淺談高鐵火車站型鋼混凝土施工技術(shù)研究

郝龍

摘 要：高鐵火車站型鋼混凝土施工中的施工交叉較多、焊接量大且協(xié)調(diào)難度大，并且還有較多的不可預(yù)估的影響因素。因此，需要對(duì)型鋼混凝土施工技術(shù)進(jìn)行研究，根據(jù)火車站的具體情況優(yōu)化設(shè)計(jì)，合理安排施工工藝和工藝流程，在保證施工質(zhì)量的同時(shí)盡量減少施工工序間的間隔時(shí)間，以確保工程保質(zhì)按時(shí)完成。本文以廈門市火車站南廣場(chǎng)為例進(jìn)行技術(shù)分析。

關(guān)鍵詞：高鐵火車站；型鋼；混凝土；技術(shù)研究

型鋼混凝土結(jié)構(gòu)是指將型鋼埋入鋼筋混凝土中的結(jié)構(gòu)形式，也就是指將鋼筋、混凝土、型鋼三種建筑材料結(jié)合到一起進(jìn)行工作。與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土相比，該結(jié)構(gòu)的更適用于超高層、大跨度且荷載量大的結(jié)構(gòu)中，具有抗震性強(qiáng)、延性好、變形能力大的特點(diǎn)。

一、項(xiàng)目概況和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

該工程主要由市政配套工程和車站主站房組成，施工方案為翻建北站房、新建南站房、高進(jìn)低出的策略。該施工項(xiàng)目的難點(diǎn)是在建設(shè)的同時(shí)仍然維持運(yùn)行，需要與相關(guān)部門進(jìn)行協(xié)調(diào)，且施工項(xiàng)目位于市中心，人流量和車流量都較大，對(duì)交通影響較大。地下室采用單層型鋼混凝土架構(gòu)，高8m，最大區(qū)域跨度為20cm，總面積高達(dá)18716㎡。最長(zhǎng)梁段15.98m，重約7.6t。主梁截面：800mm×2400mm，次梁截面600mm×1400mm。主要采用的型鋼直徑為其1300mm，剪力墻厚度為70cm，采用強(qiáng)度等級(jí)為C35的混凝土[1]。

二、施工方案及施工技術(shù)研究

（一）型鋼柱、鋼梁制作

本火車站型鋼混凝土施工工程所使用的鋼柱為H型鋼柱和拼接十字型鋼柱（柱頂：給H型鋼柱上時(shí)下 焊接一段縱橫梁），鋼柱柱身沒有抗剪栓釘。制作拼接十字型鋼柱的工序比較多，一般情況下，為了保證制作的進(jìn)度和質(zhì)量會(huì)應(yīng)用混合氣體保護(hù)焊、自動(dòng)埋弧焊以及栓釘熔接焊、釘熔接焊等先進(jìn)的焊接設(shè)備進(jìn)行焊接工作。在焊接時(shí)，一定要按照焊接工藝的評(píng)定工藝進(jìn)行施焊工作，進(jìn)而保證鋼柱的制作質(zhì)量。

本火車站型鋼混凝土施工工程所采用的鋼梁全部都是拼接H型鋼梁，在梁柱節(jié)點(diǎn)一定范圍內(nèi)，給上下翼緣設(shè)抗剪栓釘，而且將分布鋼筋掛槽設(shè)在型鋼腹板的兩側(cè)（如下圖所示），其作用與剪力栓釘相同。型鋼混凝土梁在型鋼混凝土梁與鋼筋混凝土梁相交處以及主次梁和支座的交接處，都可于型鋼腹板兩側(cè)設(shè)置對(duì)稱的支承加勁肋，并且在吊裝梁段設(shè)置三道加勁肋[2]。主要設(shè)置三排間距為30mm的加勁肋于柱形剛翼緣外200mm。采用腹板高強(qiáng)螺栓將型鋼柱梁連接起來，在連接的過程中使用螺栓的情況比較多，因此，要采用數(shù)控鉆孔機(jī)制孔加強(qiáng)制孔的精度。

（二）型鋼柱吊裝施工

本火車站型鋼混凝土施工工程所使用的型鋼混凝土柱是在工廠事先制作好的十字柱。該十字柱頂帶有較長(zhǎng)的懸臂梁，所以其會(huì)給運(yùn)輸帶來不便，因此應(yīng)當(dāng)選用懸臂梁端較短的型鋼混凝土柱，而且在裝車時(shí)要采用200mm×200mm的枕木墊平。由于該施工現(xiàn)場(chǎng)的特殊性，缺少存放施工構(gòu)件的場(chǎng)地，因此需要施工單位進(jìn)行合理的場(chǎng)地規(guī)劃。在起吊前，應(yīng)該將掛設(shè)綁扎好而且必須將鋼柱根部墊實(shí)。在起吊時(shí)必須是鋼柱保持垂直，并且給柱頂?shù)?根懸臂梁上都綁上φ25的鋼絲繩。具體采用扳倒法進(jìn)行鋼柱吊起工作，鋼柱在豎起時(shí)必須與地面保持40cm-60cm的距離，用吊車臂緩慢回轉(zhuǎn)鋼柱至地腳螺栓上方[3]。屆時(shí)，起重工必須選擇一個(gè)適合的位置站好，并且用手扶住穩(wěn)柱子，并對(duì)準(zhǔn)地腳螺栓。同時(shí)利用撬棍撬住底腳，使螺栓眼與腳螺栓位置保持一致，然后再利用吊車緩慢落鉤。鋼柱就位后利用微膨脹性混凝土將柱底板和柱基進(jìn)行穩(wěn)的固。

（三）柱梁連接點(diǎn)施工

本工程的柱梁連接點(diǎn)施工屬于高空焊接，施工環(huán)境差而且高空風(fēng)速大，對(duì)氣體保護(hù)焊的影響比較大。因此在施工時(shí)根據(jù)施工特點(diǎn)，采用焊條手工電弧焊與二氧化碳藥芯焊絲氣體保護(hù)焊相結(jié)合的焊接方法，并且在焊接完成后及時(shí)實(shí)施消氫熱處理工作，以達(dá)到減輕焊縫中氫含量、減少裂紋的目的。為了保證焊接工作的質(zhì)量，應(yīng)該采用先焊下翼板再焊上翼板焊接順序，并且每一個(gè)鋼梁接頭都必須進(jìn)行連續(xù)施焊工作，直到所有的鋼梁接頭焊接完畢。應(yīng)該選用合理的焊接坡口進(jìn)行焊接，達(dá)到減少焊接應(yīng)力、尺寸、拘束度的目的，若焊接組裝條件較多，則應(yīng)該根據(jù)焊縫的大小決定焊接順序，焊縫越大，越需要早實(shí)施焊接工作[4]。為避免焊縫出現(xiàn)裂紋，因此，當(dāng)焊板達(dá)到一定厚度時(shí)，再進(jìn)行焊接工作前，應(yīng)該加熱焊縫周邊，即進(jìn)行焊前預(yù)熱工作。

（四）型鋼梁吊裝施工

在進(jìn)行鋼梁安裝時(shí)，應(yīng)該使用先調(diào)調(diào)車正面量，后吊兩側(cè)梁的順序進(jìn)行施工，起吊是需給鋼梁兩端栓上纜風(fēng)繩，并且保持由內(nèi)向外的方向。鋼梁達(dá)到安裝部位時(shí)，起重工對(duì)其進(jìn)行臨時(shí)加固。調(diào)好標(biāo)高和軸線后，將臨時(shí)固定的螺栓換成高強(qiáng)螺栓，逐個(gè)安裝、擰緊，并且用不同的顏色進(jìn)行標(biāo)記。

（五）混凝土施工

混凝土的最大骨料應(yīng)小于等于20mm，小于型鋼外側(cè)混凝土保護(hù)層厚度的三分之一。主梁底部50cm的范圍內(nèi)使用細(xì)石混凝土，其余部位使用普通混凝土。澆筑時(shí)采用由低到高、由中間向兩邊的順序進(jìn)行，每層澆筑厚度不得大于50cm，澆筑完成后需收漿掃面，做好覆蓋、灑水工作。

三、結(jié)束語(yǔ)

型鋼混凝土結(jié)構(gòu)穩(wěn)定而且性能優(yōu)良，因此我國(guó)的大開間公共建筑，例如城際鐵路火車站、高鐵火車站中都會(huì)使用型鋼混凝土結(jié)構(gòu)。文章主要分析了廈門市火車站南廣場(chǎng)型鋼混凝土施工中的難點(diǎn)，并對(duì)解決這一難點(diǎn)的技術(shù)進(jìn)行了分析，希望其應(yīng)用率會(huì)越來越高。

參考文獻(xiàn)：

[1]王瑞樂.型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)施工技術(shù)研究[D].安徽理工大學(xué)，2014.

[2]劉小剛，黃海，駱明紅.南京南站“橋建合一”型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)承軌層施工技術(shù)[J].施工技術(shù)，2011，23：24-28.

[3]劉小剛，唐建華，黃海.南京南站清水型鋼混凝土柱綜合施工技術(shù)[J].施工技術(shù)，2011，23：13-15+19.

[4]畢彥春.大跨度大截面型鋼混凝土施工技術(shù)[J].河南科技，2013，10：34-36+58.