重庆江北国际机场T3A航站楼大跨度工程楼面后浇带钢桥搭设施工技术

 张守贵，唐鹏举，余运波，姚  苇，冯  锋，谷广州

 （中建钢构有限公司，广东广州  518040）

[摘要]在大跨度工程中，由于其结构跨度非常大，其后浇带跨度也往往很大。在重庆江北国际机场新建T3A航站楼工程实践中，采用型钢、钢板等材料制作钢桥搭设于后浇带两侧结构主梁，并制作配套的可供汽车式起重机等上下的钢斜坡，用于汽车式起重机等钢结构施工设备通行，顺利解决了因为本工程4，9m宽后浇带原因造成的汽车式起重机上楼面无法进行钢结构施工的问题，并节约了大量工期，具有良好的推广价值。

[关键词]钢结构；大跨度；后浇带；钢桥；施工技术

[中图分类号]TU745.2[文章编号]1002-8498（2016）10-0022-04

1  工程背景

 在大跨度结构工程楼面设计施工时，需要设置后浇带。正由于结构跨度非常大，其后浇带跨度也往往很大。在重庆江北国际机场新建T3A航站楼工程实践中，其中央E区大厅楼面后浇带跨度普遍为4m，4条主要后浇带跨度达到9m，远远超过常规的700～1 000mm后浇带设置。故在此类结构工程施工中，要保证钢结构工序的正常施工，则需要考虑必要的施工技术措施，衔接土建结构与钢结构交叉施工，以确保不必要的长时间施工等待。

 一方面，在考虑此类结构的施工配合时，要注意技术措施能够保护已完成土建结构不被破坏；另一方面，又要保证技术措施在设计上能满足受汽车式起重机、运输平板车等通行时的行走工况，保证施工过程安全可控。

 由于土建结构混凝土浇筑后需要等待近1个月时间待其达到结构设计强度，其后方可允许汽车式起重机上楼面进行钢结构施工。而本工程中土建结构上4，9m宽后浇带在整个航站楼中央E区大厅分布密集，对土建结构与钢结构交叉施工配合具有严重影响。

 综合分析现场施工情况后，采用型钢、钢板等材料制作钢桥铺设于后浇带两侧结构主梁，并制作配套的可供汽车式起重机、运输平板车等上下的钢斜坡，用于汽车式起重机等钢结构施工设备通行，顺利解决了因为后浇带原因造成的汽车式起重机上楼面无法进行钢结构施工的问题，并节约了大量  工期，具有良好的推广价值。

  2  后浇带钢桥搭设施工原理

  2.1  常规施工方法缺陷

 正常情况下，钢结构施工需待土建结构完全交付工作面后方可进行。但这样将存在以下严重问题：土建结构第1次混凝土浇筑后，需要近1个月时间等待混凝土达到设计强度；但本工程中，土建结构采取分区块施工方法，故第1次浇筑混凝土时，不同施工区块即存在较大时间差，而本工程后浇带浇筑时间普遍在主体结构完成之后约2个月，若再等待后浇带浇筑完成，则还需要近1个月时间等待后浇带达到设计强度。故钢结构施工至少需等待近4个月，严重影响工程施工工期。故采取有别于常规施工的搭设钢桥以供设备通行的施工方法，以解决此项问题。

  2.2后浇带钢桥搭设原理

 汽车式起重机上楼面进行钢结构施工主要在3，4层楼面。3，4层楼面后浇带有2种，分为9m后浇带和4m后浇带。根据现场施工要求，需在后浇带封闭之前进行钢管柱吊装，所以过后浇带需要搭设钢桥，以供70t汽车式起重机及钢管柱运输通过。

 如图1所示，将钢桥铺设于后浇带两侧结构主梁，并制作配套的可供汽车式起重机、运输平板车等上下的钢斜坡。钢桥铺设好后，由结构主梁承载汽车式起重机等设备通行时的行走工况荷载，故过9m后浇带需搭设18m长钢桥，过4m后浇带需搭设12m长钢桥。

3  施工技术分析

3.1钢桥设计

 18m长钢桥采用3根HW600×300 x12×20规格型钢作为纵向主梁，主梁中心间距1. 85m，长18m。次梁采用HW 250× 250×9x14规格型钢，间距1.15m，长4m。在次梁下方设置加劲腹板，腹板尺寸为长×宽= 320mm×150mm，在主梁外部按次梁间距设置加劲腹板，腹板尺寸为长×宽：550mm×150mm。钢桥表面铺设规格t=16mm钢板，钢桥材料材质均为Q235。

 12m钢桥做法与18m钢桥一致，12m钢桥各节点采用焊接形式，18m钢桥的12m段与3m段连接节点采用高强螺栓连接。

3.2钢桥详图（见图2）

钢桥设计材料如表1、表2所示。

3.3钢斜坡设计

 由于钢桥高度达到600mm，远远高出路基箱200mm高度，故在钢桥端头汽车式起重机上下处需设置钢制斜坡，作为汽车式起重机及运输平板车等设备上下钢桥的辅助措施。 斜坡详细设计如下：斜坡采用口60×40 x3和16mm厚钢板制作，连接形式为焊接。

钢斜坡详细尺寸如图3示。

斜坡组成材料如表3所示。

3.4钢桥搭设

 搭设钢桥时，首先将钢桥主梁按中心间距1. 85m布置，主梁两端落在土建结构主梁上。然后依次安装钢桥次梁。钢桥搭设完成后，根据70t汽车式起重机及平板车两侧轮距合理布设钢斜坡。钢桥搭设详图如图4所示。

4钢桥设计计算

4.1  钢桥承载力验算

4.1.1  荷载取值

 施工过程中钢桥承受的最不利外力由施工过程模拟计算得出，施工中汽车式起重机平稳驶过钢桥，可以不考虑动力系数。

 取最不利荷载组合：1.2×恒荷载（自重）+1.4×活荷载（70t汽车式起重机自重荷载）。

4.1.2钢桥承载力验算

 采用Midas/Gen 8.21有限元分析软件对钢桥设计模型进行最不利受力分析，计算模型如图5所示。

 最不利工况组合SLCB2(1.2D+1.4L)下，钢桥结构的变形和应力如图6所示。

 根据计算结果可知，钢桥x方向最大变形为0. 04 mm，y方向最大变形为0.37mm，z方向最大变形为- 51. 23 mm，此处最大变形发生在板单元上，由于计算模型中将轮胎压力荷载转换为节点荷载，故不考虑此处板单元的变形，梁单元的最大位移矢量和为42. 00mm<//400（L为钢桥跨度）=18 000/400：45 mm;钢桥最大应力为149. 48 N/mm2< 215 N/mm2，且杆件最大应力比约为0. 93 <1，满足《钢结构设计规范》要求。

4.2计算结论

 由上述计算分析，18m钢桥在整个施工过程中，均满足强度、刚度的要求，施工过程安全合理。由于12m钢桥跨距小于18m钢桥，且同样是两端落在结构主梁上。同理可证，12m钢桥亦满足强度、刚度要求，施工过程安全合理。

5  结语

 通过在重庆江北机场新建T3A航站楼工程进行实践，此项施工技术得到成功运用。其原理简单易行，避免了因土建结构后浇带无法封闭而出现钢结构等施工工序的长时间等待情况，成功节省了施工工期。

 由于避免了施工等待情况，施工机械设备利用率大大提高，在本工程实践中，采用此项技术节省至少3个月工期，证明在大跨度楼面钢结构施工中，此项技术具有良好的操作性和应用推广价值，为其余大跨度楼面钢结构施工提供了宝贵的技术经验。