程婧婧
摘 要 本文通過結合實際案例的方式,探索鋼結構加固技術在機場航站樓改造中的應用,主要研究內容包括加固技術、加固措施、鋼桁架拆除加固質量保證措施和驗收要求,以望借鑒。
關鍵詞 鋼結構加固技術;機場航站樓;鋼桁架
引言
在機場航站樓改建和擴建時,如何在不影響航站樓正常運行的前提條件下進行施工建設,屬于重點研究內容。某城市作為我國特大型城市,航空業(yè)務量不斷增加,提出了改建和擴建航站樓的要求。而鋼架構加固技術的應用,則有助于這一目標的實現(xiàn),因此對此項課題進行研究,其意義十分重大。
1工程概況
該機場位于我國南方某城市,屬于國內最大的機場之一,近些年隨著客流量的增加,原有航站樓逐漸與工作要求相符,為此,機場提出了改建和擴建航站樓的要求。本工程的施工高度為21.32m,建筑總面積為11.84萬㎡,改造面積為8.15萬平方米,擴建面積為3.69萬㎡。其中地上面積為11.20萬㎡,地下建筑面積為0.64萬㎡。除此之外,還包括登機橋和車道雨棚,合計面積為5100㎡。
2鋼結構加固技術在機場航站樓改造中的應用研究
2.1 加固技術分析
(1)加固概況。在查閱資料后得知,該機場航站樓鋼桁架的建成投入使用的時間為20世紀90年代初期,已經與當前發(fā)展需要不符,擴建和改造要求較為迫切。有關單位依據相關規(guī)定于2018年對鋼桁架進行檢測,結果表明,原有鋼桁架各項性能保持完好,并未發(fā)現(xiàn)明顯的缺陷。因此,針對航站樓的鋼桁架部分無須進行替換,僅需擴大截面和加固處理即可,簡言之,就是通過加固技術的應用,對鋼桁架豎腹桿、斜腹桿和下弦桿進行加固處理[1]。
(2)加固順序。在加固過程中,施工人員所遵循的順序為由南向北。
(3)加固形式。擴大截面加固技術是本工程所采用的加固形式,簡言之,就是將舊有屋蓋鋼桁架構件截面作為基礎,通過焊接的方式,使角鋼和槽鋼與舊有構件截面相連接。
(4)加固方法。①在各類加固桿件中,需要將弦桿作為主要選擇,斜腹桿次之,而豎腹桿作為備選。究其原因,主要是加固弦桿在與舊有鋼板相遇后,容易被打斷。②本工程屬于典型的加大截面加固形式,在施工過程中應通過焊接的方式,對需要加固的構件進行壓緊和定位處理,然后以最大受力構件為切入點,加固和連接構件。③如果截面存在對稱焊縫,應采取平行施焊的焊接方式。如果焊縫數量較多,則采取交錯焊接的方式。若截面兩側存在加固件,應該將受拉側加固件作為首要焊接選擇,在受拉側加固件焊接完成后,方能對受壓側加固件進行焊接。如果截面一側存在嵌固的受壓構件,在焊接過程中,應注重焊接位置的選擇,通常情況下,需要將嵌固端作為首選焊接位置,若為手拉桿,則變換焊接順序即可。④加固過程中需要對加固件和被加固件進行壓緊處理,且這種壓緊屬于全程互相壓緊。具體措施如下:首先利用長度為20~30mm的間斷焊縫定位焊接位置,然后以加固件端為切入點,對連接焊縫進行分區(qū),以滿足焊接的需求,最后方能施焊,且在施焊過程中每個區(qū)段應停留3分鐘。
2.2 加固措施
在上述工程鋼桁架加固階段,應基于設計要求,將部分區(qū)域的桁架頂部屋面拆除,桁架自身重量是其主要受力來源,除此之外,部分桁架還會受到與之相連接桁架的荷載?!朵摻Y構加固技術規(guī)范》中對鋼結構加固施工做出了如下規(guī)定:鋼結構或負荷卸下后,加固施工方能進行,與此同時,還要采取合理的傳力方式??紤]到上述工程屋面已經全部拆除,桁架所受的力僅為自重,在經過分析和研究后,施工人員將臨時支柱設置到桁架下弦節(jié)點與桁架相交的位置下方,通過這種措施,起到卸荷的目的,二層結構混凝土梁是支柱落下的位置。
2.3 鋼桁架的拆除加固質量保證措施和驗收規(guī)范
在上述工程中,機場航站樓鋼桁架部分需要拆除,但在拆除部分鋼桁架后,會導致整個桁架的穩(wěn)定性遭受不利影響,為降低影響幅度,應該通過拉設纜風繩和手拉葫蘆等措施,保證鋼桁架的穩(wěn)定性。
加固件切斷位置需要對應力集中現(xiàn)象進行控制,確保未被加固的截面,其工作狀態(tài)不會受到設計荷載作用的影響[2]。在選擇加固連接材料時,應選擇與舊有材料性質相符的材料。
由于結構焊難度和要求較高,施工單位應派遣技術級別較高的焊工負責焊接施工。與此同時,還要把控焊接材料厚度與環(huán)境空氣溫度之間的關系,如果焊接材料的厚度≤30mm,環(huán)境空氣溫度應≥-15℃;若材料厚度>30mm,環(huán)境空氣溫度≥0℃。
施工人員應遵循《鋼結構施工質量驗收規(guī)范》中的相關條款,對變形量進行控制,確保梁、桁架等構件的垂直度和測量彎曲度與要求相吻合。
2.4 臨時支撐卸載
卸載原則:臨時支撐卸載,行程單位的確定標準為切割10mm,簡言之,就是每次切割的尺寸為10mm,并采取同步切割的方式。此外,還要設置觀測點,監(jiān)測卸載的全過程。
卸載工藝:為消除屋架加固后因卸載而產生的變形量,應該將測量主控點設置到鋼桁架中位移較大的位置上,并依據要求標記測量點,其中構件是測量點的標記位置。與此同時,還要確定測量時間,并做好同步記錄。測量時間為3天,直到測量數值恒定后,臨時支撐方能卸載。卸載過程中測量所得到的數據,是指主體結構與臨時支撐分離時測得的數據。
3結束語
綜上所述,為滿足機場航站樓改造的需要,某施工單位應用了鋼結構加固技術,應用結果表明,這種加固技術的應用,有助于延長鋼結構的使用年限,還能在不影響航站樓正常運行的前提下進行施工,屬于一種行之有效的施工技術。
參考文獻
[1] 傅友東.組合減震技術在鋼筋混凝土框架結構加固工程中的應用與研究[J].水利與建筑工程學報,2020,18(3):202-208.
[2] 陳佳偉.鋼結構加固技術在機場航站樓改造中的應用研究[J].建筑技術開發(fā),2019,46(16):90-92.