淺談高鐵火車站型鋼混凝土施工技術研究

郝龍

摘 要：高鐵火車站型鋼混凝土施工中的施工交叉較多、焊接量大且協調難度大，并且還有較多的不可預估的影響因素。因此，需要對型鋼混凝土施工技術進行研究，根據火車站的具體情況優化設計，合理安排施工工藝和工藝流程，在保證施工質量的同時盡量減少施工工序間的間隔時間，以確保工程保質按時完成。本文以廈門市火車站南廣場為例進行技術分析。

關鍵詞：高鐵火車站；型鋼；混凝土；技術研究

型鋼混凝土結構是指將型鋼埋入鋼筋混凝土中的結構形式，也就是指將鋼筋、混凝土、型鋼三種建筑材料結合到一起進行工作。與傳統的鋼筋混凝土相比，該結構的更適用于超高層、大跨度且荷載量大的結構中，具有抗震性強、延性好、變形能力大的特點。

一、項目概況和結構特點

該工程主要由市政配套工程和車站主站房組成，施工方案為翻建北站房、新建南站房、高進低出的策略。該施工項目的難點是在建設的同時仍然維持運行，需要與相關部門進行協調，且施工項目位于市中心，人流量和車流量都較大，對交通影響較大。地下室采用單層型鋼混凝土架構，高8m，最大區域跨度為20cm，總面積高達18716㎡。最長梁段15.98m，重約7.6t。主梁截面：800mm×2400mm，次梁截面600mm×1400mm。主要采用的型鋼直徑為其1300mm，剪力墻厚度為70cm，采用強度等級為C35的混凝土[1]。

二、施工方案及施工技術研究

（一）型鋼柱、鋼梁制作

本火車站型鋼混凝土施工工程所使用的鋼柱為H型鋼柱和拼接十字型鋼柱（柱頂：給H型鋼柱上時下 焊接一段縱橫梁），鋼柱柱身沒有抗剪栓釘。制作拼接十字型鋼柱的工序比較多，一般情況下，為了保證制作的進度和質量會應用混合氣體保護焊、自動埋弧焊以及栓釘熔接焊、釘熔接焊等先進的焊接設備進行焊接工作。在焊接時，一定要按照焊接工藝的評定工藝進行施焊工作，進而保證鋼柱的制作質量。

本火車站型鋼混凝土施工工程所采用的鋼梁全部都是拼接H型鋼梁，在梁柱節點一定范圍內，給上下翼緣設抗剪栓釘，而且將分布鋼筋掛槽設在型鋼腹板的兩側（如下圖所示），其作用與剪力栓釘相同。型鋼混凝土梁在型鋼混凝土梁與鋼筋混凝土梁相交處以及主次梁和支座的交接處，都可于型鋼腹板兩側設置對稱的支承加勁肋，并且在吊裝梁段設置三道加勁肋[2]。主要設置三排間距為30mm的加勁肋于柱形剛翼緣外200mm。采用腹板高強螺栓將型鋼柱梁連接起來，在連接的過程中使用螺栓的情況比較多，因此，要采用數控鉆孔機制孔加強制孔的精度。

（二）型鋼柱吊裝施工

本火車站型鋼混凝土施工工程所使用的型鋼混凝土柱是在工廠事先制作好的十字柱。該十字柱頂帶有較長的懸臂梁，所以其會給運輸帶來不便，因此應當選用懸臂梁端較短的型鋼混凝土柱，而且在裝車時要采用200mm×200mm的枕木墊平。由于該施工現場的特殊性，缺少存放施工構件的場地，因此需要施工單位進行合理的場地規劃。在起吊前，應該將掛設綁扎好而且必須將鋼柱根部墊實。在起吊時必須是鋼柱保持垂直，并且給柱頂的4根懸臂梁上都綁上φ25的鋼絲繩。具體采用扳倒法進行鋼柱吊起工作，鋼柱在豎起時必須與地面保持40cm-60cm的距離，用吊車臂緩慢回轉鋼柱至地腳螺栓上方[3]。屆時，起重工必須選擇一個適合的位置站好，并且用手扶住穩柱子，并對準地腳螺栓。同時利用撬棍撬住底腳，使螺栓眼與腳螺栓位置保持一致，然后再利用吊車緩慢落鉤。鋼柱就位后利用微膨脹性混凝土將柱底板和柱基進行穩的固。

（三）柱梁連接點施工

本工程的柱梁連接點施工屬于高空焊接，施工環境差而且高空風速大，對氣體保護焊的影響比較大。因此在施工時根據施工特點，采用焊條手工電弧焊與二氧化碳藥芯焊絲氣體保護焊相結合的焊接方法，并且在焊接完成后及時實施消氫熱處理工作，以達到減輕焊縫中氫含量、減少裂紋的目的。為了保證焊接工作的質量，應該采用先焊下翼板再焊上翼板焊接順序，并且每一個鋼梁接頭都必須進行連續施焊工作，直到所有的鋼梁接頭焊接完畢。應該選用合理的焊接坡口進行焊接，達到減少焊接應力、尺寸、拘束度的目的，若焊接組裝條件較多，則應該根據焊縫的大小決定焊接順序，焊縫越大，越需要早實施焊接工作[4]。為避免焊縫出現裂紋，因此，當焊板達到一定厚度時，再進行焊接工作前，應該加熱焊縫周邊，即進行焊前預熱工作。

（四）型鋼梁吊裝施工

在進行鋼梁安裝時，應該使用先調調車正面量，后吊兩側梁的順序進行施工，起吊是需給鋼梁兩端栓上纜風繩，并且保持由內向外的方向。鋼梁達到安裝部位時，起重工對其進行臨時加固。調好標高和軸線后，將臨時固定的螺栓換成高強螺栓，逐個安裝、擰緊，并且用不同的顏色進行標記。

（五）混凝土施工

混凝土的最大骨料應小于等于20mm，小于型鋼外側混凝土保護層厚度的三分之一。主梁底部50cm的范圍內使用細石混凝土，其余部位使用普通混凝土。澆筑時采用由低到高、由中間向兩邊的順序進行，每層澆筑厚度不得大于50cm，澆筑完成后需收漿掃面，做好覆蓋、灑水工作。

三、結束語

型鋼混凝土結構穩定而且性能優良，因此我國的大開間公共建筑，例如城際鐵路火車站、高鐵火車站中都會使用型鋼混凝土結構。文章主要分析了廈門市火車站南廣場型鋼混凝土施工中的難點，并對解決這一難點的技術進行了分析，希望其應用率會越來越高。

參考文獻：

[1]王瑞樂.型鋼混凝土組合結構施工技術研究[D].安徽理工大學，2014.

[2]劉小剛，黃海，駱明紅.南京南站“橋建合一”型鋼混凝土組合結構承軌層施工技術[J].施工技術，2011，23：24-28.

[3]劉小剛，唐建華，黃海.南京南站清水型鋼混凝土柱綜合施工技術[J].施工技術，2011，23：13-15+19.

[4]畢彥春.大跨度大截面型鋼混凝土施工技術[J].河南科技，2013，10：34-36+58.