建筑结构丨全国第一个大跨度双曲网壳钢结构工程案例:台州机场项目钢结构工程全面封顶

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核心提示:近日随着最后一根钢梁吊装完成台州路桥机场改扩建工程航站楼钢结构屋盖顺利完成封顶钢铁筑建的“蝴蝶”已然破茧本项目为双曲网壳

近日

随着最后一根钢梁吊装完成

台州路桥机场改扩建工程

航站楼钢结构屋盖

顺利完成封顶

钢铁筑建的蝴蝶已然破茧

 

本项目为双曲网壳结构,均由平行四边形、变截面、双曲、弯扭构件组成,构件弯扭变截面的同时其翼缘板始终保持垂直大地,设计独特、造型优美、结构复杂,最大跨度93米,是大跨度双曲网壳钢结构机场工程,加工制作及施工难度被同行业堪称前列。


作为浙江省2022年省重点建设项目台州路桥机场将有力助推台州融入长三角一体化进程优化营商环境、加快扩大对外开放促进要素流通、完善综合交通网络提升群众获得感和幸福感

高效建造

蝶变悄然发生

 

自开工建设以来

项目秉持精细管理、科学组织

抢抓进度、狠抓质量、严抓安全

高效推进项目建设进程

开展职业技能竞赛、组织业务培训交流

为推动项目建设提供人才支撑

 

2021.3.2

临建开始动工

并浇筑第一块垫层

 

 

2021.7.10

桩基工程全部完成

 

 

2022.1.15

钢结构首吊

 

 

2023.3.10

钢结构屋盖全面合拢

精益管控

智慧建造增效

 

针对项目超长混凝土结构抗裂防渗

复杂钢结构构件加工

钢结构安装等施工重难点工作

项目团队采取BIM技术辅助图纸审查

工艺交底、空间结构模拟施工

钢结构弯扭构件深化加工等措施

在安全生产、技术质量

履约创效等方面取得突破

其成套BIM技术应用

荣获2022第十一届龙图杯优秀奖

 

科技赋能

匠心筑就品质

 

围绕项目因屋面板坡度、扭转角度大

施工难度较高,普通模板无法通铺的问题

项目团队建立结构信息模型

庭院结构混凝土板模型

对多曲率空间四边形板直观判断并优化

累计授权实用新型专利7

发明专利1项,发表论文5

提高钢结构焊接质量的课题

获得上海市工程建设QC小组活动一类成果

 

独特设计

彰显城市性格

 

项目以无限台为设计理念

采用无限循环的曲面屋顶

和拱状结构一体的设计手法

既有之意,又有山海之势

三向无限的形态

抽象升华台州的城市形象和性格

打造无限传承、无限创新

无限生态的城市地标




台州路桥机场是由同济大学建筑设计研究院负责建筑及结构设计,其建筑设计理念为一个三向无线循环的圆,又形似一个“台”字,寓意台州无限创新。建成后相较于原机场其功能将更加合理完善,对增加台州航线数量、扩大台州机场的旅客容纳量及提高旅客满意度都具有促进作用。

项目建筑效果图



项目结构效果图
一、双曲构件加工制作

本工程网格曲面造型要求通过钢结构构件来找形实现,且钢结构连接处光滑平整,所以网格均为双曲、平行四边形、变截面、弯扭构件,且此结构为非对称结构,所有弯扭构件均不相同,每根构件均需要单独深化建模、单独制作加工胎架及工厂预拼装胎架,无法批量深化、生产制作,加工难度大。为保证每个构件的加工精度,加工之前采用BIM技术对每根单独进行进行3D模拟下料及组装,全站仪加过程中全程三维坐标控制,加工完成后单独回胎校正,每批构件加工完成后厂内预拼装复核, 确保完美无误出厂。



二、单层双曲网壳拼装

由于每片网格大小、形状、弧度、姿态均不相同,现场拼装定位难度大,拼装之前采用BIM技术对每片网格进行3D模块拼装,单独制作拼装胎架,为保证每根杆件的拼装定位精度及弯曲角度,全站仪在胎架制作、上胎、焊接及脱胎等全程三维坐标控制,确保网壳单元模块拼装精准无误。

三、网壳结构吊装

本项目屋盖钢结构为双曲网壳结构,结构复杂、安装难度大,现场使用近200吨焊丝焊接量大,工期紧,组织近180人施工,投入3000吨支撑架、2台400吨履带吊、1台300吨履带吊、1台150吨履带吊、2台85吨履带吊、12台汽车吊,30多台高空车,采取昼夜不间断施工、梅雨季季节雨季施工及春节加班施工,期间克服疫情、军事活动中断施工、民航限高施工及停工、人员及施工机械二次进场等外部干扰和影响,最终比原计划提前5天顺利实现屋面钢结构封顶及合拢。


各方共同通力配合,克服了诸如:平行四边形双曲变截面弯扭构件的深化设计、加工制作、双曲面弯扭网壳拼装、安装的精度控制、焊接质量及焊接的变形控制、现场场地狭小、工期紧张、不干扰机场的正常运营等一系列技术、施工问题,最终在业主要求的工期内保质保量的完成了本项目屋盖钢结构的合拢封顶。

 


 
 
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