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大鵬一日同風(fēng)起

扶搖直上九萬里

被譽(yù)為“新世界七大奇跡”之首的

北京大興國際機(jī)場正式投入運(yùn)營

今天“鳳凰”，正式“展翅高飛”

首個復(fù)雜空間鋼結(jié)構(gòu)工程

  8根造型獨(dú)特的C型柱，支撐面積達(dá)18萬平米的復(fù)雜曲面空間網(wǎng)格鋼屋蓋，最大跨度達(dá)180米，起伏高差近30米，需要7萬多根各自相異的結(jié)構(gòu)桿件，超大單體空間內(nèi)部充滿高低不同的混凝土結(jié)構(gòu)樓層，這個世界規(guī)模最大、施工難度最高的復(fù)雜空間鋼結(jié)構(gòu)工程，需要怎樣的先進(jìn)精湛施工技術(shù)呢？

  精工鋼構(gòu)作為該項(xiàng)目鋼結(jié)構(gòu)部分的承建單位，在工程實(shí)施中應(yīng)用了多項(xiàng)創(chuàng)新施工技術(shù)。

  1.分區(qū)安裝、分區(qū)卸載、變形協(xié)調(diào)、總體合龍

  北京大興國際機(jī)場鋼屋蓋面積大、跨度大、曲面造型復(fù)雜、下部混凝土樓層干擾多，屋蓋施工計(jì)劃工期僅3個月，施工難度非常大。

  項(xiàng)目技術(shù)團(tuán)隊(duì)通過對“整體先合龍后卸載”，“分區(qū)施工、保留各區(qū)周邊支撐、總體合龍后再卸載”，“分區(qū)安裝、分區(qū)卸載、總體合龍”三種施工思路的安全性、經(jīng)濟(jì)性、工期可行性的論證、比較，最后確定采用“分區(qū)安裝、分區(qū)卸載、變形協(xié)調(diào)、總體合龍”施工思路。利用結(jié)構(gòu)體系的特點(diǎn)，將18萬平米的超大屋蓋分為6大分區(qū)，每個分區(qū)獨(dú)立施工、單獨(dú)卸載，相互之間互不干擾。根據(jù)每個分區(qū)屋蓋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、下部土建樓層分布情況、結(jié)構(gòu)外部場地條件情況，通過對多種施工方法對比分析，最終將屋蓋分為39個施工小塊，采用在結(jié)構(gòu)樓面原位安裝、分塊提升、累積提升、大型履帶吊場外吊裝多種施工工藝結(jié)合，通過施工模擬設(shè)計(jì)、精度控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了2千多米超長合龍線高精度對接和結(jié)構(gòu)位形的精準(zhǔn)控制，僅80天實(shí)現(xiàn)了屋蓋結(jié)構(gòu)封頂。施工質(zhì)量、安裝精度一次性通過驗(yàn)收，獲得行業(yè)專家一致好評。

  2.分塊累積提升施工技術(shù)

  在北京大興國際機(jī)場工程實(shí)施中，精工鋼構(gòu)通過對自由曲面空間網(wǎng)格鋼結(jié)構(gòu)的分塊累積提升施工技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用，利用25個自動控制的液壓提升器，通過3次累積提升實(shí)現(xiàn)了面積2萬平米、重量2196噸、高差21.5米的最大分塊屋蓋安裝施工，突破了提升結(jié)構(gòu)落差高、安裝場地樓面錯層復(fù)雜的條件制約，保證了施工安全并提高了施工效率。

C2-1累積提升施工

  3.激光掃描逆成像數(shù)字化預(yù)拼裝技術(shù)

  8根采用彎扭造型的C型柱是18萬平米鋼屋蓋的主要支撐結(jié)構(gòu)，所以對C型柱加工精度、質(zhì)量要求非常高，設(shè)計(jì)院對C型柱也提出了預(yù)拼裝要求。

  精工鋼構(gòu)應(yīng)用自主研發(fā)的激光掃描逆成像數(shù)字化預(yù)拼裝技術(shù)，利用高精度（高達(dá)0.085mm）的工業(yè)級三維激光掃描儀，對實(shí)際鋼構(gòu)件進(jìn)行非接觸式的高精度三維數(shù)據(jù)掃描采集，在虛擬環(huán)境下仿真模擬實(shí)際預(yù)拼裝過程，通過掃描模型與理論模型擬合對比分析，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)單元整體的數(shù)字預(yù)拼裝，最終構(gòu)件加工精度可控制在0.5mm。通過該技術(shù)應(yīng)用,完成北京機(jī)場1032件鋼構(gòu)件的尺寸檢驗(yàn)及預(yù)拼裝工作，與傳統(tǒng)實(shí)體預(yù)拼裝工藝相比,節(jié)約拼裝工期70%，節(jié)約拼裝成本80%。

  4.高強(qiáng)鋼機(jī)器人自動焊接技術(shù) 焊接應(yīng)力及變形控制技術(shù)

  與北京石油化工學(xué)院合作開發(fā)的焊接機(jī)器人，采用焊接電流反饋電弧跟蹤原理，成功實(shí)現(xiàn)了Q460級高強(qiáng)鋼、60mm厚鋼板機(jī)器人全自動、多方位焊接，焊縫一次檢驗(yàn)合格率達(dá)到100%。

  精工鋼構(gòu)應(yīng)用超大面積自由曲面鋼屋蓋焊接應(yīng)力及變形控制技術(shù)，通過對屋蓋結(jié)構(gòu)合理地分區(qū)，采用“統(tǒng)一對稱、分塊進(jìn)行；自內(nèi)而外、隔塊焊接；單桿雙焊、雙桿單焊”的焊接方法，較好地實(shí)現(xiàn)了鋼結(jié)構(gòu)焊接變形以及焊接殘余應(yīng)力的控制，保證了鋼結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量。

  5.“精筑BIM+項(xiàng)目數(shù)字化協(xié)同平臺”技術(shù)

  精工鋼構(gòu)應(yīng)用公司自主研發(fā)的“精筑BIM+項(xiàng)目數(shù)字化協(xié)同平臺”，通過移動化信息互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)BIM模型與工程進(jìn)度的互動，確保項(xiàng)目相關(guān)方實(shí)時掌握工程進(jìn)度，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場可視化要貨、工廠精準(zhǔn)配套排產(chǎn)、配套發(fā)貨、項(xiàng)目進(jìn)度實(shí)時檢測與共享、進(jìn)度環(huán)節(jié)實(shí)時預(yù)警等科技功能。同時，極大提高工作效率，減少資源浪費(fèi)，有效控制工程施工周期。通過“精筑BIM+項(xiàng)目數(shù)字化協(xié)同平臺”的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了北京大興國際機(jī)場工程多個加工基地、6大施工區(qū)39個施工小塊、多個施工隊(duì)伍、七萬余根鋼構(gòu)件的項(xiàng)目建造的全生命周期動態(tài)管理。

  北京大興國際機(jī)場航站樓是精工鋼構(gòu)繼順利實(shí)施“鳥巢”、首都國際機(jī)場T3航站樓后，在北京承接的又一重大工程。精工人的“精益求精”和“敢人為先”的精神，確保了北京大興國際機(jī)場項(xiàng)目高效率、高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量地實(shí)施，再次展示了精工人的實(shí)力和形象！