铁路客站大跨度钢结构应用范文

摘要:

随着铁路建设迅速发展，铁路新型站房对空间、跨度及使用功能等需求日益变大，房桥一体、大量钢桁架、球形连接及拱形屋面等结构广泛应用于铁路客站，对钢结构施工提出了更高要求。本文通过参与一座铁路客站站房、雨棚钢结构施工，综合分析拼接、吊装等环节技术难点、卡控要点，对钢结构应用及施工技术进行了探讨。

关键词:

铁路客站钢结构施工

1工程概况

某铁路客站，站房建筑面积11255㎡，站房屋面雨棚投影面积23239㎡，无站台柱雨棚投影面积17690㎡。站台雨棚、站房雨棚按结构分为三个区段，一、三区站台雨棚采用钢管桁架拱形结构，桁架最大跨度58.7m，每榀桁架之间距离16.35m，最大高度约23米。结构主要由10榀横向主桁架，2根箱型钢梁，969根屋面檩条组成。钢箱梁下部与高架混凝土桥墩相连，采用盆式橡胶单向及固定式支座。二区段站房雨棚采用钢管桁架拱形结构，每隔一榀桁架在桁架跨中设置两根钢管混凝土柱，柱顶设置四道支撑连接桁架。桁架最大跨度128m，每榀桁架之间距离16.35m。最大高度约35.03米。结构主要由22根钢柱，13榀横向主桁架，20榀纵向主桁架，1092根檩条组成。

2施工难点及控制措施

2．1桁架拼装及预拼装精度控制本工程构件80%为桁架，桁架类型主要有倒三角钢管桁架、弧形箱型桁架等，如何控制桁架预拼装精度，保证现场安装的精度，是本工程的一大重点。控制措施:桁架截面主要为3米以下，构件根据吊装、运输等分段工厂制作，在工厂对桁架进行预拼装，拼装测量采用三维激光扫描仪，测量精度达到0.2mm，保证现场安装的精度。

2．2弧形构件制作本工程80%箱型构件为弧形，弧形构件的准确拼接对构件制作精度要求比较高，如何保证弧形箱型构件加工制作精度是本工程的重点之一。控制措施:针对弧形构件类型，采用腹板数控下料成形，精确控制下料精度，从而保证构件制作精度;翼缘板下料后采用大型卷板机卷制成形，保证其精度;制作专门胎架对构件进行拼装焊接，焊接过程中小电流小电压，采用分段退焊法，从中间向两端施焊等方法减小变形。

2．3大跨度钢结构的现场安装桁架高度高、跨度大、单榀重量大，合理吊装设备的选择是本工程的重点。桁架最大高度达35米，桁架最大跨度大达128米，吊装单元最大长达38.9米，吊装单元最大重量21吨。控制措施:采用两台200吨大型履带吊，2台150吨履带吊分段吊装，即主桁架分4段进行吊装;从而解决了大型吊装设备吊装能力、及过高的措施费用问题。

2．4钢结构现场拼装桁架弦杆长度长，工厂制作运输分段多，现场拼接数量大，如何确保现场的拼接精度是本工程的重点。控制措施:专门设计了拼装胎架，并且在其上设置微调装置，随时进行桁架对接时的监测。在安装过程中使用全站仪作为主要测量工具，以保证现场安装精度。

3拼装工艺流程

4施工过程

钢结构分成三个施工区域分别进行施工，三个施工区均采用吊装的安装方案，拼装施工使用25吨汽车吊、150t、200t履带吊。

4．1站房雨棚钢结构吊装分段钢管柱、纵向雨棚桁架和檩条均为整体吊装;横向雨棚桁架采用工厂分段加工，现场对接成吊装单元后吊装的安装方案，其吊装分段如下图所示:(见图2)

4．2拼装场地设置为了保证构件组装精度，防止构件在组装过程中由于胎架不均匀沉降而导致拼装误差，组装场地要求平整压实、铺设200厚碎石垫层进行压实，再在上面铺设钢路基箱。

4．3拼装胎架设置由于三个区的屋面钢架形状基本相同，为充分利用胎架，在施工一至三区两侧共设置16幅拼装胎架，胎架要设置在铺设钢路基箱板形成的田字形控制网上，在设置竖胎架直杆后，根据支点处标高情况再设置胎架模板及斜撑，同时，为防止刚性平台沉降引起胎架变形，胎架旁建立胎架沉降观察点。

4．4拼装胎架测量拼装胎架设置完成开始进行拼装前，对桁架胎架的总长度、宽度、高度等进行全方位测量校正，对桁架杆件的搁置位置建立控制网格，对各点的空间位置进行测量放线，设置好杆件放置的限位块;拼装完成一榀桁架的测量，胎架在完成一次拼装后，对其尺寸进行一次检测复核，复核合格后才能进行下一次拼装。

4．5雨棚桁架对接措施胎架在钢架端口焊接定位耳板，作为对接时临时固定措施，对接后将耳板割除磨平;腹杆弦杆安装就位后，再吊上桁架腹杆，腹杆安装时从中间向两边进行安装，以便控制装配积累误差，腹杆安装时必须定对胎架地面中心线，不得任意切割修正相贯线接口;在现场对接过程中，使用全站仪和线锤对钢架的轴线位置进行精确校核。

4．6钢结构拼装尺寸的复核构件组装完成后，在进行全方位焊接前，对桁构件装节点位置的标高、轴线位置、构件节点之间间距及构件设计起拱尺寸进行检查进行自检，待自检合格后，交付专职质检人员检查后，监理进行验收合格后才能焊接施工。

4．7钢结构预埋锚栓安装根据原始轴线控制点及标高控制点对现场进行轴线和标高控制点加密，测放出每一个埋件的中心十字交叉线和至少两个标高控制点;地脚螺栓固定架，在基础板钢筋绑扎完，基础梁钢筋未绑扎前，对其定位及临时固定，地脚螺栓支架采用∠125X80X12角钢为主材料，支架全部在工厂进行加工制作;整个固定架在钢筋绑扎之前进行埋设，固定完成后，土建再进行绑扎，绑扎钢筋时不得随意移动固定架及地脚螺栓;混凝土进行浇灌前，螺纹上涂黄油并包上油纸，外面再装上套管。

4．8站房雨棚桁架吊重分析二区13榀站房雨棚桁架由200吨履带吊进行安装，吊重分析如下:

4.9站房雨棚桁架安装搭设安装临时支撑架，支撑架所有组件均由圆管构成，支撑架最大高度为10.5m，选用支撑架以每6m为一标准节，采用单片组合，外型基本组合尺寸为2m×2m，可扩展为2m为模数的任意组合，A、B、C三个组件在施工中根据需要随意组合扩展;用200吨履带吊吊装雨棚桁架，用揽风绳固定后，连接桁架间檩条，安装桁架与钢管架之间的支撑，逐榀进行调整检测、复核。

5结束语

该钢结构工程历时仅4个月就完成了拼装施工，通过对现场制作、焊接、拼装、吊装、测量等各环节严格质量卡控，确保钢结构按图施工，施工质量符合验收标准。充分体现了钢结构在大跨度、高空间、建设工期等方面具有便于组织、工序相对单一、施工工期短等特点，在铁路车站、机场等建筑工程将会得到了更加广泛的运用。

作者：杜欣双 单位：成都铁路局土地房产管理处