鐵路站房鋼網架吊裝施工技術及質量控制

靖樹華

（中鐵十八局集團有限公司投資公司，天津300222）

引言

近年來，鐵路站房建造技術日新月異，鋼結構站房具有跨度大、自重輕、抗震性優越等優勢，被廣泛應用在鐵路站房施工中。鋼結構站房，不但外形美觀，而且結構空間比較大，可為旅客提供更加舒適的候車感受。鋼結構站房鋼網架吊裝長期以來一直是施工的重難點，傳統吊裝具有很大的局限性，而且施工質量難以控制。基于此，開展鐵路站房鋼網架吊裝施工技術及質量控制的研究就顯得尤為必要。

一、工程概述

新建鐵路哈齊客運專線齊齊哈爾南站站房屋面工程為網架工程，采用螺栓球節點，正交正放四角錐網架，支承方式為周邊上弦支撐，局部下弦支撐。本工程網架覆蓋面積12015m2，網架結構安全等級為一級，結構重要性系數為1.1。網架荷載標準值（不含網架自重）為：0.60KN/m2上弦活荷載：0.50 KN/m2基本風壓：0.50 KN/m2基本雪壓：0.45 KN/m2馬道活載：1kN/m。所采用材料應符合設計要求。桿件：選用GB700中的Q345C鋼；高強螺栓：選用GB3077的40Cr；螺栓球：45號鋼，焊接球：Q345C封板錐頭：Q345C鋼鍛件，鋼管直徑≥75mm時采用錐頭，連接焊縫以及錐頭的任一截面都需與連接的鋼管等強度，厚度應符合變形和強度的要求，并附試驗報告；Q235(＜M33)和45號鋼(＞M30)鍛件GB/T700中鎮靜鋼（B級）的規定。材質符合《優質碳素結構鋼技術條件》GB/T699中45號鋼的規定。哈齊客運專線齊齊哈爾南站站房屋面網架工程示意圖見圖1。

圖1 哈齊客運專線齊齊哈爾南站站房屋面網架工程示意圖

二、工程難點和特點及方案確定

（一）工期緊

本工程位于黑龍江省齊齊哈爾市，面臨冬季施工階段，在有效施工的80多天時間內，把整個屋面網架工程及屋面系統安裝完成。

（二）工程特點

現場交叉施工單位較多，及場地狹小制約大型設備進場，任務緊、工作量大、桿件重及數量多、系高空作業、作業危險性高是施工特點。

（三）施工方案確定

本工程前方為站前高架車道，后方為火車站臺，不具備大型吊裝設備的使用條件，使用整體提升方案；現場交叉施工單位較多，搭設滿堂紅腳手架鋪設滑移平臺，影響其他單位施工，高空滑移和高空平臺散裝方案也不適宜本工程。通過多次對站房內進站大廳凈尺寸復核及站房8米層樓面進行承載力驗算，決定采用整體吊裝和高空散裝相結合的施工方案，即“中間弧頂基本跨網架整體安裝，臨時支撐固定后+基本跨中間安裝起步單體兩側四組同時安裝”的施工方法。

三、鐵路站房鋼網架吊裝施工要點分析

為保證鋼網架安裝施工質量，在鋼網架安裝前，需要結合工程實際情況，對網架支座進行詳細檢驗，保證網架的軸線、標高等都達到設計要求。

（一）吊裝設備選擇

基本跨網架尺寸55.3m（長）×8m（寬）×3.5m（高），安裝標高+25.6m，重量92.8t。經與專業吊裝公司現場查看，考慮吊車就位、吊裝半徑等綜合因素，最終確定采用300噸汽車起重機，回轉半徑控制在4m以內，臂桿控制在30.5m以內，滿足吊裝條件。LTM1300/1-300t全液壓汽車起重機性能參數如表1所示：

表1 LTM1300/1-300t全液壓汽車起重機性能參數表

（二）站房8米層吊裝機械選定及樓層承載力驗算

散裝網架椎體重量約1.8噸，安裝標高+18.6m～+25.6m，經與專業吊裝公司咨詢，魯星4噸汽車起重機重量最輕，吊裝參數滿足施工需要，魯星4噸汽車起重機自重3.9噸，外形尺寸6.5m（長）×2.05m（寬）×2.25m（高），具體參數如表2所示：

表2 4T汽車起重機性能參數圖

為確保施工安全，現對8米層樓板承載力進行驗算，魯星4噸汽車起重機總的輪壓力（包含吊車自重和貨物重量）約6噸，因此每個輪壓力為1.5噸，考慮到吊車在運輸過程中產生的動荷載，故將荷載放大2倍，每個輪壓按3噸考慮，即30kN。荷載分布范圍按照500mmX500mm考慮。

計算參考《混凝土結構設計規范》GB50010-2010第6.5章節進行。

站房樓板厚度140mm，保護層為20mm，

故有效高度h0=140-20=120mm；

Um=4（500+120）=2480mm

η1=0.4+1.2/βs=0.4+1.2/2=1.0

η2=0.5+ash0/(4um)=0.5+20x120/(4x2480)=0.742

故η=0.742

由公式6.5.1-1 Fl≤(0.7βhft+0.25σpc，m)η*um*h0

即30kN≤0.7x1.0x1.71x0.742x2480x120=264320.5824N=264.32KN

結論：荷載遠小于樓板的承載能力，故選定魯星4噸汽車起重機為施工機械，回轉半徑控制在4m以內，臂桿控制在14.25m以內。

（三）鐵路站房鋼網架吊裝施工

1.施工工藝流程

中間基本跨網架拼裝完成后，通過吊車合理調整每個網架的具體位置，4個支座固定好，并合理架設臨時支撐體系，再由基本跨中間部位向兩側拼接，兩側4部汽車起重機（2部4噸在8米層地面，2部25噸在進站大廳地面）同步進行高空散裝椎體施工，一個作業點安排5名施工人員在球節點位置，待網架椎體吊裝至安裝位置，由施工人員將桿件對準相應螺栓球，用管鉗將桿件安裝擰緊到位，并將套筒上的定位螺栓鎖定，松開吊帶，進行下一單元的椎體安裝，直至網架結束。

2.網架單元拼裝

網架單元拼裝也是鋼筋結構網架吊裝的主要內容，但此環節施工難度比較大，為保證施工質量，降低施工難度，需要按照以下順序進行拼裝：下弦桿、下弦球——腹桿——上弦桿、上弦球。具體網架組件示意圖見圖2，網架單元拼裝順序圖如圖3所示：

圖2 網架組件示意圖

圖3 網架單元拼裝順序圖

圖3中1～8分別代表了網架單元拼裝的具體順序，為保證施工質量，降低拼裝難度，必須嚴格按照圖2中所示的編號進行拼裝。網架安裝中時刻檢測網架質量。檢查上下弦網格的尺寸及對角線，核查網架縱橫向的長度、網格的矢高。在各臨時支點未拆除前尚可進行調整。網架拼裝前后拼接示意圖如圖4所示：

圖4 網架拼裝前后拼接示意圖

圖4中實線桿件為已拼好的單元錐，虛線桿件為即將拼裝的單元錐，拼裝好兩個正四角錐后拼裝第一根上弦桿，四個正四角錐拼裝完成后上弦桿件及上弦球連接，依次拼裝下弦桿—腹桿—上弦桿，完成六個網架單元錐，在拼裝過程中要不斷檢查網架單元的尺寸及撓度。網架單元拼效果裝圖如圖5所示：

圖5 網架單元拼裝效果圖

3.鐵路站房鋼網架吊裝施工

在8米層采用3噸叉車運輸桿件，進行弧頂基本跨網架及后續椎體的組裝，通過1臺300噸汽車起重機在站房大廳地面對其進行吊裝，在基本跨網架固定后及時做好臨時支撐；具體見圖6。

圖6 基本跨網架吊裝示意圖

從基本跨中間向兩端拼接，兩側4部汽車起重機（2部4噸在8米層地面，2部25噸在進站大廳地面）同步進行高空散裝椎體施工，直至網架結束。具體詳見圖7。

圖7 基本跨臨時支撐及兩側起步椎體吊裝示意圖

四、鐵路站房鋼網架吊裝質量控制措施

（一）小單元拼裝是鐵路站房鋼網架吊裝的關鍵，其吊裝質量對后續施工有很大影響，因此，在小單元結構拼裝中，必須保證拼裝精度，保證誤差低于允許范圍。

（二）網架安裝時要嚴格遵循邊安裝，邊檢測的原則，因在網架安裝時會發生誤差累積，如果其中一個環節存在誤差，則會不斷累積，最終影響總體在施工質量。

（三）網架散裝完成一個軸線后需及時調整網架整體的撓度，通過對上弦與下弦尺寸的調整來控制撓度值，確保滿足規范要求。

五、結束語

綜上所述，本文結合工程實例，分析了鐵路站房鋼網架吊裝施工要點及其質量控制，分析結果表明，鐵路站房鋼網架吊裝施工工程量比較大，工序繁瑣，需要結合工程特性，選擇與之相適的施工吊裝方法和控制措施，才能最大限度上保證施工質量。本工程采用了網架吊裝與網架散裝相結合的安裝方法，有效保證了施工效率及施工質量，值得同類工程大力參考借鑒。