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 素有“春城”美譽(yù)的昆明，蘊涵了絢麗多彩的民族風(fēng)情。而今，正在興建的昆明新機場(chǎng)航站樓，又將為這座美麗的城市增添一道靚色。為了形象地展示七彩云南的韻味，昆明新機場(chǎng)航站樓中央大廳沒(méi)有立柱，巧妙地采用異型彎扭鋼箱梁制成飄逸的七條彩帶作為承重結構，藝術(shù)地再現七彩云南的靈性。以卓越的科技力量將現代美學(xué)與地域文化特色完美統一，成為整個(gè)建筑立面和內部空間重要的結構與裝飾，給建筑空間帶來(lái)獨一無(wú)二的地方特色和深厚的云南少數民族風(fēng)情，是我國大型航空港中最具民族特色的機場(chǎng)，也是江蘇滬寧鋼機繼北京“鳥(niǎo)巢”、廣州新電視塔等重大工程后，在西南邊陲又一經(jīng)典之作。他們成功地在鋼結構建筑中采用彎扭弧形箱形梁、幕墻搖擺柱、錐形鋼管柱，以及鋼網(wǎng)架“斜坡式同步整體滑移技術(shù)”、“電腦模擬預拼裝”等，標志著(zhù)我國建筑鋼結構技術(shù)進(jìn)入世界領(lǐng)先地位。

 昆明新機場(chǎng)是國家“十一五”期間批準新建的大型機場(chǎng)，定位為面向東南亞、南亞，連接歐亞的國家門(mén)戶(hù)樞紐，是繼北京、上海、廣州之后第四個(gè)大空港。昆明新機場(chǎng)航站樓南北長(cháng)約850米，東西寬約1130米，總建筑面積約54.83萬(wàn)平方米。工程重點(diǎn)航站樓規模龐大、結構復雜、形式新穎，面臨多項國內和世界性的工程難題。

異型彩帶彎扭箱形構件再創(chuàng )鋼結構新技術(shù)

 當記者走進(jìn)航站樓縱向跨度為72米，橫向380米的中央大廳時(shí)，沒(méi)有傳統式樣的柱子，在寬敞大廳中映入眼簾的是飄然起伏異型彎扭鋼箱梁彩帶，藝術(shù)性地交織支撐著(zhù)屋面系統，給人一種全新的空間感覺(jué)。它不僅是一個(gè)航站樓的功能區域，更是展示民族風(fēng)情的藝術(shù)殿堂。

 為此，記者尋訪(fǎng)到江蘇滬寧鋼機股份有限公司昆明新機場(chǎng)項目部廖功華總工程師，他介紹說(shuō)：“昆明新機場(chǎng)航站樓主體鋼結構工程由形似七條彩帶的鋼箱梁、188根錐形鋼管柱、738根幕墻柱及12根T型柱組成。昆明新機場(chǎng)航站樓鋼結構件共1021件，焊縫超聲波檢測長(cháng)度約5萬(wàn)米，凈投鋼總量約2.9萬(wàn)噸。特別是航站樓中央大廳的七根彩帶寓意象征‘七彩云南’，全部是彎扭弧形箱形梁組成，構件最大板厚達100毫米，其加工成型工藝比較復雜，呈空間彎扭形狀，如何采取有效的加工和檢測方法，來(lái)保證彎扭箱體部件的成形準確和檢測方便是工程最大難點(diǎn)之一。彎扭弧形箱形梁板厚均在60毫米，結構復雜，加工制作難度非常大，特別是彩帶中間X型支座和2、3號彩帶中間的交叉X節點(diǎn)，由于結構構造原因，箱體內設置較多的縱橫向隔板，且鋼板厚度厚，焊接變形非常大，焊接殘余應力高，如何采取合理的焊接工藝和消除殘余應力是關(guān)鍵?？梢哉f(shuō)比滬寧鋼機曾經(jīng)加工制作過(guò)的國家體育場(chǎng)‘鳥(niǎo)巢’難度都要大，我們運用傳統的造船工藝，并結合現代的電腦模擬技術(shù)，攻克技術(shù)難關(guān)，創(chuàng )造了復雜彎扭構件安裝一次到位的奇跡。并且‘電腦模擬預拼裝’此項技術(shù)已申請國家專(zhuān)利，達到世界先進(jìn)水平?？梢哉f(shuō)七條鋼彩帶是工程鋼結構的重點(diǎn)、難點(diǎn)也是最大的亮點(diǎn)。”

 為了進(jìn)一加深對航站樓鋼結構工程的情況了解，在繁忙緊張的昆明新機場(chǎng)建設指揮部，記者拜訪(fǎng)了昆明新機場(chǎng)建設指揮部姜良閩副指揮長(cháng)。這位資深的工程技術(shù)專(zhuān)家對記者說(shuō)：“滬寧鋼機在昆明新機場(chǎng)航站樓工程中主要承建的鋼結構工程有三大塊。第一，彩帶、搖擺柱、梭形鋼管柱，尤其是1至4號的彩帶是交叉的，其中2、3號彩帶是彎扭異型鋼結構件，加工難度很大；第二，屋面鋼網(wǎng)架有2萬(wàn)噸，面積有20萬(wàn)平方米，由滬寧鋼機總承包；第三，登機橋鋼結構工程有3000～4000千噸；鋼結構基本上都是滬寧鋼機制作?，F在看來(lái)滬寧鋼機是誠實(shí)、守信的公司，其鋼結構加工能力、工藝水平是有保證的。目前航站樓將進(jìn)入裝飾階段，我們請工程第三方，中國人民解放軍測繪學(xué)院對航站樓屋面網(wǎng)架的下弦桿球進(jìn)行檢測，取10厘米長(cháng)的x、y、z三維空間進(jìn)行測量，其誤差不超過(guò)3%，精度達到相當的高度。在航站樓整個(gè)網(wǎng)架屋面系統球形焊接的接點(diǎn)有1.4萬(wàn)個(gè)，為保證工程質(zhì)量，焊接點(diǎn)100%紅外線(xiàn)探傷檢測，為裝飾工程打下堅實(shí)的基礎。特別要說(shuō)明的彎扭箱形彩帶，是昆明新機場(chǎng)航站樓鋼結構工程十分重要的亮點(diǎn)，滬寧鋼機從深化設計到鋼結構制作都很成功。七條彩帶不僅是航站樓重要的裝飾構件，而且是屋面網(wǎng)架的支柱是承重結構。從建筑結構來(lái)說(shuō)設計很巧妙，同時(shí)，給鋼結構制作帶來(lái)很大難度。彎扭箱形彩帶的預拼裝很重要，關(guān)系到鋼結構安裝的精度。最大的一個(gè)鋼結構件有150噸，平均在70～80噸，滬寧鋼機采取放大樣、、節點(diǎn)做木模、計算機模擬測量復位時(shí)的數據，為順利安裝創(chuàng )造了條件，做到現場(chǎng)一次吊裝成功。我們曾統計過(guò)整個(gè)航站樓的彎扭箱形彩帶的長(cháng)度加起來(lái)有7～8公里長(cháng)，如果要到現場(chǎng)預拼裝，其工程的進(jìn)度不知到猴年馬月。所以說(shuō)滬寧鋼機由于采用先進(jìn)、科學(xué)的制造工藝，為航站樓鋼結構工程進(jìn)度贏(yíng)得了時(shí)間，質(zhì)量上都得到了保證。”

 破解難題做好航站樓幕墻搖擺柱、錐形柱

 昆明新機場(chǎng)航站樓鋼結構工程大量采用箱形結構，包括所有的彩帶、T型柱、幕墻柱，由于建筑造型的限制，內部結構空間非常狹小，箱體內的焊接有非常大的困難。

 項目部廖功華總工程師舉例說(shuō)，“比如幕墻搖擺柱截面呈梯形，最大重量約23噸，共738根。箱體內置一道縱隔板，并在與幕墻玻璃的支撐橫梁相接處設置多層橫隔板，造成箱體內部的縱橫隔板焊接非常困難，如何采取合理的組裝方法和焊接工藝是施工的關(guān)鍵。再則部分幕墻柱鋼板厚度較薄，焊接易產(chǎn)生較大的焊接變形，對于外露構件而言，如何保證幕墻柱的外觀(guān)美觀(guān)是加工制作的重點(diǎn)。我們采取一系列質(zhì)量控制手段，保證每一根幕墻搖擺柱從外觀(guān)到內在質(zhì)量的完美無(wú)缺。”同樣，航站樓中的錐形鋼管柱數量也較多，最大壁厚達到50毫米，最重的鋼管柱重約45噸，高度在12.8～25.8米之間共188根。由于對錐形鋼管柱的外形呈錐形工藝要求非常之高，其加工難度很大。在加工過(guò)程中采取何種措施保證鋼管柱的成型美觀(guān)，在焊接時(shí)采取何種措施來(lái)保證焊縫的焊接質(zhì)量要求是一大難點(diǎn)。我們采用錐管柱分段由一塊板加工而成，形成只有一條垂直縱縫相接，這種做法節省了一條縱縫，但對加工卻帶來(lái)更大的困難。為了保證錐形鋼管柱的強度，設計要求在鋼管柱內設置縱向和橫向加勁肋，保證內部焊接時(shí)的質(zhì)量及焊接變形對鋼管柱外形的表面美觀(guān)影響，滬寧鋼機有一套嚴格的加工制作工藝，先進(jìn)的操作技術(shù)和質(zhì)量管控措施，從而保證每一件鋼結構質(zhì)量。

 鋼網(wǎng)架斜坡式同步整體滑移施工在我國尚屬首次

 在航站樓鋼結構工程中鋼網(wǎng)架的制作、安裝也是工程的重要環(huán)節。昆明新機場(chǎng)航站樓的屋頂網(wǎng)架安裝與眾不同，它是斜坡式同步整體滑移。就如新機場(chǎng)建設指揮部朱維榮主任所說(shuō)：“在整個(gè)屋頂網(wǎng)架安裝時(shí)我們指揮部的領(lǐng)導十分緊張，密切注視著(zhù)工程的每一個(gè)進(jìn)程，因為領(lǐng)導們知道屋頂網(wǎng)架不能出一點(diǎn)差錯，否則是災難性的破壞。”指揮部姜良閩副指揮長(cháng)對記者說(shuō)：“為了確保工程的萬(wàn)無(wú)一失，針對航站樓鋼網(wǎng)架的特殊性，我們請國內有關(guān)權威專(zhuān)家，對鋼網(wǎng)架安裝施工方案的可靠性進(jìn)行分析、論證，為航站樓鋼網(wǎng)架安裝提出科學(xué)有效的理論依據。”航站樓網(wǎng)架結構形式為四角錐網(wǎng)架和正交桁架結合的大型大跨度網(wǎng)架結構，其最大跨度達72米。在工程中滬寧鋼機成功地采用網(wǎng)架分塊整體吊裝安裝法，和網(wǎng)架分塊同步整體滑移新型施工法。

 由于航站樓前中心區跨度大，高度高，不同專(zhuān)業(yè)的交叉作業(yè)多，為了達到“保安全，高質(zhì)量，高效率”的施工要求，滬寧鋼機采用分片、分塊、網(wǎng)架高低落差21米的國內首創(chuàng )的電腦控制的大跨度滑移安裝新工藝、新方法，前中心區共累計完成14塊網(wǎng)架分段滑移，累計滑移總重約3000噸。其中1～5號彩帶間網(wǎng)架采用坡度達3.34°，斜坡長(cháng)為43.5米的斜坡式同步整體滑移技術(shù)，斜坡式同步整體滑移施工在我國尚屬首次。滬寧鋼機正在將該技術(shù)申請《國家工法》，斜坡式整體同步滑移施工技術(shù)的應用填補了我國建筑施工工藝的一項空白。在工地上，滬寧鋼機昆明新機場(chǎng)項目部生產(chǎn)經(jīng)理華建培更是詳細介紹每一個(gè)細節，他對記者說(shuō)：“整個(gè)滑移結構體系(網(wǎng)架、聯(lián)系桁架和滑移胎架)是一個(gè)剛性體?；七^(guò)程中在通過(guò)滑移軌道的變坡時(shí)，剛性體在斜坡上傾斜將會(huì )使上部網(wǎng)架重心前傾，增加施工不安全。對于這種高空滑移結構，滑移胎架高度高、跨度大，滑移軌道有一個(gè)過(guò)渡斜坡，網(wǎng)架雙曲面等等特點(diǎn)。在滑移施工前，應充分做好對滑移軌道的對接焊接處，進(jìn)行打磨光滑平順處理，防止滑移結構被卡住，對于斜坡和平坡的過(guò)渡處，應進(jìn)行圓滑過(guò)渡處理，在軌道平坡上涂抹黃油，減小摩擦系數等等，每一個(gè)細小的環(huán)節都是工程整體成功的重要因素。”

 目前，昆明新機場(chǎng)航站樓主要鋼結構工程基本告一段落，滬寧鋼機制作、拼裝的彎扭弧形箱形梁、幕墻搖擺柱、錐形鋼管柱及鋼網(wǎng)架結構、金屬屋面的制作、安裝工程都已出色地提前完成昆明新機場(chǎng)建設指揮部下達的各項任務(wù)指標和質(zhì)量要求，并創(chuàng )造了“電腦模擬預拼裝”“斜坡式同步整體滑移技術(shù)”等新技術(shù)工法。就如昆明新機場(chǎng)建設指揮部朱維榮主任所說(shuō)的：“我們指揮部的領(lǐng)導在航站樓初期對參與建設的鋼結構制造企業(yè)的招投標控制很?chē)?，首先是國家隊?a href="http:///yp/company.php" target="_blank" class="keylink">鋼結構企業(yè)，要有制作特大型鋼結構工程經(jīng)驗，現在看來(lái)滬寧鋼機無(wú)愧于‘中國鋼結構第一品牌’稱(chēng)號，技術(shù)精湛在工程各個(gè)重大的進(jìn)度、節點(diǎn)上以及工程質(zhì)量都是值得信賴(lài)的好隊伍。”