文｜本刊編輯部

2018年9月30日，桂林兩江國際機場T2航站樓正式啟用。4個值機島，22條安檢通道，能滿足每小時近4000人次進出港的高峰流量。智能化行李分揀系統(tǒng)、人臉識別等“智慧空港”技術(shù)手段也在這里得到全新應(yīng)用。

桂林兩江國際機場位于桂林市臨桂區(qū)，距桂林市中心28公里，是桂林市對外宣傳的重要窗口和一道亮麗的風(fēng)景線。桂林兩江國際機場屬于華南經(jīng)濟圈、西南經(jīng)濟圈與東盟經(jīng)濟圈的結(jié)合部，是國內(nèi)重要國際旅游航空樞紐、西南地區(qū)最大的國際航空港和廣西區(qū)內(nèi)干支結(jié)合的航空樞紐機場，同時也是連接粵港澳與西部地區(qū)的重要通道。

桂林兩江國際機場經(jīng)過10多年的持續(xù)運行，部分設(shè)施與國內(nèi)先進機場相比已經(jīng)逐漸落后，機場候機樓的設(shè)計容量日趨飽和。2010年，在桂林兩江國際機場通航的十余年后，為了加快建設(shè)一個與國際旅游勝地標(biāo)準(zhǔn)相符的國際機場，廣西機場管理集團有限責(zé)任公司正式啟動了桂林兩江國際機場航站樓及站坪配套設(shè)施擴建工程。2013年10月，桂林兩江國際機場擴建工程項目得到了國家發(fā)展改革委的正式批復(fù)，并在2015年年底開工建設(shè)。

開啟機場2.0時代

桂林兩江國際機場T2航站樓及站坪配套設(shè)施擴建工程航站樓主體工程地上3層，局部地下1層，建筑高度39.80m。航站樓采用“兩層式” 旅客流程，出發(fā)、到達(dá)旅客上下分層，出發(fā)層在上，到達(dá)層在下。T2航站樓呈“U”字構(gòu)型，由主樓和兩條垂直指廊構(gòu)成，與T1航站樓相距約180m，中間有連廊銜接，共設(shè)有登機橋固頂端24套，南北向總寬約372m，東西向總長約為320m，指廊寬度為39m。中間港灣南北向?qū)挾葹?94m，東西向深度為198m，建筑總面積約105000m2。基礎(chǔ)形式為沖（鉆）孔灌注樁，地基與基礎(chǔ)設(shè)計等級為甲級；結(jié)構(gòu)形式主要為框架結(jié)構(gòu)，鋼筋混凝土以圓柱為主，屋面為大跨度雙向雙曲拱殼鋼結(jié)構(gòu)；建筑結(jié)構(gòu)安全等級為一級，結(jié)構(gòu)重要系數(shù)為1.1，結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限為50年，建筑耐火等級為一級，地下工程防水等級為一級，抗震設(shè)防烈度為6度。

桂林兩江國際機場T2航站樓造型名為“山水桂冠”，以桂林山水為靈感，通過建設(shè)屋頂曲面交疊，自然形成側(cè)面天窗，曲面為山，流線為水，打造以山水般起伏流動的屋面線條和天際線構(gòu)成一頂靚麗的“山水桂冠”，深刻詮釋了桂林豐富的自然精華和深厚的人文底蘊。同時，建筑的大幅度屋面起伏和連續(xù)的拱形結(jié)構(gòu)，有利于屋面排水和雨水收集；屋頂曲面的交疊處理，自然形成側(cè)面天窗，有利于自然光線的采集及空氣流動。

桂林兩江國際機場T2航站還應(yīng)用了智能化行李分揀系統(tǒng)、呼叫中心平臺、安保集成平臺、人臉識別等“智慧空港”技術(shù)手段，并規(guī)劃了涵蓋餐飲、百貨、免稅及休閑娛樂等多種業(yè)態(tài)的商業(yè)區(qū)，設(shè)計了桂韻廊、藝術(shù)空間、音樂閱讀區(qū)三大人文主題場景，能為旅客帶來更好的航空出行體驗。

作為該工程項目的施工方，中國建筑第八工程局有限公司（以下簡稱“中建八局”）是隸屬于世界500強企業(yè)“中國建筑工程總公司”的國有大型建筑地產(chǎn)綜合企業(yè)，具有房屋建筑工程施工總承包特級、鋼結(jié)構(gòu)工程專業(yè)承包壹級、建筑行業(yè)（建筑工程）甲級設(shè)計等資質(zhì)。主要經(jīng)營業(yè)務(wù)包括房建總承包、基礎(chǔ)設(shè)施、工業(yè)安裝、投資開發(fā)和工程設(shè)計等,下設(shè)20多個分支機構(gòu)，經(jīng)營區(qū)域國內(nèi)遍及長三角、珠三角、京津環(huán)渤海灣、中部、西北、西南等區(qū)域；海外經(jīng)營區(qū)域主要在非洲、中東、中亞、東南亞等地。近年來主要經(jīng)濟指標(biāo)實現(xiàn)快速增長，綜合實力位居國內(nèi)同級次建筑企業(yè)前列，是國內(nèi)最具競爭力和成長性的建筑企業(yè)之一。

中建八局在該項目實施過程中，充分應(yīng)用BIM技術(shù)，不拘泥于固有軟件、固有模式，不斷探索研究，開拓新視野，利用創(chuàng)新技術(shù)為該項目提供了新思路，解決了項目重難點問題。

構(gòu)件種類繁多 空間關(guān)系復(fù)雜

桂林兩江國際機場擴建工程——T2航站樓長377m，寬355m，呈U型結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)是由中心區(qū)屋蓋鋼結(jié)構(gòu)、指廊區(qū)屋蓋鋼結(jié)構(gòu)、支撐拱鋼結(jié)構(gòu)、登機橋鋼結(jié)構(gòu)、鋼連橋鋼結(jié)構(gòu)和鋼浮島鋼結(jié)構(gòu)六部分組成，總用鋼量約1.1萬噸。

該結(jié)構(gòu)本身構(gòu)件種類多、空間關(guān)系復(fù)雜，復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)深化難度大，由于前期圖紙完善程度不夠等因素，深化設(shè)計時間緊、任務(wù)重、難度大。比如中心區(qū)屋蓋鋼結(jié)構(gòu)：屋面殼體外形為空間波浪形狀，桿件定位困難，構(gòu)件數(shù)量多，截面規(guī)格多，殼體建模深化階段要充分考慮金屬屋面的構(gòu)造；而支撐拱為平面及空間雙曲支撐拱，其截面為梯形箱體，截面由大到小呈漸變形式，內(nèi)部筋板數(shù)量多、建模難度大。

同時，空間雙曲拱的加工精度控制也是難點之一，如何合理的組織裝配順序和焊接順序，以保證焊接的可達(dá)性及熔透要求；還要避免由于熔透焊接引起的收縮變形從而保證整體構(gòu)件的外形尺寸等等都是本項目的難點。

桂林兩江國際機場擴建工程空間支撐拱截面尺寸大，并且是主要受力構(gòu)件，支撐拱的分段及安裝方法是施工重點。單層殼體屋蓋投影面積大，對接節(jié)點多，對分段及安裝精度要求高。

承接上述諸多難題的是中建八局鋼結(jié)構(gòu)工程公司，中建八局鋼結(jié)構(gòu)工程公司是隸屬于中建八局的專業(yè)公司，擁有鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計院、鋼結(jié)構(gòu)制造廠（制造特級）、檢測中心、自有勞務(wù)公司、吊裝公司，集設(shè)計、科研、咨詢、施工、制造于一體的國有大型鋼結(jié)構(gòu)公司。目前在超高層、大型場館、機場航站樓等領(lǐng)域逐步培養(yǎng)了一定競爭優(yōu)勢，同時也在積極拓展橋梁、鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅、綜合管廊等新興領(lǐng)域。

中建八局鋼結(jié)構(gòu)工程公司總經(jīng)理梁建軍表示，BIM 技術(shù)為中國的建筑行業(yè)信息化建設(shè)提供了一個全新的方式。BIM 在復(fù)雜形體的模型創(chuàng)建與構(gòu)件加工中的優(yōu)勢為建筑行業(yè)帶來了更多的可能性。

Advance Steel 在復(fù)雜鋼構(gòu)項目中的深化應(yīng)用

由于本項目的結(jié)構(gòu)特點，在深化建模時，為避免目前常用的深化軟件應(yīng)用在雙向雙曲的建造功能上的缺陷，同時考慮到鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件信息以IFC格式周轉(zhuǎn)有信息丟失的先例，項目團隊考慮了多種深化方案，經(jīng)過了多次的嘗試和比較，最終選擇并使用Advance Steel軟件進行桂林兩江國際機場擴建工程項目的深化。

基于Advance Steel在異型構(gòu)件建模上的優(yōu)勢，該項目在以下采用鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的深化設(shè)計中采用了Advance Steel。

首先是中心區(qū)屋蓋鋼結(jié)構(gòu)。中心區(qū)屋蓋鋼結(jié)構(gòu)采用由橫梁與環(huán)梁圍成的矩形網(wǎng)格，環(huán)梁為矩形鋼管，截面高度自中部的900mm向兩端的500mm依次變化。橫梁為圓形鋼管，鋼管最大直徑351mm。單層殼體通過自拱身斜向伸出的與殼體環(huán)梁曲線近似相切的撐桿與支撐拱連接。中心區(qū)屋蓋鋼結(jié)構(gòu)總重約4600t。屋蓋殼體桿件之間的節(jié)點均為剛接。

二是支撐拱。本工程支撐拱共有36個，其中南、北指廊區(qū)各10個，中心區(qū)有16個。中心區(qū)支撐拱為空間曲線實腹鋼結(jié)構(gòu)拱，整個中心區(qū)由7對相對朝向的弧形拱及端部兩片平面拱組成，跨度分別為118m、75m、45m、39m。支撐拱橫截面為梯形截面，截面高度自支座向跨中逐漸變小。指廊實腹拱跨度為38m，拱橫截面為梯形截面，截面高度自支座向跨中逐漸變小，除中心區(qū)中部的四對拱支撐拱拱腳落地外，其余拱在三層樓面處與混凝土結(jié)構(gòu)采用拉桿拉接。支撐拱總用鋼量約3800t。

節(jié)省建模時間 算量快捷方便

對于自定義板的創(chuàng)建，Advance Steel提供了多種方法滿足深化建模的需求，可以繪制或者使用導(dǎo)入的CAD閉合多段線直接生成所需要的板，或者只需捕捉到板的中點、對角點和任意三個點也可以直接生成矩形板，對于生成的多邊形板可以直接拆分。而在同類其他軟件中，這些都不能直接做到，相較Advance Steel而言顯得繁瑣和受限制。

該項目的拱腳是自定義板拼式構(gòu)件，在深化拱腳過焊孔或者焊縫坡角等部位時，Advance Steel提供了多種靈活的切割方式，例如過焊孔的深化，只需要選擇工具，直接點擊鋼板就會自動出現(xiàn)，然后可以更改過焊孔的各項參數(shù)，而后創(chuàng)建的過焊孔無需逐個更改參數(shù)，焊縫坡腳也同樣如此，可節(jié)省大量時間。

拱的空間雙向曲線建模是桂林兩江國際機場擴建工程項目深化建模中最為復(fù)雜的部分，既需要保證精度，又需要節(jié)省時間。項目團隊采用Advance Steel和Dynamo相結(jié)合的方式來深化這部分結(jié)構(gòu)。在dynamo中拾取拱的中軸線，為滿足精度要求將中軸線等分成250等份，然后找出每個點的法平面，將等分點在法平面上平移，將偏移后的點連成線，在dynamo中生成后即在Revit中同步更新，最后把生成的空間雙曲控制線從Revit中導(dǎo)出，在Advance Steel中利用控制線，采用自定義板工具中的創(chuàng)建扭轉(zhuǎn)折疊板的工具來創(chuàng)建拱。操作非常方便快捷，大大加快了進程，節(jié)省了時間。當(dāng)創(chuàng)建出這樣的空間雙曲拱之后，還可以把這種空間雙曲的板自動展開出圖，模型的精確加上展開的功能，大大提高了圖紙精確度。

Advance Steel在出構(gòu)建圖時還可以方便的置入材料表，并根據(jù)實際需求，提取所需構(gòu)件的清單。Advance Steel提供了多種清單模版，使模版的創(chuàng)建更簡單，并且在構(gòu)件清單中可以自動加入構(gòu)件截面形狀，工程師看起來直觀清晰， 很好地滿足了基于BIM模型算量的需要。

此外，Advance Steel具備了全面的出圖功能，布置圖、零件圖出圖流暢，出圖時會自動布置剖面圖，針對標(biāo)準(zhǔn)型構(gòu)件可以自動標(biāo)注滿足要求的尺寸和標(biāo)記符號等。

在項目實施過程中，項目成員將Advance Steel里建立的所有構(gòu)件轉(zhuǎn)入了Navisworks 中，進行施工模擬，并作為交底溝通的依據(jù)。將Advance Steel模型導(dǎo)入Navisworks時，數(shù)據(jù)對接完整，構(gòu)件根據(jù)AS圖層里的分類，在Naviswork選擇樹窗口里也已分類，無需花費大量的時間重新選擇對象，組成選擇集。同時，Advance Steel模型也可導(dǎo)入Autodesk 3d Max中創(chuàng)建的施工總體流程模擬，針對施工重難點進行相關(guān)施工工藝的模擬演示，幫助項目展開更清晰直觀的交底討論。

多用戶功能更具靈活性、安全性。允許深化工程師在不同用戶創(chuàng)建的構(gòu)件間創(chuàng)建節(jié)點，同時當(dāng)一個構(gòu)件被一個用戶使用時，禁止其他用戶使用，這一設(shè)置顧全了建模的靈活和安全兩方面，避免了多個用戶修改了同一個模型對象的錯誤現(xiàn)象，節(jié)省了整體模型的校核時間，提高了效率。

Advance Steel在安軟件的界面即是基于AutoCAD，支持所有AutoCAD的功能，對導(dǎo)入的AutoCAD圖紙和建好的模型能夠進行快捷方便的圖層編輯管理，從而加快了深化建模的速度，例如在使用梁板柱等工具建模時，模型會自動保存在相應(yīng)的梁板柱圖層中。

實際上，鋼結(jié)構(gòu)BIM三維實體建模進行深化設(shè)計并出圖的過程，本質(zhì)上就是進行數(shù)字預(yù)拼裝，實現(xiàn)“所見即所得”的過程。深化設(shè)計應(yīng)用減少了設(shè)計錯誤， 提高了設(shè)計質(zhì)量和效率。通過模型，準(zhǔn)確高效的獲取需要的信息（材料信息，構(gòu)件幾何信息等），同時三維激光掃描、物聯(lián)網(wǎng)等創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用更為傳統(tǒng)的建筑業(yè)帶來了新活力。

在桂林兩江國際機場T2航站樓復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)項目中，項目團隊大膽使用Advance Steel，解決了該項目時間緊，任務(wù)重的難題。與采用其他鋼結(jié)構(gòu)軟件相比，采用Advance Steel 幫助項目團隊節(jié)省了約20%的人力，在5個月之內(nèi)完成了原來預(yù)估需要6個月完成的項目。項目團隊一致認(rèn)為， Advance Steel易學(xué)易用、功能全面，建模效率高，特別針對異型構(gòu)件大大提高了深化建模的速度和精確度，其與BIM技術(shù)的無縫銜接，有利于進一步拓展鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的BIM應(yīng)用。