试论铁路站房钢结构施工技术要点论文_胡仲禹

(中铁城建集团南昌建设有限公司,江西南昌330002)

摘要:本文对铁路站房进行了概述,简要介绍了铁路站房的结构形式,并从施工组织、加工制作、钢构件除锈与涂装、钢结构安装、吊装等方面阐述了铁路站房雨棚中钢构工艺的施工要点,以保证铁路工程建设的施工质量。

关键词:铁路站房雨棚;钢结构;施工技术

前言

最近几年,随着我国经济的持续增长,我国铁路工程建设大面积展开,在站前部分的施工陆续进入尾声以后,站后部分如车站站房、雨棚等房建、钢结构工程接踵而来。做为中铁系统的房建企业,这是一个不小的机遇,同时也是不小的挑战。因为一个对于这样的公共建筑,如果克服了技术上的难题,高质高效的完成一个站房工程,给企业带来的不仅仅是经济上的效益,对于提升企业品牌效应,也能有不少的收获。

1铁路站房结构概述

铁路在现今社会的各方面发挥着重要的作用,铁路工程工艺在不断创新,同时站房的特点、功能和建筑形式也在不断改变。随着铁路工程的规模扩大,站房已成为铁路建设中非常重要的环节。现阶段的铁路站房所具备的功能越来越全面,并且样式多样,跨度较大,体型复杂。站房大跨度、大柱网的空间结构是保证铁路站房独特空间形态的基础。现在的铁路站房结构形态多变,建设构思奇妙,完全实现了结构空间和形态空间的结合。新时期的站房结构的设计与建设是在参考外国先进技术的基础上,并采用新型的高强轻质材料,新的施工工艺及结构设计技术,进一步确保了站房结构更轻,使其空间跨度及悬挑越来越大。现如今新型的铁路站房通常的建筑形式为“桥建合一”。“桥建合一”即将轨道桥梁设置在站房结构中间层,再由直接伸入地面的桥墩对轨道桥梁起到支撑作用,铁路站房的上层结构(包括候车大厅楼面、雨棚、屋盖结构等)的支撑,是通过轨道桥梁上的竖向结构来完成的;下层结构(即轨道以下部分),主要配设站前广场、地铁等。这样的设计构筑实现了“以人为本、以流为主”的理念,同时满足了上层进下层出、零换乘的目的。

2铁路站房钢结构施工技术要点

纸坊东站、乌龙泉东站、土地堂东站、山坡东站、贺胜桥站、横沟桥东站共6个车站为新建武咸城际铁路的中间站,站房均采用线侧下式车站形式,主站房均为钢筋混凝土框架结构,站台雨棚均采用钢网架结构。

无论是主站房,还是站台雨棚,铁路站房雨棚钢网架结构由于一个标段覆盖了很多地域,覆盖面较大,施工范围较广,在施工组织设计中,均考虑采用分段分区组织施工,各区段平行施工,施工区内形成流水施工,每个区段按管理有效,监控有力,运作高效的原则设一支架子队,各架子队下配备齐专业施工队进行施工。如我公司施工的武咸铁路站房工程,在钢网架结构总体施工过程中,考虑了按三个施工阶段进行组织施工。即:施工准备阶段:包括钢结构、网架结构的细部深化设计、施工现场准备、技术准备、材料准备、劳动力及工机具准备;钢结构工厂加工阶段:钢构件在专业工厂按深化设计图纸要求进行深加工制作;钢结构现场安装阶段:包括型钢运输、吊装、安装、校正、涂刷油漆、围护结构安装等。

2.1施工组织

纸纺东站雨棚屋面结构为网架结构,故施工时以两轴线间为一个施工段进行流水施工(见下图)。贺胜桥站台雨棚因上部结构未跨越站场轨道线,故总体施工按基本站台、二站台划分成二个施工段进行流水施工。其它车站站台雨棚因上部结构均跨越站场轨道拟按变形缝位置划分成三个施工段(如山坡东站站台雨棚,具体见下图)。

本项目站台雨棚钢结构部分分段分节采用25T、50T汽车吊吊装的方法进行安装。先吊装钢管柱,然后进行数字轴线上的横向主梁吊装,再安装字母轴线方向的纵向檩条,在纵横形成单元体系后进行屋面檩条结构的安装。纸坊东站雨棚屋架为网架结构,施工采用搭设满堂脚手架平台进行现场拼装。

2.2钢构件的制作

型钢构件在进行下料时,通常采用数控切割机。在下料加工过程中要注意以下几点:拼板时选择拼缝位置应该在构件长度的1/3~1/4处,对于同一工件,只能在翼缘或腹板拼接一次;组立机组立H型钢前,首先确认主材的尺寸、角度、记号,在保证主材无弯曲、扭曲、切断面和孔周围的卷曲的前提下,按组立顺序将主材整理好,组立时要确认工作图尺寸、记号及材质等,以保证装配精度。纸坊东站雨棚钢网架屋面的构件零部件主要有螺栓球、杆件、支座及支托,支座及生产过程均严格按照规范要求进行施工及检验。

2.3钢构件除锈与涂装

(1)钢构件除锈

所采用的钢构件的除锈方法主要是通过人工打磨,大型的组合构件在除锈前要将板材、型材进行预先除锈。在完成焊接后,要用手工将表面的浮锈处理干净后,再对其油漆喷涂。特别是要对超声波探伤部位涂抹润滑剂的位置进行彻底清除。

(2)涂装

钢结构涂装时要实时考虑施工温度的影响,施工温度在5℃~38℃左右最好,如果温度降至5℃以下,要选择相应的适应于低温环境的涂料。当温度高大于40℃,空气湿度在85%以上或有结露现象出现时,涂装作业则不能继续进行。钢结构制作前,构建中有些隐藏位置或夹层中的生锈部位,要提前进行除锈,提前刷涂层。完成涂装工程后,检查涂装的颜色是否一致,表面的色泽及光亮程度,不应有皱皮和疙瘩出现。同时在进行涂装过程中,要对涂装工件做好防护工作,以免尘土和杂物附着到工件上。

(3)运输及保护

某些特殊或受限的构件为了运输方便,降低运输的成本,便于施工的进行和构建组装的质量,通常采用分段分批运输,在工地上再进行组装拼接。在运输时尽量避开交通高峰期。

2.4钢结构安装要点

(1)钢结构施工前的吊装准备

在进行吊装施工前,首先要确认结构柱基础混凝土的强度是否满足施工要求,然后再由现场的监理单位下达施工指令,方可进行吊装工作。由于钢结构的安装质量受钢结构与混凝土连接件的预埋地点的准确程度的影响,所以钢结构安装施工需要与土建工程进行沟通协配,最大程度的避免连接件尺寸产生不必要的偏差,力求达到施工标准。

(2)安装工艺流程

场地→构件进场→吊机进场→钢柱→屋面梁(架)安装→楞条→系杆安装→涂料工程→屋面系统安装→零星构件安装→装饰工程施工→收尾拆除施工设备→竣工。

(3)钢管柱的吊装与管内砼的浇筑

a.吊点的选择。具体的吊点位置及数量要根据现场钢柱的形状、长度等具体的情况具体规划。对于线校正,中线通过柱的重心,但因为起重臂的长度有限,吊点可以选择在1/3柱位置处,吊点斜吊,但由于钢柱倾斜不容易摆正。b.起吊方法。综合考虑现场的设备条件和施工工地条件,可以选择单机,二机三点吊装等方法。现场考虑采用直吊绑扎法,立柱平卧在地,使用四根相同长度吊绳,柱身呈垂直状态,便于落下和对正底线。吊装时应注意吊点位置在吊装荷载作用下的变形,吊装钢管柱时,上口应包封,防止异物落入管内。钢柱吊装就位后,应立即进行校正并加以临时固定,以保证构件的稳定性。钢管柱吊装就位后,应立即进行校正并加以临时固定,以保证构件的稳定性。

管内砼浇筑连续进行,在需要留设施工缝的位置,将管口封闭,以免杂物落入。每次浇筑砼前,先浇筑一层厚度为10~20cm的与砼强度等级相同的水泥砂浆,以免自由下落的砼粗骨料产生弹跳现象。当浇筑至钢管顶端时,可使砼稍为溢出,再将留有排气孔的层间横隔板或封顶板紧压在管端,随即进行点焊。待砼达到50%设计强度时,再将层间横隔板或封顶板按设计要求进行补焊。管内砼的浇筑质量,可用敲击钢管的方法进行初步检查,如有异常,可用超声脉冲技术检测。对不密实的部位,可用钻孔压浆法进行补强,然后将钻孔补焊封固。

2.5网架结构的安装

现场采用搭设满堂脚手架平台进行现场拼装。工艺流程为作业准备(球加工检验、杆加工检验)→小拼单元→中拼单元→焊接→拼装单元验收。

(1)作业准备:作业前应先对螺栓球、杆件进行加工检验,对螺栓球外观检查合格后24小时后应对焊缝进行超声波探伤检查。杆件与锥头应双边开30度坡口,并留有间隙,保证焊缝焊透。

(2)钢网架小拼:小拼前,对小拼现场进行了场地清理,并对小拼单元进了尺寸、形态位置的放样及划线,根据小拼方案制作拼装胎位。现场对一球一杆、二球一杆、一球三杆、一球四杆等小拼形式进行了尺寸检验及焊接质量检验,保证了工程质量。

(3)焊接球网架中拼单元:中拼单元拼装后应具有足够的刚度,否则施工过程中可能由于几何变形而造成需要临时加固,实际施工过程中为保证网架拼装的顺利,在条、块合拢处采取了安装螺栓的措施。网架中拼单元应尽量减少中间运输,防止网架变形。

(4)钢网架拼装焊接:钢网架焊接技术难度大,质量要求高,其中钢管与钢球焊接是钢网架的主要焊缝。现场采用的焊工均为具有全位置焊工考试合格证者,熟练掌握了斜锯齿形运条法、月牙形运条法、反斜锯齿手法、锯齿条形运条法等手法,保证了各项焊缝尺寸的规定。

2.6屋面板安装

在钢梁和支托上定位焊接好檩托,檩托安装好后,将檩条抬运就位,检查正在安装的檩条与相邻檩条是否平齐,在高差小于2mm时,可以紧固螺栓进行安装。安装檩托檩条时应注意进行除锈及防腐处理,进行焊接时采取减小变形的措施。面板支架安装时,由于面板支架属于传递到檩条荷载的受力构件,因此施工过程中应注意控制控制支座的水平位置偏差、倾角等精度问题,在安装过程中,如发现误差过大,应对檩条及时进行调整,以确保支座安装达到要求。屋面板就位过程中,应首先要注意搭接边是否接合紧密,就位完毕后应进行连续平整的咬边操作,咬边过程中不能出现破口、扭曲等。待大面积的屋面板安装咬边工序完成后,就应进行屋面板边的修剪,注意控制屋面板伸入天沟的尺寸应满足设计要求。最后进行的是折边和打胶工序,需要注意的是打胶前应清理泛水上的灰尘及杂物。至此,屋面板的安装完成。

3结语

综上所述,现阶段的铁路站房及站台雨棚的形式结构多以跨度较大和柱网状结构为主,但平面面积比较大、施工工序复杂且工程量大,因而在施工过程中必须要把握施工要点,严格控制施工质量,保证铁路工程建设的安全。

参考文献:

[1]叶翔,毕庆槐.昆山南站钢结构工程施工技术[J].施工技术,2010(08)

[2]王立异.浅析铁路站房钢结构施工技术要点[J].经营管理者,2011(13)

[3]周观根.杭州铁路枢纽杭州东站扩建工程站房地下通道钢结构加工技术[J].金属加工,2011(4)

论文作者:胡仲禹

论文发表刊物:《建筑建材装饰》2016年2月第4期

论文发表时间:2016/11/21

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