钢结构健康监测系统护航海岛型机场建设
◎本报记者 符晓波 实习生 刘子墨
近日，厦门翔安机场工程迎来重要节点——重达10900吨的航站楼钢结构屋盖网架顺利合拢成型，静待“展翅”。至此，与航站楼主楼钢结构衔接的部位全部合拢，标志着厦门翔安机场航站楼主体钢结构全面封顶。
2022年全面开工建设的厦门翔安机场项目位于福建省厦门市翔安区大嶝岛，为全球罕见的海岛型机场。厦门翔安机场项目被列为福建省重点工程，建成后将成为我国重要的交通枢纽和两岸交流门户机场。
从规划图上看，航站楼主楼屋盖采用双坡三层叠落设计，神似振翅欲飞的白鹭，曲线优美。其设计灵感源自闽南传统大厝。记者在现场看到，完成钢结构合拢的航站楼已初见雏形。
现场施工人员介绍，厦门翔安机场航站楼主体全部采用钢结构建造，面积足有18个足球场大，用钢量达到1.1万吨，相当于181节火车车厢重量。“钢材由于自重、温度应力、残余应力等问题，容易发生变形。翔安机场航站楼主体部分面积大、跨度大、造型复杂。要对这些钢结构进行变形监测，使之满足建筑规范要求，是工程的一大难点。”翔业集团旗下兆翔机场建设航站区工程部经理姚晓之介绍，为此项目使用了全站仪进行全过程测量监控。
“钢结构生命健康监测系统将数字孪生机场的概念与监测检测技术相结合，全天候24小时运行，无论刮风下雨都可以监测建筑的‘健康状况’。”姚晓之说，该系统通过应力应变传感器对网架结构进行诊断，确保施工过程中的屋盖变形量保持在允许范围内，保证整体结构安全。
为提高变形监测点的精准度和覆盖率，项目还与深圳大学联合开发了优视精准摄影测量技术。这项技术利用无人机从空中拍摄、采集数据，并使用计算机生成毫米级精度的模型，自动测量屋盖网架结构的变形量。它解决了常规逐点手工测量存在的视野受限、效率较低、展现形式差等问题。
翔安机场航站楼屋盖结构共分上中下三层，屋盖结构东西方向最大长度385米，南北方向长度约522米，包含58328根杆件、5546个焊接球和4896件马道。项目团队要严丝合缝地完成数万个构件的吊装及拼接，工艺复杂，施工难度极高。
为此，在施工过程中，厦门市机场片区指挥部创建了“三大智囊平台”。集成国内先进经验，并经过多轮专家论证，项目最终确定在上、中层屋盖采用“楼面原位拼装+分区累积液压同步提升+空中转体”方案，即先把上层屋盖分为三个部分，像搭接积木一样在楼面的原位进行拼装，然后分区域用液压设备同步提升，最后在空中转体调整角度，让屋盖精准就位。下层屋盖则采用“分区分块吊装”的技术方案，在保证整体施工安全性的基础上，有效缩短工期。
中建八局厦门翔安机场航站楼项目执行经理潘光诚说，项目施工全程都离不开数字孪生技术的运用。施工人员以数字模型为参照，高效完成了对实体建筑的精准对接吊装，使整个工程提早了72天完成。“数字孪生是未来建筑行业的发展趋势。翔安机场屋盖合拢工程利用相关技术开展了有益探索并积累了丰富的施工经验”。