運(yùn)營(yíng)中的航站樓行李機(jī)房頂板結(jié)構(gòu)加固改造技術(shù)研究*

上海建工七建集團(tuán)有限公司 上海 200050

1 工程概況

上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)T1航站樓流程改造工程改建區(qū)主樓6 m層36～38軸/K～J軸（B8段，下同）及40～41軸/K～J軸（B9段，下同）區(qū)域因新增2 臺(tái)自動(dòng)扶梯及電梯，需在該樓板處新增設(shè)備基坑，故必須對(duì)區(qū)域原有結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固及改造，以滿足改建后使用功能的需求[1,2]。該區(qū)域結(jié)構(gòu)加固及改造主要涉及以下施工內(nèi)容：

1）36～38軸原有部分結(jié)構(gòu)梁粘鋼加固，2 道原框架梁加大，新增2 道700 mm×900 mm框架梁，鑿除原有2 道400 mm×900 mm框架梁（電梯及扶梯基坑范圍內(nèi)），新增電梯基坑及自動(dòng)扶梯基坑等（圖1）。

2）40～41軸原有部分結(jié)構(gòu)梁粘鋼加固，3 道原框架梁加大，鑿除原有1 道400 mm×900 mm框架梁（扶梯基坑范圍內(nèi)），新增電梯基坑及自動(dòng)扶梯基坑等（圖2）。

本次加固改造區(qū)域6 m層位于原辦公區(qū)（圖3），通過(guò)圍擋封閉可轉(zhuǎn)換為施工區(qū)域，該處施工必須待該區(qū)域樓梯及強(qiáng)弱電間拆除及搬遷后方可進(jìn)行。另外，該區(qū)域0 m層位于行李機(jī)房范圍內(nèi)，屬于機(jī)場(chǎng)禁區(qū)，加固改造區(qū)域下方為行李車行車道及行李轉(zhuǎn)盤，梁板底管線設(shè)備復(fù)雜，施工難度極大。

圖1 B8段施工內(nèi)容

圖2 B9段施工內(nèi)容

2 加固改造施工難點(diǎn)

圖3 B8段6 m層改建前平面示意

在上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)T1航站樓流程改造工程中，不停航施工是貫穿始終的原則之一。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，常規(guī)施工工藝流程為：0 m層和6 m層圍擋封閉→管線移位→搭設(shè)施工排架→梁底梁側(cè)加固→樓板開洞（新增梁）→新增梁→混凝土澆筑養(yǎng)護(hù)→樓板開洞（扶梯電梯基坑）→扶梯電梯基坑施工→混凝土養(yǎng)護(hù)→拆?！鸪偶堋鸪龂鷵酢謴?fù)原狀。該區(qū)域施工有以下難點(diǎn)：

1）管線復(fù)雜：施工區(qū)域6 m層板底即0 m層行李機(jī)房頂，存在大量消防管線、橋架、吊架及風(fēng)管等，嚴(yán)重影響該區(qū)域加固改造施工。為滿足不停航施工要求，需對(duì)相應(yīng)管線進(jìn)行移位，但在施工過(guò)程中，消防管線、橋架等由于正常運(yùn)營(yíng)要求難以移位，使得梁加固工作無(wú)法進(jìn)行。

2）行李機(jī)房影響：施工區(qū)域下方為0 m層行李機(jī)房（禁區(qū)），施工階段不停運(yùn)，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，基坑底板施工時(shí)排架將占據(jù)行李車道近2 個(gè)月，影響行李機(jī)房的正常運(yùn)營(yíng)。如何利用有限空間及資源，將對(duì)行李機(jī)房的影響控制到最低，同時(shí)順利完成加固改造工作，使上方施工、下方通車得以實(shí)現(xiàn)也是一大難題。

3）空防安全要求：6 m層圍擋封閉后可將施工區(qū)域轉(zhuǎn)化為非禁區(qū)施工，0 m層行李機(jī)房始終為禁區(qū)施工，施工人員進(jìn)入0 m層施工需嚴(yán)格遵守《上海機(jī)場(chǎng)控制區(qū)通行證管理辦法》，但6 m層梁板加固改造需要樓板開洞，勢(shì)必打通禁區(qū)與非禁區(qū)隔斷，將嚴(yán)重影響空防安全，需采取有效措施保證禁區(qū)施工和非禁區(qū)施工始終保持隔斷狀態(tài)。

4）減少濕作業(yè)：混凝土澆筑過(guò)程涉及搭設(shè)排架、支模、扎筋、澆筑養(yǎng)護(hù)、拆模、拆除排架等一系列工序，需要較長(zhǎng)的施工工期，以及人員、材料的頻繁進(jìn)出，會(huì)不可避免地給行李機(jī)房的正常運(yùn)營(yíng)帶來(lái)影響。為此，盡量減少濕作業(yè)內(nèi)容，這樣將在一定程度上縮短影響時(shí)間、降低影響程度。

3 關(guān)鍵技術(shù)

3.1 施工路線

6 m層辦公區(qū)改造施工區(qū)域（非禁區(qū)）經(jīng)由8#門平交口經(jīng)中庭施工區(qū)域通過(guò)行李機(jī)房圍擋封閉樓梯進(jìn)入，彩鋼板圍擋區(qū)域內(nèi)施工無(wú)時(shí)間限制。0 m層（禁區(qū)）結(jié)構(gòu)改造所需材料通過(guò)機(jī)場(chǎng)8#門安檢經(jīng)平交口直接進(jìn)入0 m層機(jī)房層（圖4），施工時(shí)間必須為夜間停航后。

3.2 整體施工流程

為了保證原結(jié)構(gòu)的安全，電梯基坑施工需等新增梁（B9段無(wú)新增梁）及加固梁完成后再進(jìn)行樓板開洞及基坑的施工。扶梯基坑施工需等加固梁完成后及粘鋼加固完成后再進(jìn)行樓板開洞及扶梯基坑的施工[3]。

圖4 0 m層行李機(jī)房材料運(yùn)送路線

由于樓板結(jié)構(gòu)改造時(shí)板面需開洞，且暴露時(shí)間較長(zhǎng)，貫通了6 m層非禁區(qū)施工區(qū)域與0 m層禁區(qū)施工區(qū)域，為滿足空防管理要求，扶梯、電梯基坑改造先施工基坑結(jié)構(gòu)后再開樓板洞。

3.3 管線處理

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)排摸，施工區(qū)域管線林立，為順利完成施工且保證行李機(jī)房的正常運(yùn)營(yíng)，需對(duì)相關(guān)管線、橋架和吊架等進(jìn)行移位處理。根據(jù)實(shí)際施工條件，除風(fēng)管能方便移位以及燈具可直接拆除外，橋架、吊架和消防噴淋管線等無(wú)法進(jìn)行移位處理。經(jīng)方案討論并經(jīng)設(shè)計(jì)同意，梁加固由兩側(cè)加大截面改為單側(cè)加大以盡量避開管線設(shè)施，橋架、吊架部分桿件可外加套管后澆筑于混凝土內(nèi)。

3.4 腳手架搭設(shè)

由于加固改造區(qū)域下方為0 m層行李機(jī)房車道，為減小對(duì)航站樓運(yùn)營(yíng)的影響，加固改造采用反吊法加鋼管支撐體系進(jìn)行施工，鋼管支撐搭設(shè)于行李機(jī)房現(xiàn)有鋼馬道上（圖5），搭設(shè)前先在鋼馬道上滿鋪腳手板。局部少量立桿需搭設(shè)至地面上，但立桿搭設(shè)不影響行李車的通行。腳手架上滿鋪腳手板及安全網(wǎng)，周邊圍護(hù)張掛安全密網(wǎng)，防止材料及工具掉入下方車道[4]。

圖5 行李機(jī)房上空既有鋼馬道

4 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施

4.1 混凝土梁截面加大施工

梁截面加大施工流程為：新老混凝土分界面鑿毛處理→安裝新增鋼筋（包括種植箍筋）并與原鋼筋、箍筋連接→安裝模板→澆筑灌漿料→養(yǎng)護(hù)及拆?！┕べ|(zhì)量檢驗(yàn)。

為減小對(duì)運(yùn)營(yíng)中的行李機(jī)房的影響，現(xiàn)場(chǎng)梁加大模板采用反吊法施工，不設(shè)落地鋼管支架，在6 m層沿需加大梁方向擺放2 根10#工字鋼，在工字鋼上鉆孔采用φ14 mm@600 mm吊桿進(jìn)行模板的施工，在梁側(cè)用φ14 mm@600 mm螺桿進(jìn)行模板加固，螺桿植入原框架梁深度為10d（圖6）。

圖6 梁?jiǎn)蝹?cè)加大模板反吊剖面

澆筑前需用鑿子在堅(jiān)實(shí)混凝土黏合面上鑿出方向垂直于構(gòu)件軸線、槽深約6 mm、間距為100～150 mm的橫向溝槽，并用鋼絲刷等工具清除原構(gòu)件混凝土表面松動(dòng)的骨料、砂礫、浮渣和粉塵。新增結(jié)構(gòu)與原結(jié)構(gòu)采用化學(xué)植筋連接，植入長(zhǎng)度為20d。加固材料采用無(wú)收縮自流平灌漿料，由板面開設(shè)的φ150 mm@1 000 mm的孔洞灌入，澆筑完成后采用養(yǎng)護(hù)液養(yǎng)護(hù)。

4.2 新增框架梁施工

按原有設(shè)計(jì)，新增梁需要樓板開洞后支模澆筑，現(xiàn)經(jīng)設(shè)計(jì)同意后簡(jiǎn)化工序，采用反吊法進(jìn)行板底加梁施工，由于與北側(cè)既有框架梁軸線相距僅900 mm，新增梁北側(cè)可利用既有框架梁作為錨固點(diǎn)，另一側(cè)采用螺桿反吊施工（圖7），其余工序與框架梁加大施工相同。

圖7 新增梁模板反吊剖面

4.3 電梯井基坑施工

電梯井基坑四壁同框架梁加大采用反吊法施工，底部預(yù)留外伸搭接鋼筋。待電梯井基坑四壁支模澆筑完成并達(dá)到強(qiáng)度后拆除模板，再進(jìn)行坑底支模，然后進(jìn)行樓板開洞，從而保證6 m層非禁區(qū)與0 m層禁區(qū)始終保持隔斷，滿足了空防要求的同時(shí)，也易于坑底混凝土的澆筑（圖8）。

4.4 扶梯基坑施工

圖8 電梯井基坑現(xiàn)場(chǎng)施工剖面

盡管扶梯基坑下方為運(yùn)營(yíng)中的行李轉(zhuǎn)盤，但扶梯基坑不同于電梯井基坑（電梯井基坑需要承受電梯廂啟動(dòng)制動(dòng)的額外動(dòng)荷載），相對(duì)而言所受荷載較小，其主要起到圍護(hù)作用，同時(shí)滿足3 h防火要求。與設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)后將混凝土結(jié)構(gòu)更改為鋼骨架加防火板（硅酸鈣板）體系，從而取消了滿堂腳手架，改用活動(dòng)腳手架，可以利用夜晚停航時(shí)間進(jìn)行鋼骨架和硅酸鈣板的安裝工作，在恢復(fù)運(yùn)營(yíng)前半小時(shí)清理現(xiàn)場(chǎng)后撤出，保證了行李機(jī)房的正常運(yùn)營(yíng)[5]。

4.5 空防安全措施

施工范圍涉及0 m層運(yùn)營(yíng)中的行李機(jī)房，為禁區(qū)施工范圍，需要做好相應(yīng)安全保障措施，施工人員必須持有機(jī)場(chǎng)控制區(qū)域通行證，進(jìn)入控制區(qū)時(shí)，由施工負(fù)責(zé)人帶隊(duì)進(jìn)入，嚴(yán)格按照建設(shè)單位事先規(guī)定的路線經(jīng)安檢后進(jìn)出施工現(xiàn)場(chǎng)；攜帶施工工具的，按民航機(jī)場(chǎng)規(guī)定填寫工具單。

腳手架搭建、支模、混凝土澆筑等工作需在夜晚機(jī)場(chǎng)停航期間（22：00～次日 5：00）進(jìn)場(chǎng)施工，并在機(jī)場(chǎng)恢復(fù)運(yùn)營(yíng)前半小時(shí)清理現(xiàn)場(chǎng)后撤出。

5 實(shí)施效果

通過(guò)以上方案策劃、實(shí)施，成功解決管線無(wú)法移位、對(duì)行李機(jī)房影響大、空防安全難以保障的施工難題。施工過(guò)程中盡可能減少了管線移位、0 m層禁區(qū)施工和濕作業(yè)施工，以及通過(guò)對(duì)腳手架的合理布置和反吊法的使用，減少了施工排架對(duì)行李車道的影響，在不停航的前提下，高質(zhì)高效地完成了改建區(qū)B8、B9段結(jié)構(gòu)加固改造的施工工作。