基于軌道交通高架站主體屋面鋼結構安裝的實踐性探索

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。

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