摘要●●

盐城南洋机场T2航站楼主体钢结构由屋盖钢结构、单层网壳、异形钢管柱、钢框架结构、钢雨棚等组成。其中屋盖钢结构属于超大面积空间曲面，跨度大，安装要求高；单层网壳由箱型方管钢梁焊接形成双曲面大跨度方格网壳结构，现场定位安装难度大；钢管混凝土柱为国内首例“地圆天菱”异形柱，对现场吊装精度要求很高。整个工程施工难度大，通过采用合理的施工方案顺利完成了施工。

1.1工程建设概况●●

盐城南洋机场T2航站楼及配套工程，建筑总面积49 000 m2，包括T2航站楼、地下车库、站前高架。T2航站楼高27 m，东西长183.6 m、南北宽75.6 m、地上2层、局部地下1层，首层柱距布置为18×18 m、2层柱距布置为36×36 m、地上面积27 708 m2、地下2 276 m2。车库地下1层，东西长168 m、南北宽155.2 m、高度5 m，柱距布置为9×18 m，面积为19 570.2 m2；站前高架共9联，总长401.492 m，整体效果如图1所示。T2航站楼主体钢结构主要由屋盖钢结构、外露单层网壳、锥形钢管柱、3层钢框架结构、钢雨棚等组成，钢构件主要材质为Q345B、Q390B和Q390C，如图2所示。

a—俯视；b—侧视。图1 盐城南洋机场T2航站楼效果

a—钢结构三维分布；b—钢结构立面示意。

图2 主体钢结构示意

1.2屋盖钢结构●●

屋盖钢结构由纵向桁架、横向桁架、天窗及封边梁结构等组成，屋面系列钢结构的加工及安装共历时6个月，总质量为1 832 t，其中屋面桁架1 211.427 t、天窗197.196 t、水平支撑53.56 t、封边梁339.699 t。屋面桁架为变径管桁架，跨度大，质量重，在加工方面难度较同径管桁架增加。整个屋盖由18根钢管混凝土柱支承，通过柱顶的成品铰支座与钢柱相连。屋盖桁架主要由圆管组成，通过相贯焊连接。桁架间通过圆管支撑连接，屋盖分布有9个天窗结构，如图3所示。

图3 钢结构屋盖示意

1.3外露单层网壳●●

外露单层网壳钢结构位于钢屋盖西北侧，总质量超过1 000 t，单根最大质量18 t。外露单层网壳为大跨度、大波浪、大悬挑、三维空间造型，如图4所示。单层网壳体4个斜撑以自身平滑曲线斜向延伸通过地面成品铰支座与承台相连，单层壳体杆件之间的节点均为刚接。

图4 单层网壳示意

1.4钢管混凝土柱●●

T2航站楼共有18根钢柱，钢柱柱距为36×36 m，总质量共367.32 t。本工程钢柱为钢管混凝土柱，每根钢管柱分为两节：第1节柱为直径1 200 mm的圆管柱，第2节为异形柱(标高在6.150 m以上)，此异形柱为国内首例“地圆天菱”异形柱，其下口径为1 200 mm，上口径为845,852 mm两种，最长约15.02 m，最大质量13.85 t，如图5所示。

图5 钢管混凝土柱示意

1.5钢框架结构●●

3层钢框架结构位于T2航站楼的2层，质量共约330 t，主要为商业夹层，由H型钢梁、箱型钢柱组成，3层楼面上铺设压型钢板，如图6所示。

图6 3层钢框架结构示意

盐城南洋机场T2航站楼主体钢结构施工的难点主要体现在：异形钢管柱现场安装难度大、屋面钢结构跨度大、外露单层网壳安装难度大，具体表现在：

1)每根钢管柱分为2节，异形钢管柱构件重，长度较长，起吊不便，垂直度及标高调整过程较为困难。

2)T2航站楼屋面钢结构高27 m，东西长183.6 m、南北宽75.6 m，屋面桁架最大跨度36 m，空间跨度大，高度高。杆件在空间分布广，变化大。

3)外露单层网壳主要构件为箱型梁，箱型梁截面大，而且为大跨度、大波浪、大悬挑、三维空间造型，安装难度大。

整个主体钢结构的施工流程为：预埋地脚螺栓安装异形钢管混凝土柱，安装3层钢框架结构，分区分段吊装屋面钢结构，最后吊装外露单层网壳结构，整个施工流程如图7所示。

a—地脚螺栓预埋；b—首节柱吊装；c—第二节柱吊装；d—1单元吊装F3层吊装；e—屋面桁架吊装；f—外露单层网壳吊装。图7 主体钢结构安装示意

3.1预埋地脚螺栓●●

根据所测放出的轴线，将预埋钢板和锚栓整体就位，找准水平钢板的纵横向中心线，使其与测量定位的基准线吻合，然后用水准仪测出水平钢板顶标高，标高利用垫铁进行调整。在水平钢板上弹出竖向卷钢板的位置线，经校正后将水平钢板与竖向卷钢板焊接牢固，以竖向卷钢板作为吊装第1节钢管柱的定位措施。地脚螺栓的施工顺序为：桩基础(浇筑至锚栓设计标高底部)→预埋钢板和锚栓整体吊装就位→绑扎底板底层钢筋→测量校正→绑扎底板上层钢筋→环形钢板调平、固定→浇混凝土至底板面。

3.2航站楼钢管混凝土柱安装流程●●

安装流程如图8所示。钢管混凝土柱按照结构层进行分段，首节钢柱长5.3～8.7 m，质量5.7～7.8 t；二节钢柱长5.6～13.4 m，质量6.7～11.2 t。首节钢柱采用1台1 000 kN履带吊就近吊装，第2节钢柱采用2台2 500 kN履带吊沿施工道路退步进行吊装，吊车行走时铺设基箱。

a—安装调节螺母;b—柱脚起吊;c—柱脚就位；d—对钢柱进行调整;e—柱脚固定;f—第二节钢柱起吊；

g—钢柱吊装及就位;h—钢柱临时固定;i—钢柱标高调整；j—扭转调整;k—钢柱的焊接;l—吊装完后用缆风绳固定。图8 钢柱安装示意

3.3屋面钢结构的安装●●

屋面钢结构安装遵循分区、分步的原则：桁架及悬挑桁架分段吊装，天窗分片吊装，其余部分高空散装。根据屋面桁架结构，结合施工流水线的划分情况，将整个屋面结构分为1区、2区、3区，如图9所示。

图9 屋面钢结构分区示意

整个屋面的安装顺序为先安装钢柱之间纵、横向主桁架，再安装主桁架之间的次桁架。待锥形柱内混凝土浇筑、成品支座安装完成后，使用履带吊进行屋面上方桁架吊装，根据现场的施工条件及道路情况，先安装1区；接着安装2区，最后安装3区，安装流程如图10所示。

a—1区屋面桁架吊装；b—1区悬挑桁架吊装；c—2区屋面桁架吊装；d—3区桁架吊装。图10 屋面钢结构安装流程

天窗形状类似菱形，双层结构，下层为焊接箱型梁，上层为H型钢组成的类似菱形结构，上、下两层通过天窗柱连接，焊接箱型梁整体分为4段，形似“7”字行，如图11所示。安装顺序：先进行下一层焊接箱型梁的安装，4段“7”字形焊接箱型梁运输至现场后，拼装成菱形，整体吊装，四角通过端板与次桁架钢管焊接连接。下层焊接箱型梁吊装完成后，上层H型钢单元与天窗柱在地面拼装，整体吊装。

图11 天窗焊接箱型梁分段示意

3.4外露单层网壳安装●●

吊装区域顺序划分如图12所示，单层网壳的安装过程如图13所示。

图12 单层网壳分区示意

外露单层网壳由箱型方管钢梁焊接形成方格网壳结构，整体宽约180 m，高约22.1 m，最大单根箱型钢梁的截面尺寸为1 200 mm×600 mm×25 mm×25 mm，单层网壳底部连接处有四个支座支撑，顶部与桁架端部相连，形成整体稳定结构。因为网架整体宽约180 m，单层网壳宽度方向较大，为避免安装误差累计，提高施工效率，故单层网格安装方法采取“设置支撑胎架，散件原位吊装，由中间向两侧、由底部向顶部”的施工顺序。

a—安装V形柱脚;b—设置支撑胎架;c—安装1/2单元主钢梁；d—安装1/2单元次钢梁;e—完成其余单元的安装;f—拆除支撑胎架完成单层网壳结构安装。图13 单层网壳安装流程

盐城南洋机场主体钢结构主要由屋盖钢结构、外露单层网壳、锥形钢管柱、3层钢框架结构、钢雨棚和检修马道等组成，总质量超过3 500 t。屋盖钢结构是不规则的曲面造型，东西长183.6 m、南北宽75.6 m，屋面结构跨度大、屋面桁架的拼装难度高；外露单层网壳由箱型方管钢梁焊接形成双曲面大跨度方格网壳结构，网壳整体宽约180 m，高约22.1 m，现场定位安装难度大；钢管混凝土柱第二节异形柱为国内首例地圆天菱异形柱，对现场吊装精度要求很高。盐城南洋机场主体钢结构施工过程难度大，通过合理安排施工顺序，采取有针对性的施工方案，顺利完成了主体钢结构的施工，取得良好的效果。