CN109469351A - 一种航站楼不停航改建单元式施工围挡及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于建筑施工领域，具体涉及一种航站楼不停航改建单元式施工围挡及其施工方法。该围挡是将围挡龙骨与围挡面板在地面上拼装成若干块基本单元，然后逐块安装、固定到主体结构上的一种施工围挡。所述基本单元悬挂或吊挂于主体结构上，围挡自重不影响楼面，基本单元龙骨为桁架形式，跨度大、承载能力强，面板为大厚度金属面夹芯板，耐火、保温、隔热等综合性能优良。由于基本单元拼装均在地面完成，该围挡还具有安拆简便、施工速度快，施工周期短等特点，有利于航站楼内快速达成施工封闭条件，减小施工围挡安拆对航站楼运营的影响。

Description

一种航站楼不停航改建单元式施工围挡及其施工方法

技术领域

本发明属于建筑施工领域，具体涉及一种航站楼不停航改建单元式施工围挡及其施工方法。

背景技术

机场改扩建项目中，因新老航站楼建筑风格统一的要求，或既有航站楼扩容、流程优化、功能提升的要求，时常会涉及到既有航站楼的改建。在日益增长的运输压力下，对既有航站楼就地局部改建，避免拆除重建，是一种节约投资、缩短建设周期的优良方式，但由于机场环境特殊，这种建设方式到施工阶段往往需要采取不停航施工，施工生产必须在确保机场内人和物的绝对安全、确保机场正常运营不受大的干扰和影响的前提下方能开展，在这一系列约束下，使得既有航站楼不停航改建存在一系列的施工难题，需要一系列的管理与技术手段加以克服，施工围挡的设计与施工便是其中一个关键环节。

航站楼改建不可避免地会涉及到外立面的改建，旧立面拆除后，航站楼内部直接暴露于室外，对正常运营影响极大，此时施工围挡除了起到隔断作用外，还要兼作临时的建筑外墙使用，其性能要求远高于常规施工围挡。具体要求包括：1）要具备较强的承载能力。由于航站楼一般采用大柱距、大空间设计，施工围挡沿整个立面封闭后，其平面尺度很大，且旧立面拆除后，围挡所受的荷载条件复杂，远超常规围挡的范畴，故需按国家现行规范进行专项结构设计，确保安全；2）要满足耐火时限要求。航站楼改建施工期间围挡要兼作临时建筑外墙，由于国家现行规范对建筑外墙有耐火时限要求，故围挡的设计与施工需满足相应的耐火时限要求，并能够通过消防主管部门的审查与验收；3）能够保证航站楼非施工区域的正常运营。旧立面拆除后，室外和室内、施工区域与人流密集的运营区域仅一墙之隔，这就要求围挡要具备良好的隔热、保温、隔音、闭水性能，尽可能减小施工粉尘、噪音、以及外界季节更替、气象条件变化等对运营区域产生的影响；4）要求施工简便、施工周期短。在满足上述各项条件的基础上，要求围挡的构造要尽可能简洁、以方便安拆、缩短施工周期，减小围挡自身施工对航站楼运营产生的影响。

现有的施工围挡一般为水平拼接式围挡、砖砌围挡。水平拼接式围挡大多采用轻钢龙骨制成支架，在支架上固定彩钢板或彩钢夹芯板，然后多个围挡首尾相接围成一圈封闭的施工场地，这种围挡尺度小，无法满足高大空间封闭的要求；第二种砖砌围挡可达高度较高，但其自重较大，对楼地面承载力要求高，且日后拆除困难，对运营环境影响较大；还有一种钢框架围挡，在围挡位置先搭建一个钢框架，然后在框架上逐块固定围护板材，由于钢框架、围护板材需散件安装，材料的垂直运输量大，施工效率低，且安装、拆除过程中有大量的原位焊接、气割操作，同样不利于航站楼的运营安全。

因此，需要提供一种安全性好、综合性能优良、且施工简便的施工围挡，以解决现有围挡形式无法满足机场航站楼不停航改建施工的问题，本案因此而产生。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种机场航站楼不停航改建单元式施工围挡，该围挡可满足内部开阔空间封闭要求，其安全性好、耐火、保温、隔热、隔音等综合性能优良，且围挡自身采用单元化设计，施工安装及拆除简便，可满足机场航站楼不停航改建施工的需求。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种机场航站楼不停航改建单元式施工围挡，是将围挡龙骨与围挡面板在地面上拼装成若干块基本单元，然后逐块安装、固定到主体结构上的一种施工围挡。

进一步，所述的基本单元，有标准型单元、异型单元两种形式，标准单元为矩形，适用于立面规则区域的覆盖，异形单元为不规则的平面，主要用于立面非规则区域的覆盖。基本单元均由龙骨分块、面板组成。

进一步，所述的龙骨分块，为平面桁架形式，标准型单元的龙骨分块，由三道横杆、若干道竖杆及斜杆构成，分块高度H与面板高度一致，长度L与主体结构布置及围挡的横向划分情况一致。异型单元的龙骨分块，分块高度H为变化值，横杆数量需根据面板排布具体确定。

进一步，龙骨杆件可采用焊接矩形钢管，也可采用冷弯矩形钢管，杆件壁厚不小于3mm。龙骨杆件采用冷弯矩形钢管时，产品质量满足GB/T 6728《结构用冷弯空心型钢尺寸、外形、重量及允许偏差》的要求，

进一步，所述的面板，为承插型横排金属面夹芯板，厚度不小于100mm，产品质量需满足GB/T 23932《建筑用金属面绝热夹芯板》的要求，面材、芯材的燃烧等级需达到A级，同时需满足现行规范及消防主管部门提出的耐火时限要求，当耐火时限要求较高时，需在夹芯板外侧涂刷1~2h超薄型防火涂料。

进一步，所述的面板，横向排列于龙骨分块上，面板间通过插槽连接，面板与龙骨间采用自攻螺钉固定，自攻钉数量根据每块面板的负荷情况及龙骨厚度按国家现行结构设计规范计算确定，并均匀分布于三道横杆上。自攻螺钉产品质量需满足GB/T 15856.4《六角法兰面自钻自攻螺钉》的要求。

进一步，所述的基本单元，采用悬挂、吊挂方式与主体结构柱、屋盖结构连接。

进一步，基本单元与结构柱连接时，需在结构柱上后植或后焊支撑牛腿，将基本单元上道或中间道横向龙骨的两端焊接固定于支撑牛腿上。

进一步，基本单元与屋盖结构连接时，需在屋盖结构上安装两块吊挂耳板，同时在单元顶部的横向龙骨两端设置连接耳板，连接耳板与吊挂耳板间采用销轴或高强螺栓连接。

进一步，为抵抗侧向荷载作用，每块基本单元背部还需设置抗侧龙骨。

进一步，所述的抗侧龙骨，包括一道背部横杆与若干道斜向撑杆。背部横杆位于基本单元背部，与结构柱或屋盖结构连接，斜向撑杆由背部横杆上引出，与基本单元竖向龙骨的顶端、底端拉结。

进一步，抗侧龙骨与基本单元形成整体受力体系，需与基本单元整体建模后进行有限元分析，得到杆件内力及节点反力，作为基本单元龙骨、抗侧龙骨、悬挂节点、吊挂节点设计的依据。

进一步，为防止雨水渗流影响机场运营，所述的单元式围挡底部需设置止水坎，基本单元与止水坎间的横缝、上、下两块基本单元间的横缝采用Z形钢板封闭实现闭水，Z形钢板上口采用自攻钉与基本单元下口固定。

本发明的另一个目的在于提供一种单元式施工围挡的施工方法，包括以下步骤：

S1、在围挡下部砖砌或现浇止水坎；

S2、在主体结构柱上后植或后焊钢牛腿，在屋盖结构上安装吊挂耳板；

S3、在地面上进行龙骨分块的组装并焊接，其中横杆、斜杆外表面位于同一平面，以方便面板固定，竖杆贴焊于横杆内侧；

S4、由龙骨分块一端开始，用自攻螺钉将面板逐块固定至龙骨分块横杆上，另一端时预留一块面板后续散装；

S5、在面板上涂刷防火涂料，并安装Z形挡水板，在基本单元顶部横向龙骨上焊接吊装耳板；

S6、将拼装完成基本单元转运至安装位置，在屋盖结构上悬挂倒链，采用1~2副倒链将基本单元逐块提升至设计位置，与主体结构柱或屋盖结构连接；

S7、嵌补基本单元端部的预留面板；

S8、安装抗侧龙骨。

本发明的有益效果如下：

1）尺度大、安全性好：基本单元龙骨与抗侧龙骨整体形成空间立体桁架形式，结构竖向刚度大、抗侧能力强，单块单元长度可达十几米至数十米，且每块单元自成受力体系，竖向组合不受高度限制。此外围挡自身架空于楼面，围挡荷载直接通过结构柱传力，对楼面影响小。

2）防火、保温、隔热、隔水等综合性能优良：金属面绝热夹芯板本身是一种优良的保温墙体材料，厚度达到100mm以上时，可取得良好的保温、隔热、隔声效果，外涂防火涂料后可显著提高耐火性能，采用Z形钢板将围挡横缝封闭后，还可取得优良的闭水效果。

3）安拆速度快、施工周期短：基本单元的拼装都在地面完成，能够大幅减少高空拼焊作业、提高围挡安拆施工效率、缩短施工周期，有利于航站楼内快速达成施工封闭条件，减小围挡安拆对航站楼运营的影响。

4）使用灵活、适应性强：围挡尺度大，构造简洁，标准型、异型单元可灵活组合，适应不同的立面变化，可满足不同形式航站楼不停航施工隔离要求；

5）节约成本：高空拼焊作业少，施工措施费用低，完成面平整美观，无需二次装修，可作为广告媒介使用，有利于建设方减小投入。

附图说明

图1为本发明的单元式围挡正立面示意图；

图2为本发明的基本单元组成部分的分解图；

图3为本发明的基本单元的龙骨分块示意图；

图4为本发明的基本单元的面板示意图；

图5为本发明的基本单元的悬挂节点示意图；

图6为本发明的基本单元的吊挂节点示意图；

图7为本发明的基本单元的抗侧龙骨示意图；

图8为本发明的单元式围挡横缝闭水节点的示意图；

图9为本发明的基本单元的安装示意图。

具体实施方式

结合附图，对本发明较佳实例作进一步详细说明。

某机场拥有T1、T2、T3三座航站楼，其中T1、T3航站楼为连体建筑，T1航站楼建成于2000年，T3航站楼则建成于2012年，由于设计目标与设计方案的差异，两座航站楼在空间体量、结构形式、外立面上存在显著差异，突兀感强烈。为保证新、老航站楼在外观、结构、内部空间上的整体协调，业主决定对T1航站楼进行局部改建。

T1航站楼改建工程的主要内容为前厅屋盖、幕墙的改建，即拆除前厅的低屋盖与幕墙，替换为与T3航站楼形式相同的屋盖及幕墙，且改建施工不能影响航站楼的正常运营。由于T1前厅幕墙、低屋盖拆除后，T1后厅与T3直接暴露于室外，运营环境受到严重影响，故改建施工前，需在T1前厅与T1后厅、T3的交接面处设置全封闭施工围挡。该围挡总长度240米，最大高度达16.5米，且T1航站楼前厅低屋盖与幕墙拆除后，该围挡要兼作临时的建筑外墙使用，经调研，常规围挡形式及性能难以满足该工程施工需求。

为提供一种安全性好、综合性能优良、施工安装简便的施工围挡，本发明提供了一种航站楼不停航改建单元式施工围挡，如图1所示，所述围挡沿航站楼内主体结构柱5布置，围挡底部为现浇砼止水坎1，围挡主体由若干基本单元组成，基本单元包括标准型单元2、异型单元3，各单元长度与柱距相同，均为12米，标准型单元2高度为3米，异型单元3为适应屋面造型，高度为变化值。标准型单元2通过悬挂节点4悬挂于两侧的砼柱5上，非标准型吊元3通过吊挂节点6吊挂于屋面桁架7上。每个基本单元背部均独立设置抗侧龙骨，形成独立受力体系。

如图2，以标准型单元2为例，基本单元由龙骨分块8、横向排列的面板9组成，面板9与龙骨分块8通过自攻螺钉10固定，。

如图3，所述龙骨分块8为平面桁架形式，由三道横向龙骨81、五道竖向龙骨82、一对斜向龙骨83组成，分块高度H为3m，分块长度L为12m，龙骨杆件均采用B140x80x5冷弯矩形钢管，杆件之间采用焊接连接。

如图4，所述面板9为承插型横排金属面绝热夹芯板，厚度为150mm，插槽形式91为匚形。其中面材92为0.8mm厚彩涂钢板，芯材93为100kg/m³岩棉，面板自身耐火时限可达到90min。根据消防主管部门的要求，该工程施工围挡耐火时限要达到3h，故面板外侧还需涂刷1.5h超薄型防火涂料94。

图5所示为所述的悬挂节点4，标准型单元2顶部或中部横向龙骨81的两端悬挂在主体结构柱5后植的钢牛腿41上。所述的钢牛腿41，为B300X10矩形钢管，钢牛腿41焊接在一块20mm厚、400mm高的弧形板42上，弧形板采用4颗M16后切底机械锚栓43固定在结构柱5上，弧形板后部用6mm厚、150mm高的扁钢环箍44加强。标准型单元最上道弦杆的两端开直径22mm圆孔，钢牛腿上部开22X50mm横向长圆孔，横杆与长牛腿采用8.8级M20长螺杆固定。

图6所示为所述的吊挂节点6，异型单元顶部的横向龙骨31的两端吊挂于屋面桁架主弦杆71后装的吊挂耳板61上。所述的吊挂耳板61，为16mm厚钢板，分上、上两瓣套箍于主弦杆71上，两瓣钢板采用2颗10.9级M20高强螺栓62连接。异型单元顶部的横向龙骨31的两端各焊接一块与吊挂耳板61等厚的连接耳板63，连接耳板63与吊挂耳板61通过一颗10.9级M20高强螺栓64固定。

如图7，以标准型单元2的抗侧龙骨为例，所述的抗侧龙骨，包括一道背部横杆10及若干道支撑11，背部横杆10为B140x80x5冷弯矩形钢管，横杆两端与结构柱5上后植的的T形钢牛腿12焊接，横杆上伸出3道支撑11与标准型单元2的竖向龙骨81焊接，每道支撑11包括3道撑杆，撑杆为B70X4冷弯矩形钢管。所述的T形钢牛腿12，采用10mm厚钢板焊接而成，钢牛腿12与结构柱5的连接方式与悬挂节点4相同。

如图8，基本单元与止水坎1之间的横缝、上、下两块基本单元间的横缝采用Z形钢板13封闭实现闭水，Z形钢板上口采用自攻钉10与基本单元下口固定。

所述单元式施工围挡的施工方法，包括以下步骤：

S1、在围挡现浇止水坎1；

S2、在主体结构柱5上后植钢牛腿4，在屋盖结构7上安装吊挂耳板6；

S3、在地面上进行龙骨分块8的组装并焊接，拼焊完成后，横杆81、斜杆83外表面齐平，竖杆82贴焊于横杆81内侧；

S4、由龙骨分块8一端开始，用自攻螺钉10将面板9逐块固定至龙骨分块横杆81上，另一端预留一块面板9后续散装；

S5、在面板9上涂刷防火涂料94，在单元底部安装Z形挡水板，在基本单元顶部横向龙骨81上焊接吊装耳板；

S6、将拼装完成基本单元转运至安装位置，如图9所示，在屋盖结构上悬挂倒链14，采用倒链14将基本单元逐块提升至设计位置，与主体结构柱5或屋盖结构7连接；

S7、嵌补基本单元端部的预留面板；

S8、安装抗侧龙骨10、11。

上述实例仅用于解释说明本发明的发胆构思，而非对本发明权利保护的限定，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种机场航站楼不停航改建单元式施工围挡，其特征在于：将围挡龙骨与围挡面板在地面上拼装成若干块基本单元，然后逐块安装并固定到主体结构上。

2.根据权利要求1所述的一种机场航站楼不停航改建单元式施工围挡，其特征在于：所述的基本单元由龙骨分块、面板组成；有标准型单元、异型单元两种形式，标准单元为矩形，适用于立面规则区域的覆盖，异形单元为不规则的平面，主要用于立面非规则区域的覆盖。

3.根据权利要求2所述的一种机场航站楼不停航改建单元式施工围挡，其特征在于：所述的龙骨分块，为平面桁架形式；标准型单元的龙骨分块，由三道横杆、若干道竖杆及斜杆构成，分块高度H与面板高度一致，长度L与主体结构布置及围挡的横向划分情况一致；异型单元的龙骨分块，分块高度H为变化值，横杆数量需根据面板排布具体确定。

4.根据权利要求2所述的一种机场航站楼不停航改建单元式施工围挡，其特征在于：龙骨分块的杆件可采用焊接矩形钢管，采用冷弯矩形钢管，杆件壁厚不小于3mm；所述的面板，为承插型横排金属面夹芯板，厚度不小于100mm。

5.根据权利要求4所述的一种机场航站楼不停航改建单元式施工围挡，其特征在于：所述的面板，横向排列于龙骨分块上，面板间通过插槽连接，面板与龙骨间采用自攻螺钉固定，自攻钉数量根据每块面板的负荷情况及龙骨厚度按计算确定，并均匀分布于三道横杆上。

6.根据权利要求2所述的一种机场航站楼不停航改建单元式施工围挡，其特征在于：所述的基本单元，采用悬挂、吊挂方式与主体结构柱、屋盖结构连接；基本单元与结构柱连接时，需在结构柱上后植或后焊支撑牛腿，将基本单元上道或中间道横向龙骨的两端焊接固定于支撑牛腿上；

所述基本单元与屋盖结构连接时，需在屋盖结构上安装两块吊挂耳板，同时在单元顶部的横向龙骨两端设置连接耳板，连接耳板与吊挂耳板间采用销轴或高强螺栓连接。

7.根据权利要求2所述的一种机场航站楼不停航改建单元式施工围挡，其特征在于：每块基本单元背部还需设置抗侧龙骨；

所述的抗侧龙骨，包括一道背部横杆与若干道斜向撑杆；背部横杆位于基本单元背部，与结构柱或屋盖结构连接，斜向撑杆由背部横杆上引出，与基本单元竖向龙骨的顶端、底端拉结。

8.根据权利要求7所述的一种机场航站楼不停航改建单元式施工围挡，其特征在于：抗侧龙骨与基本单元形成整体受力体系，需与基本单元整体建模后进行有限元分析，得到杆件内力及节点反力，作为基本单元龙骨、抗侧龙骨、悬挂节点、吊挂节点设计的依据。

9.根据权利要求2所述的一种机场航站楼不停航改建单元式施工围挡，其特征在于：所述的单元式围挡底部需设置止水坎，基本单元与止水坎间的横缝、上、下两块基本单元间的横缝采用Z形钢板封闭实现闭水，Z形钢板上口采用自攻钉与基本单元下口固定。

10.一种单元式施工围挡的施工方法，包括以下步骤：

S1、在围挡下部砖砌或现浇止水坎；

S2、在主体结构柱上后植或后焊钢牛腿，在屋盖结构上安装吊挂耳板；

S3、在地面上进行龙骨分块的组装并焊接，其中横杆、斜杆外表面位于同一平面，以方便面板固定，竖杆贴焊于横杆内侧；

S4、由龙骨分块一端开始，用自攻螺钉将面板逐块固定至龙骨分块横杆上，另一端时预留一块面板后续散装；

S5、在面板上涂刷防火涂料，并安装Z形挡水板，在基本单元顶部横向龙骨上焊接吊装耳板；

S6、将拼装完成基本单元转运至安装位置，在屋盖结构上悬挂倒链，采用1~2副倒链将基本单元逐块提升至设计位置，与主体结构柱或屋盖结构连接；

S7、嵌补基本单元端部的预留面板；

S8、安装抗侧龙骨。