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基于軌道交通高架站主體屋面鋼結構安裝的實踐性探索

2019-08-01 01:31:45何金節(jié)
都市生活 2019年5期
關鍵詞:鋼結構

何金節(jié)

摘 要:軌道交通是連接城市間的紐帶,進而影響到城市經(jīng)濟的發(fā)展。預計到2020年,全國軌道交通運營總里程約六千公里。本文詳細論述了合肥市軌道交通3號線高架車站主體屋面鋼結構施工,對該項目主要亮點措施進行總結,旨在為類似工程施工提供借鑒。

關鍵詞:軌道交通 鋼結構 高架站

軌道交通高架車站是指區(qū)間及站臺架空于城市路面以上,以高架橋梁為行走方式的軌道線路車站。軌道交通中高架線路具有節(jié)省投資、建設周期短、內部系統(tǒng)簡單、出行舒適觀景方便、投資概算少等優(yōu)點。車站屋面安裝建設是高架車站的重要組成部分,其技術難度大,制約因素多,本文以工程實例對該類工程展開研究。

1、項目簡介

合肥市軌道交通3號線高架段含四座高架車站主體屋面鋼結構施工,四座車站結構形式:學林路站、職教路站、大眾路站、相城路站均為鋼框架式,其中結構縱向柱距6.0m,橫向最大跨度18.0m。鋼結構柱采用箱型截面,梁采用H型和箱型截面,鋼材材質為Q345B。高架車站主體鋼結構順橋向劃分為1-12軸,其中兩端懸挑,結構整體呈魚腹式形狀。主體框架結構由鋼柱、主梁、次梁、挑梁、檁條組成,各節(jié)點采用螺栓及焊接連接。鋼柱通過地腳螺栓連接在車站軌行區(qū)混凝土結構上,地腳螺栓由土建單位先行預埋。作為合肥市軌道交通首座高架段,其重要性不言而喻,對后續(xù)線路高架段具有引導意義。

2、安裝前期準備工作

(1)鋼結構安裝前,應按構件明細表核對進場構件的數(shù)量。

(2)檢查安裝用的連接板、夾板、普通螺栓、高強度螺栓等是否齊備,鋼構件在安裝前應清除附在表面的灰塵、冰雪、油污和泥土等雜物。

(3)鋼構件的鋼柱、橫梁、支撐等主要構件安裝就位后,對不能形成穩(wěn)定空間體系的應實施臨時加固。

(4)鋼結構的安裝、校正應考慮外界環(huán)境(風力、溫差、日照等)和焊接變形等因素的影響,并采取相應的調整措施。

3、項目施工方案

(1)根據(jù)施工方案,所需鋼構件的最大長度為16米,最大重量為3噸,車站有效寬度22米,吊車的站位按照交通疏解方案封閉一側道路主干道。鋼絲繩吊鉤與吊帶扣好,構件起吊穩(wěn)當后,吊車吊臂作業(yè)范圍內應無作業(yè)人員。鋼構件按各規(guī)格分開碼放,枕木墊起離地20㎝。

鋼結構安裝,車站主體鋼結構平面順向分為1-12軸,橫向分為A-D軸,鋼柱為順向兩側布置,單側共計22根,間距5.55m。由于6、7軸中間有一道橫向伸縮縫,為保證主體鋼結構安裝后的穩(wěn)定性,防止因結構變形或吊裝碰撞等影響造成坍塌事故,以1-6軸、7-12軸為兩個施工區(qū)段,主體鋼結構吊裝順序遵從以建立單元體連成整體的方法依次推進,鋼梁為焊接H型鋼,事先在鋼構制作車間預制拼裝好,水平運輸?shù)降跹b位置附近。鋼梁就位后,曲臂車靠近梁柱節(jié)點位置實施安裝。順橋向GL3梁長度5.5m,為焊接H型鋼,單根重量0.6t,架設于兩根鋼柱之間,采取與鋼柱同樣吊裝方式進行兩側吊裝施工。

(2)主梁安裝時吊車選型

通過鋼梁頂標高與現(xiàn)狀原地面標高對比,以及該起重機吊裝間隙、鎖具高度相加,高度:H=37.861m,得出吊臂分角α=59.87°,最重的鋼梁為2.8噸。因而計算吊車在最不利情況下需要的臂長:

L=Hmax/sinα=34.466/sin59.87°=39.85m。

對照STS-500S型汽吊技術參數(shù):主臂長43.5m,主臂長>L符合要求,回轉半徑為20米(根據(jù)現(xiàn)場情況而定)時起重能力Q=3.8噸>2.8噸,故選用此吊車滿足吊裝要求。

(3)鋼立柱安裝時吊車選型。由于職教路站、大眾路站南側均有10kv高壓桿線通過,高壓線距離車站邊最小距離10.4m,為保證吊裝過程中安全,對一側有高壓線通過鋼柱吊裝進行復核。

鋼柱頂標高與現(xiàn)狀原地面標高對比,以及該起重機吊裝間隙、鎖具高度相加,高度:H=24.551m,得出吊臂分角α=70.48°,最重的鋼柱為1.5噸。因而計算吊車在最不利情況下需要的臂長:

L=Hmax/sinα=21.156/sin70.48°=22.45m。

對照STS-500S型汽吊技術參數(shù):主臂長25.39m,主臂長>L符合要求,回轉半徑為7.5米時起重能力Q=19噸>1.5噸,且吊裝過程中主臂與高壓線水平距離4.03m~7.189m,垂直方向距離10.05~16.54m。滿足吊裝安全要求。

學林路站距離車站邊緣:380v距離21.4m,10kv距離25.4m,110kv距離28.7m,滿足吊裝安全要求。

(4)吊具選型。根據(jù)本項目鋼構件重量,最重的為鋼梁,單個2.8噸,查工具書得知捆綁吊索安全系數(shù)為8~10,本案取安全系數(shù)為8。查表得知破壞最小拉力298KN。

由[F]=P/K=298KN÷8=37.25KN

最重鋼梁鋼絲繩所受拉力為: (0.5+0.5+2.8)÷2÷sin45=2.687t≈26.87KN(鋼絲繩吊裝夾角約為45度)

因為:鋼絲繩所受拉力26.87kN<298KN÷8=37.25KN

擬選用鋼絲繩為14m長φ21.5(6×37+1)-1700N/ mm2鋼絲繩兩根作為主吊裝鋼絲繩,二股受力本次選用的鋼絲繩符合要求。

注:其余構件均小于本鋼梁重量,故吊小段時采用同樣鋼絲繩,在此不再核算。

4、項目亮點措施

本項目采取多項措施對施工進行控制,嚴格保證施工質量和安全,主要包括:充分利用計算機和信息化技術,為了加快施工進度,通過計算機輔助設計編制計劃。在施工進度的控制中利用網(wǎng)絡計劃技術,根據(jù)收集的實際進度信息,比較和分析進度計劃,利用網(wǎng)絡計劃的工期優(yōu)化、工期與成本優(yōu)化和資源優(yōu)化的理論,合理調整計劃。

5、結語

城市軌道交通建設關系城市經(jīng)濟發(fā)展的命脈,是社會效益及政治方面的共同需求。而軌道交通高架站主體屋面又是一項復雜的工程,它周期長、涉及專業(yè)廣、施工工藝復雜以及易受外界環(huán)境及因素的影響等等因素,使得我們必須重視和加強對施工的管理。由上面論述,把握好施工技術與質量控制的平衡點,將工程保質保量完成;加強安全風險的管理,預防為主,降低或消除一切風險點,將項目建成精品工程、亮點工程。

參考文獻:

[1] 環(huán)球職業(yè)教育在線.建設工程投資控制[M].中國建筑工業(yè)出版社,2012.

[2] 丁玉.城市軌道交通工程鋪軌施工項目管理的重點[J].城市軌道交通網(wǎng),2012,(8):47-48.

[3] 林建庭.廣州市軌道交通建設工程項目管理若干問題探討[D].華南理工大學,2011.

[4] 王華偉.地鐵車站施工現(xiàn)場安全管理研究[D].西南交通大學,2008.

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