既有線大跨度雨棚懸挑結構臨時支撐拆除施工技術

鄧裕民

（中鐵建設集團有限公司，北京 100040）

1 工程概況

京滬鐵路常州站改造工程大跨度雨棚跨越3 臺6 線，檐口高度18.5 m，垂軌方向跨度為22.5 m（懸挑）+19 m+11 m（懸挑），結構形式為“倒三角形鋼管桁架+平面次桁架”。大跨度雨棚臨時支撐立面如圖1 所示。站場分階段過渡改造順序由京滬普速場向滬寧城際場推進，由于大跨度雨棚在基本站臺～2站臺之間為懸挑結構，為保證Ⅱ、Ⅳ、6 道正常運營，故在基本站臺共設置8 組雙肢鋼管桁架支撐，每組支撐分3 段。待整個大跨度雨棚形成穩定體系后，在天窗點內對臨時支撐進行拆除。

圖1 大跨度雨棚臨時支撐立面

2 施工重點和難點

1）常州站為雙場站區，客流量大，必須要保證鐵路線正常運營。

2）支撐拆除位置離鐵路線接觸網距離較近，且受限于天窗點內施工，安全控制要求極高，故而需確保對行車無干擾。

3）由于支撐位于基本站臺，貫穿站房天溝結構板，可拆除場地極為受限，因此，要優選支撐拆除方案。

3 施工方法簡述

在常州站改造工程基本站臺大跨度雨棚臨時支撐拆除階段，基本站臺面正常辦客，Ⅳ、6 道正常運營，故只能在天窗點內進行。從大跨度雨棚臨時支撐所處場地及外界條件進行分析可知，該臨時支撐緊靠站房側，側臨鐵路6 道線接觸網距離3 256 mm，且只有站房2 層1.2 m 寬的天溝作為支撐拆除場地，故而無法提供合適場地進行機械拆除。

針對上述情況，可在拆除支撐時利用雨棚結構作為吊裝點，并在天窗點內采用“人工+電動卷揚機土”法，既能解決無拆除場地問題，又能消除對鐵路線及接觸網影響，保證了安全質量和施工成本。

4 主要施工技術

4.1 支撐拆除流程

4.1.1 支撐點分離

在拆除支撐前，首先要進行大跨度雨棚桁架支撐點分離。考慮到大雨棚結構縱向兩邊懸挑6 m，為使大跨度雨棚結構整體撓度變形一致，需在支撐點拆除時按照“從兩邊向中間”的順序進行分離切割：（1）第1 個天窗點內分離編號為①、②、⑦、⑧的4 個臨時支撐點；（2）第2 個天窗點內分離剩余編號為③、④、⑤、⑥的4 個臨時支撐點；（3）為保證安全，支撐主桿件拆除采用“隔一跳一”方法進行拆除切割，拆除編號為②、④、⑥、⑧的4 個主撐桿后，再拆除編號為①、③、⑤、⑦的4 個主撐桿，如圖2 所示。

圖2 支撐編號平面布置

在分離切割桁架與支撐點時，首先切割掉支撐點支座管120 mm 高度為標準值，如撓度值超過驗算值，則立刻停止分離切割；同時，要做好支撐點處增加斜墊鐵這一回頂措施，以阻止桁架進一步下撓。完成該工作后，需會同相關單位及專家在研究處理方案后再進行下一步工作，如撓度變形在可控范圍內，則進行下一個切割點，依次類推。

4.1.2 支撐桿件拆除

在大跨度雨棚懸挑桁架支撐點分離拆除和撓度變形穩定監測48 h 后，開始拆除臨時支撐單根桿件。該環節分3 段拆除，依次由上至下按“先腹桿、再雙肢立柱”的順序進行拆除。

4.2 變形監測點設置

根據建模驗算后可知，支撐拆除后，從大跨度雨棚整體變形來看，其懸挑端部變形最大。對此，在分離支撐點前，需按照要求自東向西逐個對桁架進行編號與設置監測點，并做好原始和拆除過程的監測記錄，且每天都要對記錄數據進行統計分析。

4.3 電動卷揚機選型

本工程臨時支撐每根桿件質量為40～600 kg，為提高支撐拆除安全性，確定選用型號為JM2T 電動卷揚機，起吊質量2 t。

5 支撐桿件拆除及安全措施

5.1 桁架連接支撐點管件拆除

該環節步驟為：（1）拆除作業前，先在切割點做好掛防火布和接火斗防護措施，以及做好對站房側窗戶玻璃和鄰近線管保護和人身安全措施；（2）保持割槍穩定，防止火焰割傷大跨度雨棚桁架桿件；（3）拆除與桁架連接支撐點，先采用“慢掏法”切割掉支座管長度120 mm，切割拆除后進行48 h 變形監測，使整個桁架撓度穩定且符合驗算撓度值，再進行下步拆除作業。

5.2 拆除頂部橫梁及斜腹桿

與桁架弦桿相連承重支撐點拆除完后，依次進行橫梁、斜腹桿件拆除，拆除方法同承重支撐管。但需要注意的是，在拆除時要先將桿件用繩索綁扎捆好，上面人員不需要太多，通常3 人即可（1 人切割，2 人扶好桿件），以防止桿件脫離突然下落；與此同時，地面纜風繩需根據實際情況緊松麻繩，而電動卷揚機操作人員聽從上面負責切割人員的指揮。

5.3 拆除立柱及腹桿

拆除每段支撐時，首先進行支撐腹桿拆除，再進行立柱拆除：

1）在拆除腹桿時，做好螺栓防墜落安全工作，拆除一顆螺栓放一顆螺栓，拆除螺栓放在工具包內，禁止拆除一顆緊接拆除下一顆，相關人員手上一直拿著螺栓。

2）拆除到剩余1/3 顆螺栓未拆時，此時先松動桿件，檢查桿件是否松動再拆除剩下螺栓，并扶好桿件，以防止桿件脫離時突然下落。

3）地面纜風繩根據實際情況緊松麻繩，電動卷揚機操作人員聽從上面負責拆除人員指揮，緩慢從立柱側面下落到卸料口至基本站臺，禁止忽慢忽快下落。

5.4 水平運輸及安全措施

臨時支撐拆除后，由電動卷揚機下方到基本站臺后，在基本站臺第一時間用自制推車將桿件運輸到場外集中堆放，做到“工完、料凈、場地清”。自制推車車輪用廢舊貨車車輪，車輪軸上車架采用φ89 mm×4 mm 鋼管焊接制作，吊點一側采用1 t 吊帶，另一側采用1 t 手拉葫蘆，手拉葫蘆另一作用是對桿件起吊后調節、緊固作用。

5.5 防下撓安全措施

經設計驗算，臨時支撐拆除將大跨度雨棚結構作為電動卷揚機吊點可滿足安全性要求。但在拆除時，為減少外部急增或急減的外力對大跨度雨棚撓度變形產生不穩定性，需在3層混凝土女兒墻上安裝臨時支撐管，以保證電動卷揚機下放支撐構件時安全性。

5.6 繩索防滑安全措施

6 施工監測安全措施

6.1 監測內容

監控內容主要包括：（1）支撐拆除前，觀測大跨度雨棚懸挑結構端部初始狀態；（2）連續監測支撐點分離撓度變形；（3）連續監測拆除過程中及時加設臨時支撐管；（4）拆除過程中，由專人對屋面板進行監控，主要監控屋面板是否起拱、變形，檐口結構膠是否存在開裂。

6.2 監測數據分析

支撐桿件拆除過程中每天觀測2 次，連續觀測24 d，臨時支撐管拆除后再連續測6 d，每天觀測1 次，總共觀測30 d。監測分析主要關鍵點：（1）支撐點分離后，每個支撐點最小變形量與最大變形量數據，對比總體變化量（見表1）；（2）從加設臨時支撐管至拆除臨時支撐管階段監測數據變化。

表1 支撐點最小變形量與最大變形量對比mm

分析表1 數據可知，主撐桿⑦、⑧變化幅度相對較大，拆除順序中編號⑦、編號⑧最先開始切割分離，受其未分離支撐影響，初始變形量較小，變化幅度較大，其他幾個支撐同時分離后整體變形量數據接近，變化幅度較小，所以整個桁架拆除過程中，大跨度雨棚結構撓度變形相對穩定。

此外，檢測數據過程中，還應對大跨度雨棚結構及屋面體系進行檢查，檢查內容包括：

1）靠站房側次桁架和拉桿耳板焊縫是否裂縫、油漆爆皮脫落；

2）屋面板是否隆起；

3）屋面板之間扣板是否翹起、開裂；

4）檐口鋁板結構膠是否開裂；

當前，各個旅行社都擁有很多的產品類別，但很少更新維護旅游產品。對原有旅游產品內涵的不斷豐富，并不意味著要拋棄原有旅游產品，而是要發掘原有產品的更多內涵，延伸其旅游價值，從而創造出更多利益。需要注意的是，經濟利益的增長要以新產品研發與原有產品內涵提升為基礎，不能盲目追求短期經濟效益而忽視消費者體驗。對于中等或小型的旅行社而言，新產品研發與原有產品內涵提升應該同步實施。這樣既可以調動自身所擁有的優勢對原有產品的發展進行規劃，也可給消費者更好的體驗，使旅行社的聲譽得到提高[3]。

5）天溝板是否有拉裂現象。

6.3 安全性結論

根據建模驗算，臨時支撐拆除后，在最不利受力組合情況下，桁架最大撓度變形為端部，撓度值為-109.7 mm。另外，考慮到大跨度雨棚結構實際安裝特征，需確保以下幾點：

1）桁架斜拉桿兩端均為銷軸鉸接形式；

2）在支撐未拆除卸載前，拉桿、銷軸與鋼柱上耳板間是自由狀態；

3）拉桿、銷軸、桁架上耳板間是受擠壓狀態；

4）在卸載后，拉桿、銷軸、桁架上耳板、鋼柱上耳板四者間變為受拉狀態。

另外，考慮到在大跨度雨棚桁架安裝完成后，屋面系統荷載會對結構引起撓度變形，因此在結構安裝時，對懸挑端部結構進行上揚安裝預起拱+60 mm，故根據JGJ 7—2010《空間網格結構技術規程》[1]結構撓度容許值要求,大跨度雨棚桁架端部允許最大撓度為134.5 mm。

7 支撐拆除安全措施

7.1 人員管理措施

在人員管理方面，可采取的安全措施有：

1）崗前培訓必須經鐵路局營業線施工安全教育培訓并考試合格；

2）作業人員安全技術交底，明確作業范圍、作業內容、技術標準、注意事項等事項。

7.2 現場防護措施

要確保的現場防護措施主要包括：

1）做好線纜轉移、防火布包扎防護；

2）準備好防火布遮掛站房玻璃窗及接觸網線，做好接火斗和固定防火布措施；

3）在基本站臺和6 道覆蓋木模板和彩鋼瓦，以防止混凝土碎塊和零星構件污染道砟和砸傷軌道。

7.3 設備保障措施

可采取的設備保障措施主要有：

1）檢查倒鏈、綁帶等設施是否牢固可靠；

2）確保電動卷揚機設備及鋼絲繩合格證齊全、手續齊全；

3）檢查鋼絲、麻繩有無損傷部位；

4）檢查電動卷揚機工作性能是否完好；

5）檢查電動卷揚機底座是否固定牢固。

8 結語

京滬鐵路常州站改造工程既有線大跨度雨棚施工受多方面制約，對此要在大跨度雨棚第一階段施工采用臨時支撐措施才能實現。臨時支撐拆除作為既有線大跨度雨棚施工過程中一個高風險、高難度環節，如拆除方法和拆除措施選用不當，則對大跨度雨棚結構及屋面板體系的受力和結構穩定性將產生不良影響。常州站大跨度雨棚臨時支撐拆除采用“人工+電動卷揚機”法，方案制定合理，安全技術保障措施到位，且通過撓度變形監測將臨時支撐拆除過程中對大跨度雨棚屋面板影響控制到最小，有效保障了結構的安全穩定。