北京首都国际机场T3新航站楼工程概况.docx
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北京首都国际机场T3新航站楼工程概况
北京首都国际机场T3新航站楼
一、工程概况
北京首都国际机场3号航站楼工程是我国规模最大的国际航空港,工程总投资250亿元,是国家重点工程,同时也是2008奥运会最重要的配套工程,其规模宏大、举世瞩目。
T3航站楼分为T3A、T3B和T3C三部分,其中T3B工程主楼建筑面积约38.7万m2,平面布置呈“Y”字形,为大面积、大跨度抽空三角锥钢网壳结构,屋面为双曲面外形,呈飞行体状。
南北方向长约958m,东西方向宽约775m,其投影面积约为11万㎡,屋顶顶标为42m。
3号航站楼南北两座建筑(T3C和T3E)由于距离过长,两座楼之间会建造旅客捷运系统以方便乘客。
旅客捷运系统(APM)是一套无人驾驶的全自动旅客运输系统。
捷运系统采用加拿大庞巴迪公司的设计方案,该系统采用轨旁和中控传递信号控制车辆的运行。
行车路线单程长2080米。
分别设置在T3C、T3D、T3E共有3个车站。
3号航站楼行李系统采用国际最先进的自动分拣和高速传输系统,行李处理系统由出港、中转、进港行李处理系统和行李空筐回送系统、早交行李存储系统组成,覆盖了T3C、T3E及连接T3C与T3E行李隧道的相应区域,占地面积约12万平方米,系统总长度约70公里。
航空公司只要将行李运到分拣口,系统只需要4.5分钟就可以将这些行李传送到行李提取转盘,大大减少旅客等待提取行李的时间。
交通中心(GTC)位于3号航站楼前,地下有两层总面积为30万平方米的停车场,可停车7000辆。
旅客从停车场下车后,乘坐电梯可直达候机楼内。
在交通中心的地面上,是轻轨交通车站,建筑面积4.5万平方米,椭圆形玻璃壳体结构。
旅客可从城内乘坐轻轨交通直到航站楼。
东直门至首都机场的轻轨线路会分岔后分别达到2号和3号航站楼,3号航站楼与原有2号航站楼之间也会建立轨道连接。
第二机场高速路、机场南线高速路、机场北线高速路、机场轨道交通等场外配套工程的建设,为旅客来往首都机场提供了方便通道。
北京首都国际机场3号航站楼投入使用后,北京首都国际机场的第三条跑道在3号楼投入使用之际完工。
北京首都国际机场成为中国第一个拥有三座航站楼,双塔台、三条跑道同时运营的机场,机场滑行道由原来的71条增加到137条,停机位由原来164个增为314个。
T3B主屋面吊顶工程施工需搭设脚手架10万㎡,所用钢管构件约1万t,搭设高度随屋面曲线高度变化而变化,核心区最大高度达到37.45m跨度达到21m,最大悬挑7.5m,是目前国内已知规模、高度和跨度最大的满堂红脚手架。
二、要解决的关键技术问题
1.搭设高度高,距地面高度25m~50m,大部分天花区域距地面高度在30m左右,最大高度达到37.45m(相对地下轻轨轨道悬空高度近50m)。
2.扣件式钢管脚手架自重超过楼板允许承受载荷。
3.要适应斜玻璃幕墙作约7*5m的悬挑结构。
4.脚手架搭设跨度达到21m,为国内之最。
5.脚手架用量大,约10万㎡,1万t钢管,要留有足够的消防和材料运输通道,实现顶部装修和楼面铺装交叉施工,工期紧。
三、CRAB系列模块脚手架技术特点
1.CRAB系列模块脚手架基本构件
CRAB系列模块脚手架是从法国引进,主要构件有:
立杆、横杆、加强横杆、对拉角杆及可调基座等附件。
主要支撑杆件有两种:
一是直径为Φ60.3mm,壁厚3.2m的杆件;二是直径为Φ48.3mm,壁厚2.7mm的杆件。
支撑杆件材料采用的是低碳合金结构钢Q345B,且经过热镀锌处理,具体机械能指标为屈服强度大于等于345N/mm2,延伸率大于等于21﹪。
架体模块连接形式均用U型扣件与C型卡穿楔形销打紧固定,当受到重力时楔形销就会自动旋转并与U型卡钩锁定,安装精度较高,节点连接的可靠性好。
U型卡和卡钩,材料均用WL510,机械性能指标为:
屈服强度355~475N/mm2、抗拉强度为420~560N/mm2、延伸率最小值为24﹪,单杆承载力最大为6t。
2.CRAB系列模块脚手架结构特点
CRAB系列模块由水平杆、立杆和对角拉杆分别在横向、纵向和竖向构成一个三维结构单元,再由该结构单元重复组合,形成三维空间架体。
搭接配件分别焊接在杆件上,并采用刚性连接,安全可靠;同时增加了对角拉杆,并贯穿全部空间架体,保证了脚手架整体稳定性更好。
CRAB系列模块脚手架具有以下特点:
(1)重量轻。
除了钢管重量轻外,其一般纵距×横距×步距=3.0m×2.5m×2.0m,远大于扣件式钢管脚手架一般装饰用纵距×横距×步距=1.8m×1.8m×2.0m,整架比同体钢管配件脚手架重量减轻约1/3。
(2)强度高。
架体杆件全部采用低碳合金结构钢,强度高于传统脚手架用的普炭钢管。
(3)可以做悬挑结构,解决脚手架外延无法生根的问题。
(4)可以做大跨度结构,解决施工现场留置消防通道、材料运输通道难的问题,同时可以实现顶部装修和楼面铺装交叉施工。
(5)模块结构,搭设和拆除速度快,安装工效提供2倍,安装时杆件可利用安装耳并通过滑轮起吊,可以大大降低劳动强度,缩短施工工期。
四、主要技术
本工程核心区使用了CRAB系列模块脚手架,主要支撑采用直径为Φ48.3mm的杆件,基本布置尺寸为:
纵距×横距×步距=3.0m×2.5m×2.0m。
脚手架正中间跨度为21m。
1.最大净跨度为21m脚手架搭设方法
核心区最大净跨度为21m,左右完全对称。
1和9轴线外分别采用两组Φ60塔架落地,横向两排塔架间距1.5m,纵向塔架间距1.0m。
塔架分别与两侧与满堂红脚手架相连接。
悬跨部分横杆为1.5m,2.5m,3.0m,以2m立杆为步距,形成1.5m×2.5m×3m和3.0m×2.5m×3m的格构单元,并沿纵向延伸。
悬跨部分分别从两侧以2m为阶梯向跨中递减,横向斜拉杆满布,并为了使结构受力更合理,增大架体安全系数,根据受力图在局部布置双斜拉杆和加强横杆。
21m跨脚手架的计算:
根据CRAB系列模块脚手架连接的特点:
所有杆件轴向受力性能最好;横杆的杆件端部受弯能力很差,可以忽略其受弯承载力,假定其端部连接为铰接,杆件只能承受轴向拉力和压力;斜拉杆由于为偏心连接,忽略其受弯和受压承载力,假定其端部连接为铰接,杆件只能承受轴向拉力;立杆竖向为直插连接,主要承受轴向压力。
根据以上假定,每榀架简化为平面桁架进行各杆件的承载力验算。
恒载标准值取脚踏板和各杆件自重,可变荷载标准值取2kn/m2。
各杆件编号后,建立计算机计算模型,输入有关荷载数据,通过计算机模拟计算分析,得出各杆件的剪力图、弯矩图、轴力图和位移图及有关数据,然后依据受力数据的比较对薄弱杆件进行优化和加强。
2.脚手架相邻的架体连接方法
为了加强架体的稳定性,可与相邻的架体或建筑物连接以保证稳定。
连接采用Φ48mm普通钢管和十字卡扣与周边架体拉结,节点分布为:
竖向间距4m,横向间距不大于6m,所有能和土建结构拉接的部位均做点式拉接。
3.7.5m大悬挑的塔设结构形式,最大悬挑为7.5m,边立杆采用Φ60立杆,其余采用Φ48立杆。
计算方法与21m跨脚手架一样。
五、CRAB系列模块脚手架安装
1.工艺流程
基础放线--基础立杆、调整校正加固--横杆--斜杆--标准层施工、施工马道、连接格构柱、挂网-封顶铺板--临边安全防护--踢脚板--验收。
2.CRAB系列模块脚手架的搭设方法和要求
(1)按图纸直接搭设。
架顶临边设置满挂密目网防护栏杆,防护栏杆高度不小于1200mm,挡脚板不小于200mm。
(2)具体步骤
搭设时,在放好线的搭设位置摆好可调底座,套上2.5m立杆(或Φ60基础立杆),沿纵横向用横杆连接,调整高度和水平后上接2mΦ48立杆(或2mΦ60立杆)按2m步距架设横杆,四周立面斜杆按图连接,竖向按步距8~10m布置连接构成满堂架。
架顶部满连,跨间斜杆满布;顶部铺设50mm后木踏板或钢踏板。
(3)注意事项
一是脚手架搭设前应在现场进行杆件、配件再次检查,禁止使用规格、质量不合格的杆件、配件进行安装。
二是脚手架安装前必须进行技术、安全交底方可施工。
统一指挥,并严格按照脚手架的搭设程序进行安装。
三是在架子安装前必须对搭设基础进行检查,对基础不符合安全施工的部位坚决不准许施工。
等基础合格检查后才可施工。
四是先放线定位,然后按线位准确地确立基础立杆的位置,扫地杆和一步横杆锁定立杆,斜杆保持其稳定;再用水平尺或水平仪调整整个基础部分的水平和垂直,挂线调整纵、横排立杆在一条支线上,用尺量检查每个格构方格的方正;检验合格后再进行上部标准层布局的施工。
在施工中随着架体的升高随时检查和校正架体的垂直度(控制在3‰内)。
锁销一定要打紧。
五是脚手架基本为方型。
搭设是由室内柱定位开始施工,向两边延伸搭设。
搭设时随施工随校正并予以加固。
六是固定架在完成调整后可以和周围脚手架进行连接。
连接方式采用48钢管用十字扣件将塔架与脚手架拉接。
七是在搭设过程中不得随意改变搭设设计、减少材料使用量、配件使用量,或卸载、节点搭设方式混乱、颠倒。
八是悬挑处立杆的连接螺栓必须全部安装,不得有遗漏
3.CRAB系列模块脚手架的使用
(1)严禁在脚手架上堆放任何超重物。
用于吊顶安装施工的脚手架荷载不得高于活载荷2kN/m2,严禁局部堆载。
(2)吊顶安装人员在脚手架上的最大作业高度以可以进行正常作业为限,禁止在脚手架上以任意方式加任何增高物具。
(3)任何作业人员不得随意拆除脚手架的基本构件、整体性杆件、连接件、防护措施等。
确因操作需要临时拆除的,按照要求进行相应补强,在作业完成后及时恢复原样。
(4)作业人员每次施工前必须对施工区域的脚手架进行检查,发现问题及时提出并由专业人员排除隐患。
(5)作业人员在每天施工完成时,必须对施工现场进行清理,严禁自脚手架上向下抛掷、丢弃任何物品。
(6)脚手架上任何操作面不得超载荷施工作业,如确实需要超载荷时必须通报脚手架设计人员及审批人员,等加固方案通过审批、脚手架加固后,设计人员签字后方可施工作业。
4.CRAB系列模块脚手架的拆除
(1)脚手架拆除顺序与安装顺序正好相反。
遵循后搭设的先拆的原则。
顺序为:
维护网、护身栏、脚手板、顶托、端杆、斜拉杆、横杆、立杆、对角杆、底座。
(2)拆除的脚手架杆件及配件用安全的方式逐层拆除、分类、打包、运输装车,并保护现场物品安全。
在拆除时做好协调、配合工作,禁止单人拆除较重杆件、配件。
(3)脚手架拆除时,为使架体保持稳定拆除的最小留置区段的高宽比不准大于2:
1,拆除的每根杆件都用安全绳和安全钩放置地面,决不能抛掷。
在每个步距内要先拆除斜杆,其次是横杆,最后将立杆拆除以此类推。
架体的四周拉接点和水平安全网一定要随着架体的降低同时拆除,决不可先拆拉结点和安全网后拆架体。
六、五组特色数据
从6300万到8200万:
3号航站楼建成后,到2015年首都机场每年的旅客吞吐量将达6300万人次;但是到2008年底,这一数字就将突破5300万,为此3号航站楼原本预留的T3C一并投入建设。
新航站楼启用后,首都机场旅客吞吐的设计总量将达到8200万人次,这将大大缓解首都机场资源紧张的现状。
2.4公里与3公里:
从鸟巢到奥林匹克森林公园的直线距离约为2.4公里,而3号航站楼中T3A到T3B的距离,便已达到约3公里,可见其体量之庞大。
5000张与10万张:
首都机场原有2号航站楼的设计图纸大约有5000多张,而3号航站楼的设计图纸总共有近10万张,足以堆满一座库房,两者相差20倍。
2.5分钟和8至10米/秒:
国际航班的旅客乘坐捷运系统,下机只需要2.5分钟的时间便能到达行李提取处。
与此同时,传送带上的行李也正在以每秒8至10米的速度飞奔,这意味着旅客无需再为等候取行李而耗费过多的时间。
15度与2.3米:
3号航站楼的玻璃幕墙有一个向外倾斜的角度,与垂线成15度夹角,而幕墙的落地分格则采用了2.3米高的玻璃,这两项设计使得旅客在水平视线望向窗外,既看不到玻璃上反射的影