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“骨科大夫”给北京新机场体检

时间: 2018-07-02     来源: 中国建设报

李祺瑶/文

下穿高铁,上落飞机,能把鸟巢全装下。北京新机场,被称为“首都的新名片,国家的新大门”,预计2019年10月正式投入使用。在这座规模宏伟的工程内部,钢结构极为复杂——整体由6万多根钢架、1万多个连接球以及10万多吨用钢量、国内首创的8个C型支撑柱组成。大量的钢结构,就如同是新机场的骨架。而在每个连接钢结构的焊接点上,都会产生一种威胁结构安全的内在因素叫“残余应力”,会使机场的“骨骼”变形,甚至断裂,相当于人体骨骼关节上出现的变形与开裂。因此,在新机场建设过程中,配备“骨科大夫”进行“体检”,确认整个机场的“骨骼强度”和“结构安全”显得尤为重要。

北京理工大学检测与控制研究所的徐春广教授团队自受命担当北京新机场的“骨科大夫”以来,他们利用自主研发的“残余应力超声无损检测系统”,对庞大的主承载钢结构进行了“焊接残余应力”和“装配应力”的“骨科检查”,并根据“体检报告”分析新机场主承力结构的载荷状态,确保了其受力状态和安全性完全符合设计及建造的要求。

新机场建设中发现隐患

2017年年初,北京新机场钢结构主体工程建设正按部就班地进行着。在设计和施工环节,工程方发现了机场建设的潜在隐患:焊接过程中会产生残余应力,由此还可能引起变形,这些变形到了一定程度会引起“骨骼断裂”。新机场钢结构承载量巨大,如果骨架出现变形和开裂的情况,就会引起重大事故,造成巨大损失。每一位机场建设者都清楚,“在机场,掉下任何东西都是绝对禁止的。”而想要避免隐患的发生,就需要为新机场找到一个资深的“骨科大夫”。

当时,负责对新机场的焊接节点进行探伤检测的是一家来自外地的检测公司,但他们只能检测钢结构焊接缺陷等“皮外伤”,而无法对新机场内部的“骨骼强度”进行检测。考虑到新机场钢结构建设和未来服役安全性的迫切需要,这家公司将徐春广团队及其技术推荐给了工程现场钢结构建设项目负责人。听说有人能担此大任,建设方负责人立刻亲自带队到北理工检测与控制研究所,找到了徐春广。

“当时他是不大相信的,他搞了这么多年工程建设,从没听说过有人能测金属构件内部的残余应力。”在了解了对方的疑惑后,徐春广给建设方负责人详细介绍了检测技术原理,并讲述了之前对国防军工装备、航空航天、西气东输管道工程和厦门金砖会议主会场工程等进行检测的成功案例。在实验室,建设方负责人详细观看了实际检测和操作过程,经过反复考证和确认后,肯定了徐春广团队自主研发的“残余应力超声无损检测与调控系统”。此后,这一技术也得到了新机场工程设计方和监理方的认可。

最终,2017年5月,新机场建设各方在机场建设指挥部召开了联合会议,经过技术答辩、现场质疑、学术和技术研讨等环节,一致认可并通过了徐春广团队的检测技术,同意将其应用到新机场骨架的安全性检测中。

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