平板网架结构工程实例解析

  首都机场机库能同时容纳四架波音747大型客机做维修。由于机库功能的特殊 性和对空间的特别的条件，平面布局采用大空间在一侧，辅助用房在机库另一侧的 布局方式，将机库大空间做整。

  飞机库内部主空间为供飞机停靠的大 空间，高度和跨度都比一般建筑大， 而且要求内部没有柱网等障碍。

  • 为了最大限度的满足结构设计的边界条件，确保工程质量 ；加快工程项目施工进度、为后续工作创造条件；减少实际工程成 本；确保施工安全。对本工程，采用一次性整体提升就位 的施工工艺。采用一次性整体提升结构有如下优点：提升 的结构重量重，可达万吨以上；提升结构的尺寸、面积和 体积大；计算机控制，自动化程度高；减少高空作业量， 施工安全、可靠，降低施工风险；缩短施工周期，降低施 工费用。根据以上分析我们决定采用网架与桁架同时提升 的方案。

  • 跨度大，高度高成为机库结构设计的关键； • 选用多层四角锥网架和栓焊钢桥相结合的空间结构体系； • 首都机场A380机库运用一次性整体提升技术，将平板网架 结构可以进行组装； • 造型简洁轻盈；

  A380 机库位于首都机场3 号航站楼的北侧, 其施工单 位是北京建工集团, 结构设计的具体方案由中国航空工业规划设 计研究院提供。该工程总建筑面积6.4 万m2 , 局部地上3 层 , 地下1 层, 由机库大厅和附楼两部分所组成, 其中机库大厅跨 度2m *176.3m,进深110m, 屋盖顶标高 39.800m。建成后 可同时容纳4 架A380 空中客机或两架A380 和4 架B747大型 客机, 是目前世界上最大的飞机维修库。屋盖结构为3 层焊 接球型钢网架, 总面积3.9 万m2 , 总质量约为7 000t, 采用地 面组拼、一次整体提升到位的实施工程的方案, 其一次提升面积 和重量均堪称世界之最。在机库建设中屋盖结构的整体提 升无疑是最大的技术难点。

  飞机库整体造型为方形， 立面为通透的玻璃材质。 配合结构特点，整个建筑 显得轻盈简洁。

  • 屋盖结构设计是大跨度机库设计的关键，方案的制定必须 要满足以下要求：根据机场空域高度的限制，机库屋顶最 高点不允许超出40m；屋顶结构的布置和尺寸应满足工艺使 用和设置悬挂吊车的要求，屋盖结构的变形不影响悬挂吊 车和机库大门的正常运行；机库能满足8度地震的抗震设 防要求；并且要考虑到屋盖结构制作、运输、吊装合理 可靠，加快施工周期。根据以上原则，在经过多种方案比 较之后，选用了多层四角锥网架和栓焊钢桥相结合的空间 结构体系。

  工期三年。本工程为满 足奥运会前投入到正常的使用中的 需要，将常规下的36个 月工期缩短为20个月。

  • 现有的实施工程的方案有高空散拼、分段吊装和整体提升三种， 但考虑各自的优缺点以及人力物力、安全管理等条件，最 终选择了整体提升这一实施工程技术。其优点是大量工作都可 以在地面完成，减少工装脚手架用量，避免了高空作业， 降低了工程的安全管理的难度。由于现场场地较大，可以 形成多点、多面流水作业，加快地面拼装进度，有利于工 程安装精度控制。

  机库结构平面图和结构立面图如 图所示，其中机库大门处网架边 梁设计成一箱形的空间桁架两跨 连续钢梁，宽9.5m，高11.5m。

  • 1、钢结构跨度大、面积大，为国内外之最：本工程钢结 构跨度352.60m，，进深114.5m，屋盖顶标高39.800m。 屋盖结构采用三层斜放四角锥钢网架，下弦支承，机库大 门处屋盖采用焊接箱形钢桁架，宽9.5m，高11.5m。对于 如此大跨度结构施工，国内并没有先例和成熟的施工经验 可以借鉴，选取的科学的实施工程的方案，确保工程质量、确保 结构自身安全与施工安全、有效地控制施工进度、合理的 降低实施工程的成本是本工程及类似工程的重中之重，必须进 行深入细致地研究。

  • 2、结构拼装质量发展要求高：本工程钢结构采用三层斜放四 角锥钢网架与钢桁架结合的结构，跨度352.60m，，进深 114.5m，结构及形式复杂，对施工中平面控制网的测量精度 要求非常高；如何依照结构自身特点采取正确的拼装方法 、拼装精度控制措施以及如何保证拼装完毕后整体结构的 最后闭合，需要仔细研究。另外，本工程构件数量巨大， 现场节点形式多样，如何结合结构跨度、进深、高度以及 结构及形式特点，采取比较有效的焊接工艺和焊接质量控制措施 ，确保焊接质量及整体结构拼装质量是本工程的难点。