鋼結構加固技術在機場航站樓改造中的應用探索

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.