高架车站风雨棚网桁结合钢结构施工技术

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摘要：中国的铁路已进入高铁时代，与之相配套的站台风雨棚施工也进入了一个全新的阶段，本文以成都至都江堰铁路犀浦高架站房为例，探索网桁结合钢结构的施工技术。
关键词：高架车站；风雨棚；网桁结合钢结构
        0  引言
        新建成都至都江堰铁路工程是国家支援都江堰灾后重建的重点项目，该项目工程设计起点成都车站，设计终点青城山车站，设计最大时速250km/h，我部承建的车站共七个，其中高架线下式车站六个，地面侧式车站一个。
        为综合利用城市用地，避免对城市规划形成枷锁，通过城市市区的铁路线路均采用高架桥，相应的沿线六个车站（金牛、犀浦、红光、郫县东、郫县、郫县西）站台采用了高架站台，站房采用了高架线下式，这样站房、桥梁、通道、站台、站台雨棚紧密结合在有限的空间。这也使各专业的施工交叉频繁，施工配合增多，施工难度加大。本文将结合成都至都江堰铁路犀浦站房风雨棚工程实例探索高架站台网桁结合钢结构雨棚的施工方法。
        1  工程概况
        1.1 车站概况
        犀浦站是成都至都江堰铁路重要的中间站，也是地铁二号线西延伸线的终点站,本线与地铁二号线西延伸段在犀浦站同站台换乘。站房类型:高架线下式；中心里程:D1K6+992.377；站房层数:1（局部地下1）；站房面积约：7500m2；站台形式及股道数:双岛式站台，4股道；站台长宽高:450×15×1.25m×2台（地铁120×15×1.25m），雨棚投影面积为22600m2；站房结构形式：现浇钢筋砼框架结构和网架结构；雨棚结构形式：网桁结合轻钢结构：
        1.2 钢结构概况
        犀浦站雨棚钢结构工程主要由15榀主桁架以及桁架之间的网壳结构组成。钢结构工程平面尺寸为451.2x56.3m，跨度为49.9m，两榀桁架之间的距离为32.7m。共分为14个网壳单元，每个网壳的平面面积为1635m2。本工程桁架作为整个结构的支撑体系，桁架端部连接在混凝土梁支墩上，整个桁架成拱形，网壳与桁架之间通过相贯焊接。桁架支座标高为10.05m，屋脊高度为28.4m。
        2  网桁结合钢结构安装施工
        2.1 安装思路
        根据土建移交的工作面，钢结构施工时也分成三个施工段，分别为施工区段一、施工区段二和施工区段三。施工区段一的分段界面为184#桥墩至181#桥墩位置，施工区段二的分段界面为173#墩至170#墩，中间的173#墩至181#墩为施工区段三。钢结构整体施工流向为：施工区段一与施工区段二同时施工，由两端部向中间施工区段三推进，最后在施工区段三中部设置合拢缝。
        整个屋盖钢结构的施工思路为：钢桁架利用大型履带吊分段吊装，网架根据单元格宽度采用支撑架滑移法施工（支撑架滑移，结构不滑移的方式）。
        2.2 安装方案
        2.2.1 桁架及网架大部分杆件以散件形式发至现场，桁架分三段吊装，其中，中间段桁架，在地面分成两段，然后吊装至站台层上，在站台上桁架对接，最后利用履带吊双机抬吊就位。
        2.2.2 现场的起吊设备主要选用2台100t履带吊和2台25t汽车吊。其中100t履带吊负责主桁架吊装，25t汽车吊负责桁架拼装和网架杆件的上料。
        2.2.3 桁架吊装时，安装就近吊装原则，在雨棚两侧对称吊装。边上两段利用履带吊单独吊装，中间段利用履带吊双机抬吊。
        2.2.4 网架部分采用滑移支撑架法施工 （支撑架滑移、结构不滑移），在同一断面上，以中间轨道分界线，分成两个滑移单元，每个滑移单元下设置4条滑移轨道。
        2.2.5 滑移支撑架分两部分组成，下部为固定的钢管脚手架部分，上部为可调试活动支撑。同时将下部固定式设计平台设置成阶梯型。 
        2.2.6 待一标准单元施工完成后，将上部的活动可调式部分拆除，下部整体滑移，施工下一标准单元。
        2.3 钢结构安装技术措施
        2.3.1 预埋件。
        支墩基础浇注时预埋地脚螺栓和预埋件，地脚螺栓、预埋件的施工顺序如下：下部混凝土结构——安装定位螺栓 （由角钢整体固定）——测量定位——点焊进行临时固定——浇筑混凝土——二次测量——校正。
        ①锚栓定位架。为了保证锚栓的安装精度，各锚栓需用上下两层角钢固定相对位置。角钢与锚栓需焊接成垂直的状态。
        ②测量放线。首先应测设好锚栓安装位置的控制线 （基轴线或中心线等）及锚栓上角钢顶面定位线。锚栓角钢上事先弹好纵横向中心线，预埋时找准纵横向控制线，并使其与测量定位的基轴线吻合。
        ③预埋。利用斜撑及垫块控制锚栓标高，斜撑要将锚栓整体固定牢固。预埋时，保证其埋设质量的关键是固定支架的牢固度。在锚栓定位之后，用钢筋将锚栓和周围钢筋焊接牢固。浇注混凝土之前，应对锚栓进行复测，出现位置和标高偏差应即使校正。在浇注混凝土时派专人看护，防止混凝土下落时冲击锚栓，造成偏位，做好预埋件的保护工作。锚杆预埋完成后，可以浇筑基层混凝土，在浇筑时由专业人员现场检查锚杆位置。

2.3.2 桁架安装技术措施。
        本工程主体结构中的桁架采用的是100t履带吊吊装的施工方法，100t履带吊首先再两侧同时对第一、三分段桁架进行吊装，吊点设置在下弦杆上的吊装耳板上，并在吊装桁架上预先设置缆风绳，在构件吊装时可以及时的调整桁架在空中的位置，及时就位。
        桁架吊装至安装位置之后，下部及时设置临时支撑，临时支撑在结构整体还没有达到整体稳定之前对其进行临时的加固。本工程临时支撑采用的是尺寸为2m（宽）×2m（宽）×1.5m（高）的可拆卸的组成支撑。
        并在临时支撑上同时设置缆风绳。桁架采用的高空对接的方式进行安装，故本工程考虑了桁架垂直高度的调节的施工措施，即在临时支撑的顶面放置四台千斤顶，在桁架对接时，可以及时调节其对接高空，快速完成对接施工。同时在桁架对接处预先焊接厚度为3mm的钢板作为桁架与桁架之间对接的对接耳板，并及时补焊在分段时抽掉的杆件。
        2.3.3 网架安装技术措施。
        本工程网壳的施工采用的滑移脚手架的施工方式，滑移架设置在火车轨道两侧的站台面上，在其上铺设间距为4m的滑移轨道，以一个柱距为一个滑移单元，及滑移单元的平面尺寸为32×50m设置，滑移架的高度根据网壳的安装高度以下1.2m高度为原则，考虑本工程网壳结构的弧度，将滑移架设置成一个阶梯形的操作平面。滑移架在搭设中，考虑本工程交叉施工，对轨道上的工作面不予以考虑，而网壳的平面尺寸超出滑移架6m。同时部分滑移架外挑3m，剩余一个网格采用外扩法的施工方法进行安装。
        2.4 施工注意事项
        2.4.1 轨道施工和站台风雨棚施工必须采用同一控制坐标系进行测量放线。
        由于桥梁墩台、箱梁架设先于风雨棚施工，因此过程中应严格复核站房、站台、雨棚与桥梁的相对关系，保证各部位的相对位置正确、高程统一及限界符合规定；
        2.4.2 桥墩及站台梁施工时必须密切配合土建单位进行预留预埋，尤其是门型墩上的雨棚柱基础钢筋预埋相当关键，因为墩上的主筋主要为预应力张拉筋，如果不提前预埋或预埋错位，后期植筋的话势必存在破坏墩预应力筋的风险，造成桥墩承载力缺陷或更严重的后果；
        2.4.3 雨棚柱内应预留下列专业洞口：虹吸雨水管、动静态标识、监控、广播、照明等，同时洞口的留取位置应充分考虑后期风雨棚屋面系统的深化效果，因为管线从洞口出来后进入屋面系统中间有一个过渡，这部分的细部处理好坏也影响风雨棚的整体装饰效果；
        2.4.4 风雨棚排水系统与站房屋面排水系统的有效结合。
        3  结束语
        通过大家的不懈努力，成都至都江堰铁路犀浦站房工程圆满竣工，通过该工程的施工，为高架车站的风雨棚施工积累了宝贵的施工经验，可以作为类似工程的借鉴，在设计阶段，可以提出优化建议,优化桥梁和雨棚结构的结合、优化站台梁和雨棚结构的结合；在施工阶段，桥梁专业、房建、钢结构专业应密切配合，预留预埋不能遗漏；各工序应统筹安排，穿插施工，加强配合。