中铁三局集团建筑安装工程有限公司 山西太原 030000
摘要：在既有营业线长春火车站施工中，根据现场施工条件和车站候厅钢结构网架的特点，采用分区提升技术解决了既有线施工安全及工程质量控制等施工难点。为类似大型站房的既有线钢结构施工提供了参考价值。
关键词：既有营业线；钢结构网架；分区提升
1工程概况
长春枢纽长春站改造工程位于吉林省长春市火车站，长春枢纽长春站改造工程由高速场和普场速场两个车场组成，跨越9个站台16条铁路线。新建后的候车室总面积为34289m2。连接南北站房的候车时主体结构为钢管混凝土立柱，格构式钢桁架以及屋面网架组成，柱下采用桩基承台基础，格构钢桁架南北方向A-J轴共8跨，高、普速场各4跨，总长220.23m；东西向1-6轴共5跨，总宽108m。
2工程特点
本工程钢结构桁架跨度大，桁架最大跨度41.03m。站房网架总重2600t，分片提升最大跨度72m，单片重量可达295t。现场钢结构施工及拼装场地窄小、参建单位多，协调难度较大。既有营业线施工，部分工程施工中铁路列车不停运，过程中要确保行车安全，安全防护要求高。
3施工方案
根据本工程部分钢结构施工时临近既有线或在既有线范围内施工，营业线上部分列车不停运，施工作业面大，各分部工程交叉施工范围广，结构类型众多且复杂，网架单片重量较大等特点，经综合比选，采用“根据铁路营业线行车图分区施工、高架层桁架结构部分分段吊装、屋面网架随楼板层拼装，利用混凝土钢柱设立提升点进行分区提升”的施工方案。
3.1施工思路
钢柱及桁架在外部拼装场地拼装后运至安装场地，采用2台150t履带吊，钢柱分段吊装，桁架整榀吊装；商业夹层上方屋面网架提升单元在17.65m夹层楼板上进行整体拼装，利用夹层钢柱及柱顶增设临时支撑格构柱作为支撑体系，采用千斤顶设备进行分区整体提升。站房中间72m跨上方屋面网架提升单元在10m高架层楼板上进行整体拼装，利用混凝土钢立柱及柱顶设置的临时支撑柱作为支撑体系，采用千斤顶进行分区整体提升。
3.2施工区段划分
3.2.1下部主体钢结构施工区段划分
格构式钢结构网架以下主体钢结构部分根据长春站铁路运营图安排，共分成五个区段，分别从第一分区开始安装,至第五分区结束，其中三、四、五分区施工时涉及临近既有营业线作业，吊装及运输通道方案如下：A～B轴线高架候车层钢结构施工（1站台为吊装通道，1道为运输通道，封闭1-5道）；B～C轴线高架层站房钢结构施工（2站台为吊装通道，5道为运输通道，封闭4-7道）；C～D轴线钢结构施工（3站台为吊装通道，9道为运输通道，封闭6-11道）；施工D-E轴时，4站台为吊装通道，11或12道为运输通道，封闭10-14道、高客6道、高客8道；施工E-F轴时，5站台为吊装通道，14道或高客8道为运输通道，封闭10-14道、高客6道、高客8道。
3.2.2钢结构屋面网架分区方案
格构式钢结构网架以下主体钢结构的区段划分，直接影响到屋面网架分区方案。候车室钢结构网架由1、2、5、6轴四排混凝土钢柱支撑，候车室钢结构网架随着下部钢结构平台的形成，根据施工条件逐步进行分区提升安装。
分区方案的确定：1）考虑本工程营业线施工特点；2）分块单元的大小根据提升设备提升能力划分；3）分区原则按照下部钢结构平台的形成时间而定，保证封锁施工区域边缘的维护设置。根据上述原则，屋面网架共划分成18个整体提升单元，具体分块如右图所示：
最大提升区块为第4单元，跨度72m×41m，重量295t，最小提升区块为第八单元，跨度18m×21.3m，重量55.2t。
3.3网架提升方案
3.3.1提升设备布置
提升设备总体布置原则:1）根据网架重量配置相应的液压设备，以保证足够的提升力且所承受的荷载尽量均匀；2）每台液压泵站带动的液压设备应一致；3）结合既有营业施工特点，确保既有线施工及行车安全，同时考虑经济性。
根据候车时钢结构网架结构形式及混凝土钢立柱的位置，在4条轴线上共设置40个提升平台，每个提升平台上设置2～4个吊点，分阶段分区提升网架。在混凝土钢管柱上方搭设提升平台，设立提升点，提升平台为提升器的提供反力。
3.3.2液压提升承重系统配置
本工程根据施工特点、技术参数并经过验算，配置了3台变频液压泵站。采用抗拉强度为1900MP，直径为16mm的预应力高强钢绞线作为竖向提升绞线，断破拉力大于30t。本工程中，最大的阶段提升重量为295t，18个吊点提升。边侧区域的最大吊点荷载为18t，每个吊点配置一台额定提升能力为60t的液压提升器,内穿7根钢绞线，中间区域的最大吊点荷载为70t，每个吊点配置一台额定提升能力为200t的液压提升器，内穿18根钢绞线。上述配置的提升速度约为3～8米/小时。
3.3.3计算机同步提升控制
计算机同步控制应该保证各台液压提升设备所承受荷载均布；保证网架提升中使用的每一个吊点在提升过程中协调动作。
将一侧混凝土钢立柱上的4台液压提升器并联，设定为主令点，另一侧的混凝土钢立柱上的４台液压提升器并联，设定为次从令点。在计算机的控制下次从令点以位移量来动态跟踪比对主令点的数值，并随时通过计算机控制吊点钢绞线协调动作，以此来保证提升过程中网架结构的平稳。
3.3.4提升平台设置
本工程中提升平台设置在混凝土钢立柱上，由二部分组成。在混凝土钢结构立柱顶侧面设置预埋件，焊接悬挑牛腿，设置门式钢框架结构，框架柱与悬挑牛腿焊接。框架柱上设置悬挑提升梁，梁上焊接网架提升器。
3.3.5网架提升步骤
1）网架提升开始前，先将钢结构网架提升8cm后停止提升，停留12小时，检查系统稳定性，系统各部分的有效性，以确保整个提升过程安全、准确。2）将计算机同步控制系统提升器不同步值设置为20mm，确保结构稳定性。3）网架同步提升到安装位置，通过测量，进行局部微调后，开始安装焊接嵌补段钢结构、支座等网架结构，直至整个屋面网架形成一个结构稳定体。4）当分区内候车时钢结构网架整体焊接完成，结构体系稳定后，卸载提升器，使网架落在钢结构立柱上，通过支座将荷载传递给混凝土钢立柱。进行结构偏差复核，拆除提升设备。
在整个同步提升过程中应随时检查：1）每一吊点提升器拉力是否同步，即是否均载；2）提升过程中提升平台的稳定性；3）钢结构网架提升过程的体系稳定性；4）计算机控制下，各吊点的位移同步性；5）激光测距仪配合测量钢结构网架提升过程中的同步性；6）提升承重系统监视：
4施工中注意的问题
做好既有线防护措施，在临近既有的一侧设置安全防护栅栏，防护网等，设立驻站联络员，随时与现场防护员保持联络，在列车通过时，上方应停止提升、焊接等作业，确保下部列车行车安全。
施工过程中随时进行结构观测，发现问题及时纠偏，确保结构稳定。在提升的间歇过程中，要考虑到大风天气、既有线行车等不利因素影响，可通过导链将钢结构网架与混凝土钢结构立柱可靠连接，限制网架结构的位移，确保网架的安装精度和营业线行车安全。
5结语
本文通过对长春站车站钢结构网架分区提升施工技术的探讨，结合本工程铁路既有营业线施工特点，总结了既有营业线施工时网架分区提升技术和控制要点，可为类似工程的既有营业线大型站房钢结构施工提供有益的参考。
论文作者:张云志
论文发表刊物:《基层建设》2017年6期
论文发表时间:2017/8/24
标签：网架论文; 钢结构论文; 分区论文; 立柱论文; 混凝土论文; 结构论文; 桁架论文; 《基层建设》2017年6期论文;