，以免组装过程中零件板内部产生额外应力。同时，通过焊接工艺评估，合理设计焊接坡口和焊接顺序，并采用焊前预热、焊后热、零时固定支撑等措施，减少和控制焊接残余。加工过程中的应力、层状撕裂和焊接变形。
3 加工生产方案分析与选择
3.1 方案分析
本工程钢筋桁架由四根异形弧形焊接箱形截面弦杆及其间的连杆组成。它是整个工程的主要支撑结构。因此异型钢结构杆件放样，其制作质量直接影响整个工程的外观特征和受力状态，也极大地影响现场安装的质量。单件平面桁架的腹杆及平面桁架之间的连杆为钢管，工厂加工生产主要采用相贯线切割。因此，加固桁架厂加工制造的难点主要是上下弦杆的加工制造。
3.2 方案选择
根据钢筋桁架的结构特点，充分结合施工现场的吊装要求和工厂运输条件，在生产时首先分为六个生产单元。每个生产单元的接头必须沿上下弦杆的圆弧中心径向设置，以保证每块板的接头端面都是直线。其中，第四生产单元加工时，在弦杆上端增加了50~100mm的嵌入余量，以补偿两侧拱段的安装位置偏差。
图4 加工生产单元划分示意图
4 加工生产关键工序
4.1 添加保证金的要求
1) 两侧弦腹板宽度减少5mm，保证有足够的全熔透焊缝焊接间隙。
2）考虑焊接收缩和变形修正，在弦长方向增加30mm余量。
3）每根腹杆的切割长度比实际净尺寸短5mm，以方便安装。
4.2 零件放样、下料和切割
1）零件放样、标记时，应按设计图纸和工艺要求增加焊接收缩余量、切割宽度余量和端面铣削余量；
2）工厂放样、下料、装配所用的尺应与验收所用的尺一致；
3) 所有棒材应切割至尽可能的最大长度。同时，为了提高材料利用率，零件应严格按照工艺部门提供的排样图纸进行切割。
4）零件下料前，应仔细核对材料和规格，确保材料专用，不得随意替代。如需替代，必须征得原设计的同意。
5）零件切割、下料后，应在每个零件的明显部位标明（盖章）零件号。
4.3 装配与焊接
1）首先清理装配现场，准备好尺子、夹具、吊具、焊接工具等装配相关工具，然后将加工好的待装配零件运输到装配现场，并记录零件编号和详细设计，仔细检查图纸以防止误用或丢失零件。
2) 组装前，将腹板对接并加长。检查合格后，将开始组装过程。
图5 腹板对接长度实景
3）在装配平台上按1：1的比例画出弦杆的水平投影线。在装配过程中，应注意保护磨制样品的完整性。
4）装配时，首先将下腹板准确定位在装配平台和地面样件上异型钢结构杆件放样，然后依次装配弦杆内加劲板、下翼缘板和上腹板。
图6 弦装配实际场景
5）加强板与弦板之间采用CO2气体保护焊进行三面全熔透环绕焊。焊接时根据不同的板厚采用不同的焊接坡口形式和焊道层数。
6) 安装上法兰板。组装方法与上述相同。
7）弦杆装配合格后，对弦杆的四个纵缝进行焊接。焊接时先采用CO2气体保护焊进行两道焊，然后采用半自动埋弧焊进行覆盖层。焊接时，从中间向两侧对称同时进行焊接。 。 UT检查在焊接后进行。
5、元件精度检查
弦杆生产单元的外形尺寸检查是在焊缝UT检查通过之后、弦杆端部铣平之前进行的。
5.1 弦水平方向检测控制元件示意图
图7 弦杆水平方向检测控制元件示意图
5.2 弦垂直方向（水平）检测控制元件示意图
图8 弦垂直方向（水平）检测控制元件
6 工厂整体预组装
根据钢筋桁架本身的结构特点，拟采用立面水平拼装方式对桁架进行预拼装。
预拼装前，用全站仪根据桁架标高在预拼现场放出单框钢筋桁架的地面样件，并根据地面样件设置轮胎架。然后，将每个预组装单元的上下弦轮依次吊装到轮胎框架上，并通过线锤与地面样品对准。弦杆定位成功后，用全站仪按照给定的坐标在弦杆面上依次标出腹杆中心线与弦杆面的交点，然后进行桁架腹杆之间的预拼装和弦小节。线锤和研磨样品对齐并校准。
通过预装配检测各控制点的尺寸偏差以及对接端口之间的不对中和间隙，可以了解部件的制造精度是否满足设计和规范要求，同时分析原因的偏差，以确定导致偏差的工艺参数。这样有利于后续生产时及时调整。
图9 桁架预拼实景1
图10 桁架预拼实景2
6 结论
T3终端设计的主要特点是高品质的设计细节与实际需求的完美结合。内部空间高大宽敞，让乘客沉浸其中，透过玻璃幕墙将周围景色尽收眼底。流动的屋顶设计、无限变幻的光影空间，让人们的旅程沐浴在色彩之中。因此，如何保证桁架的制造精度以及预拼桁架的整体流线型造型满足设计要求，成为本项目加工生产中的难题。经过项目全体技术人员的不懈努力，成功解决了该类构件加工过程中的精度控制、变形控制等问题。构件最终的生产质量得到了业主、设计师和监理人员的高度认可，也为今后类似构件的加工生产积累了经验，奠定了基础。
参考
[1] GB50205-2001 钢结构工程施工质量验收规范[S]
[2] JGJ81-2002 建筑钢结构焊接技术规程[S]
