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        淺析東航昆明新機場飛機維修機庫工程

        2014-08-14 04:15:38把石倉等
        卷宗 2014年6期
        關(guān)鍵詞:機庫施工設(shè)計

        把石倉等

        摘 要:作為國內(nèi)大型機場基地航空公司必備的重要基礎(chǔ)設(shè)施,機庫具有專業(yè)性強、技術(shù)要求高、專業(yè)設(shè)備多、施工難度大等特點,東航昆明新機場機庫的高質(zhì)高效建成是大型機庫項目建設(shè)的一個成功案例,對其進行簡要的回顧總結(jié)和淺顯的分析,應(yīng)能對其它類似項目起到一定的借鑒作用。

        關(guān)鍵詞:機庫;設(shè)計;施工

        東航昆明新機場飛機維修機庫是近年國內(nèi)建成的地質(zhì)條件最復(fù)雜、海拔最高、抗震設(shè)防烈度最高、功能最完備、工期最短的大型機庫,該項目的管理、設(shè)計、施工等具有一定的先進性,本文對其進行一個淺顯的介紹分析:

        1 東航昆明新機場飛機維修機庫項目管理概況

        東航昆明新機場飛機維修機庫位于機場東主跑道北端內(nèi)側(cè)F3地塊,機庫長242米,寬83米,高35.5米,建筑面積2.5萬平方米,建設(shè)投資約2.5億元。機庫包括航線維修機庫、大修機庫和噴漆機庫。其中航線維修機庫可同時容納兩架A330飛機或五架B737系列飛機;大修機庫可維修一架B737系列飛機;噴漆機庫可對B737系列飛機進行整機噴漆。

        機庫項目于2010年11月13 日開工建設(shè),2011年5月30日完成網(wǎng)架整體提升,7月中旬完成主體結(jié)構(gòu)及鋼結(jié)構(gòu)施工并順利通過驗收,8月開始砌筑、裝飾裝修和機電及工藝設(shè)備安裝,2011年年底建成。項目具有專業(yè)性強、技術(shù)要求高、地質(zhì)條件復(fù)雜、跨度大、層高高、專業(yè)設(shè)備多、施工難度大、建設(shè)工期緊等特點,作為昆明新機場的控制性工程之一,直接影響到昆明新機場建設(shè)整體進程,是東航昆明新機場基地建設(shè)的核心工程。受工程交地時間晚等各方面因素的影響,機庫工程開工時間晚,工期壓力大,同等規(guī)模機庫的建設(shè)工期一般在20個月以上,而東航昆明新機場機庫建設(shè)所剩時間約為1年。在時間緊任務(wù)重的情況下,東航指揮部通過準(zhǔn)確的工程進度節(jié)點控制、細化項目任務(wù)、優(yōu)化內(nèi)部工作流程、加強現(xiàn)場施工組織管理、激勵團結(jié)工程管理人員、大膽創(chuàng)新工程推進措施,在規(guī)定時間里組織完成了機庫的設(shè)計、概算報批、地質(zhì)勘查、人工挖孔樁施工、上部結(jié)構(gòu)施工、裝飾裝修、聯(lián)調(diào)聯(lián)試等工作,最終按照東航總部“四個確?!钡囊螅ò踩①|(zhì)量、進度、投資),順利完成了機庫項目建設(shè)任務(wù),創(chuàng)造了大型機庫建設(shè)的“六個第一” (地質(zhì)條件最復(fù)雜、海拔最高、抗震設(shè)防烈度最高、功能最完備、工期最短、規(guī)模西南最大)。

        2 設(shè)計特點

        1.為保證不同功能分區(qū)的實現(xiàn),飛機維修機庫大機庫、小機庫及附樓選用不同的結(jié)構(gòu)形式,大、小機庫主體結(jié)構(gòu)為單層鋼筋混凝土框-排架結(jié)構(gòu),附樓為框架結(jié)構(gòu),大小機庫及附樓相互間設(shè)置變形縫。為了保證飛機的正常進出,機庫大廳必須采取三面閉合、一面開口的平面布局方式,這種布局方式就使得機庫大廳在結(jié)構(gòu)設(shè)計時的質(zhì)心與剛心的不重合,設(shè)計時將機庫大門兩側(cè)四根鋼筋混凝土柱加大到1800x2600,以保證門頭處有足夠的剛度。大機庫屋蓋為焊接空心球節(jié)點三層斜放四角錐空間網(wǎng)架,網(wǎng)架總長139.5m,寬81m,大機庫網(wǎng)架總高8米,下弦標(biāo)高25米,網(wǎng)格尺寸為4.65m×4.75m,大門反梁總高3.7米,下弦標(biāo)高21.3m。小機庫屋蓋為焊接空心球節(jié)點正放四角錐雙層網(wǎng)架,網(wǎng)架總長99.6m,寬52.5m,小機庫網(wǎng)架總高5m,下弦標(biāo)高19m,網(wǎng)格尺寸為4.15m×4.75m,大門反梁總高8.2m,下弦標(biāo)高15.8m。由于機庫維修大廳網(wǎng)架跨度較大,為了有效降低網(wǎng)架撓度,設(shè)計時將大機庫網(wǎng)架起拱,起拱高度300mm。同時,機庫大廳這種反梁構(gòu)造較傳統(tǒng)桁架式反梁有施工方便、降低用鋼量等優(yōu)點。

        2.由于東航昆明新機場維修基地位于以高原為主地貌形態(tài)的滇中高原,地處可溶性巖石(碳酸類巖石-石灰?guī)r、白云巖)分布地區(qū),總體以巖溶地貌為主,發(fā)育一定規(guī)模的侵蝕溝谷、溶蝕洼地、落水洞、溶洞、地下河、豎井等喀斯特地貌,以及機庫大廳結(jié)構(gòu)的特殊性影響,飛機維修機庫及附樓地基采用抗水平力較好的人工挖孔灌注樁;對機庫大廳飛機停放區(qū)采取了滿夯加點夯相結(jié)合的地基處理方式,夯擊能為4000KN·M,并在勘察時做了大量的樁基、地基處理現(xiàn)場試驗,以確保結(jié)構(gòu)安全。

        3.飛機維修時需要用到大型起重設(shè)備,為滿足工藝要求機庫屋蓋網(wǎng)架設(shè)計時在大機庫網(wǎng)架下懸掛有一臺10T四支點懸掛起重機,一臺3T三支點懸掛起重機以及A330懸掛式修理尾塢,小機庫設(shè)計有2臺5T四支點懸掛起重機。

        4.為保證機庫大廳地面有良好的承載能力,機庫地面厚400mm,混凝土強度等級選用C35,抗折強度>4.5Mpa,同時在地坪內(nèi)配置雙向鋼筋網(wǎng)片防止裂縫出現(xiàn)。為了保證施工質(zhì)量還要求施工單位在施工過程中嚴(yán)格按照民航機場場地工程施工技術(shù)要求有關(guān)規(guī)定進行機庫混凝土地坪基層壓實處理、地坪混凝土澆灌、振搗、整平、做面、養(yǎng)護、切縫分塊等。

        5.設(shè)備專業(yè)設(shè)計主要特點:為保證飛機在噴漆后干燥工況時所需要維持的較高溫度環(huán)境,在大修兼局部噴漆機庫內(nèi)設(shè)置了循環(huán)熱風(fēng)系統(tǒng),選用了兩臺組合式熱回收空氣處理機組,新風(fēng)比取10%,新風(fēng)與回風(fēng)混合后經(jīng)加熱、加濕處理后送出。此兩臺組合式熱回收空氣處理機組還作為噴漆工況時的送風(fēng)系統(tǒng)使用??諝庵泻幸兹家妆瑲怏w,設(shè)有平時排風(fēng)系統(tǒng)和事故排風(fēng)系統(tǒng)。

        機庫內(nèi)設(shè)有油箱通風(fēng)地井,為了盡快排除燃油蒸汽,設(shè)有排風(fēng)系統(tǒng)。設(shè)備選用防爆型混流風(fēng)機,安裝在機庫外的地坪上。高密度聚乙烯雙層波紋管從地井處埋地敷設(shè)至風(fēng)機處,把燃油蒸汽排出室外。

        6.機庫大廳消防系統(tǒng)包括泡沫-水雨淋系統(tǒng)、泡沫炮系統(tǒng)、泡沫槍系統(tǒng)、消火栓系統(tǒng)、滅火器四部分。本基地內(nèi)設(shè)置有效容積2600 m3的消防水池一座。該消防水池與消防泵房合建在動力中心內(nèi)。動力中心內(nèi)設(shè)有泡沫-水雨淋及泡沫炮系統(tǒng)柴油機泵五臺;泡沫槍、消火栓給水系統(tǒng)加壓泵、自動噴水滅火系統(tǒng)加壓泵各兩臺,滿足本區(qū)域全部建筑物消防用水的需求。本工程飛機維修大廳屬Ⅰ類飛機維修庫,火災(zāi)自動報警系統(tǒng)保護對象等級為一級,采用全面保護;附樓保護等級為二級。

        3 施工特點

        1、本工程專業(yè)性強、技術(shù)要求高、地質(zhì)條件復(fù)雜、跨度大、專業(yè)設(shè)備多、施工難度大、建設(shè)工期十分緊張,工程建筑面積25285.55平方米,其中,鋼結(jié)構(gòu)建筑面積17208m2,鋼結(jié)構(gòu)安裝總量約3500t。

        2、鋼結(jié)構(gòu)屋蓋面積大,構(gòu)件種類多,現(xiàn)場焊接工程量大,焊接變形控制難度大,吊裝技術(shù)難度大。機庫大廳屋蓋采用地面組拼,一次性整體提升和高空散拼高空合攏的施工方法,是本工程施工的難點之一。

        3、機庫內(nèi)的混凝土獨立柱較高,機庫混凝土地面面積大,為混凝土的施工提出了很高的要求。尤其是機庫混凝土地面總面積達13600m2,一次找平壓光。共分25條,單條最大寬度為9.3米要求采用一次性澆筑、機械化抹平,實現(xiàn)無縫連接。

        4、 本工程建筑規(guī)模大,專業(yè)設(shè)備復(fù)雜多樣,工程施工中采取多項科技含量高的新工藝、新材料、新方法。

        4 主要施工技術(shù)措施

        1、機庫大廳鋼網(wǎng)架采用地面組拼,一次性整體提升的施工方案。根據(jù)本工程的特點,機庫內(nèi)建服務(wù)樓及獨立柱部位網(wǎng)架采用高空散拼,與整體提升部分結(jié)合處進行高空合攏。此項施工,施工難度大,精度要求高,特別是高空散拼部分與整體提升網(wǎng)架合攏時,在保證施工安全的前提下,對腳手架搭設(shè)、焊接水平和提升精度都是一項重大的考驗。針對這些特點,施工測量采用高精度儀器及外控法進行測量控制,我們主要從高空散拼、地面拼裝、屋蓋整體提升過程中的跟蹤監(jiān)測、合攏卸載后的撓度測量等方面進行了控制。依據(jù)土建提供的平面及高程控制點,建立鋼結(jié)構(gòu)自己的閉合測量控制網(wǎng),共設(shè)置了17個控制點,采用雙向矩形相交控制網(wǎng)進行測量控制,有效的保證了安裝精度。

        2、機庫大廳混凝土獨立柱最大澆筑高度為25.3米,采用豎向分步施工的方法,柱軸線定位及柱身垂直度使用經(jīng)緯儀進行控制,水平施工縫處使用模板下包的方法防止產(chǎn)生錯臺現(xiàn)象。柱定位及柱身垂直度偏差滿足鋼網(wǎng)架安裝要求。

        3、機庫大廳混凝土地坪總面積約13600m2,一次找平壓光。共分25條,單條最大寬度為9.3米。使用 “大面積鋼筋混凝土地面施工工法”進行施工。采用整體式整平振動梁進行找平,機械磨光機進行表面收光。抹壓收光工作要把握好在有限的時間里保證遍數(shù)(一般不少于6遍)和質(zhì)量地完成,必須撐握好當(dāng)天的氣溫和確定好混凝土的坍落度及配備相應(yīng)的人力、機具。本工程應(yīng)用這種原理關(guān)系,測得在混凝土澆筑后5小時,可上人抹壓,可抹壓時間為5-6小時,由此確定投入的機械和人工數(shù)量。在混凝土初凝前,即混凝土的抗壓強度達到1.2N/mm2前,施工時以不見水光,稍微泛白時,工人操作圓盤抹壓機進行圓狀抹壓運轉(zhuǎn),此機械的工藝原理為模仿人工用木抹搓壓的,使混凝土面層受到反復(fù)搓動而使?jié){液上浮,上浮漿液增多而變得粘稠。粘稠到一定程度時(半干稠狀,上機械抹光以葉片不甩漿為好),可上抹光機在作業(yè)區(qū)內(nèi)來回交錯抹光。其原理就是在混凝土終凝前,會出現(xiàn)大量的水化熱反應(yīng),大量的能量外泄,而使混凝土產(chǎn)生收縮裂縫。抹光的作用就在于消除這此裂縫。因此,在大面積抹光后,只要是在終凝前,都需要安排人員繼續(xù)觀察,一旦出現(xiàn)裂縫,立即趕在終凝前抹光。表面平整度滿足環(huán)氧地坪施工要求。

        4、本工程主要用途為飛機維修機庫,包含航線維修機庫、大修機庫及噴漆機庫,因此各專業(yè)管道交叉多,安裝難度大,特別是噴漆機庫,全部采用防爆設(shè)備,其中的空調(diào)系統(tǒng)布置在網(wǎng)架內(nèi)的螺旋風(fēng)管,直徑大(最大直徑達到2.4米),安裝精度高,安裝的操作面較為狹小且在高空,對于施工安全也是一場不小的考驗。施工前各專業(yè)做好詳細的管道布置圖,將管道矛盾沖突解決在施工準(zhǔn)備階段。安裝完成后管道布置簡潔美觀,符合設(shè)計及規(guī)范要求。

        5、機庫大門:分為航線維修機庫和大修及噴漆機庫兩部分,航線維修機庫的大門洞口尺寸寬×高為:139500×20500mm,分為8扇安裝,大修及噴漆機庫的大門洞口尺寸寬×高為:99500×15000mm,分為6扇門安裝,每扇門重約為20噸。機庫大門不僅在外觀上占正面的絕大部分,同時也是保證機庫正常工作的屏障。該機庫門所有鋼結(jié)構(gòu)均事先充分預(yù)加工,現(xiàn)場僅需螺栓連接,保證加工精度;其次是控制方式,大門采用變頻控制,通過緩起緩?fù)p少大門所受沖擊,提高運行穩(wěn)定性。

        6、大面積屋面防水、排水施工技術(shù):本工程機庫及附樓屋面面積約20000㎡,屋面采用有組織內(nèi)排水、虹吸排水系統(tǒng)。機庫屋面防水做法為:0.8mm厚單層壓型鋼板基層,上鋪一層PE膜隔氣層,隔氣層上鋪100mm(50+50)容重為180kg/m3雙層巖棉板,巖棉板上做雙層1.2mm厚,帶聚酯纖維織物加強筋淺灰色抗紫外線PVC卷材防水層,機械固定,熱風(fēng)焊接。附樓屋面為防滑地磚上人屋面,防水采用雙層3mm后APP改性瀝青防水卷材組合防水層。整個工程共布置114個雨水斗。大面積屋面雨水排水采用虹吸系統(tǒng)可以有效的較少排水系統(tǒng)的立管數(shù),排水效果較好。虹吸雨水排水系統(tǒng)管道內(nèi)水流速較快,對管道有較大的沖刷作用,對管道有較好的沖刷潔凈作用。本工程雨水管道系統(tǒng)是隨屋面網(wǎng)架一道地面安裝整體提升就位,因此在安裝過程中不僅是要考慮管道自身的重力變形,還考慮了網(wǎng)架提升過程的下?lián)稀?/p>

        7、多支點吊車施工技術(shù):本機庫共布置5臺多支點懸掛吊車,其中航線維修機庫安裝3臺四支點電動葫蘆雙梁懸掛起重機,起重量分別為10t、5t和3t,大修機庫布置1臺5t三支點電動葫蘆雙梁懸掛起重機,噴漆機庫布置1臺5t防爆型三支點電動葫蘆雙梁懸掛起重機。

        本工程吊車梁節(jié)點是提升前地面拼裝時安裝的,要求考慮提升過程中網(wǎng)架的撓度的影響,要求吊車梁連接節(jié)點安裝精度高。導(dǎo)軌以及起重機安裝是在網(wǎng)架安裝完成后高空散裝的、安裝難度大。結(jié)合屋蓋地面拼裝、整體提升的工藝進行吊車梁節(jié)點、軌道、起重機的安裝,為我國在大跨度結(jié)構(gòu)的起重機安裝領(lǐng)域提供了新的施工方法。

        5 結(jié)語

        機庫項目具有較強的專業(yè)性,項目的順利建成投產(chǎn)需要方方面面的支持和配合,各種因素缺一不可,對項目管理、設(shè)計、施工等各方面的回顧分析,但愿能對其它類似項目起到拋磚引玉作用。

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