某海外輕軌車(chē)站項(xiàng)目鋼結(jié)構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)

陳林堂

【摘要】本文介紹海外輕軌車(chē)站項(xiàng)目拱形鋼管桁架支撐+鋼管網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)體系，全螺栓連接，車(chē)站內(nèi)多專(zhuān)業(yè)交叉同期施工，兩側(cè)城市交通道路，整體選用分段滑移方案、局部利用對(duì)孔器及人工機(jī)械調(diào)整、場(chǎng)內(nèi)鉆孔吊裝技術(shù)、兩側(cè)專(zhuān)業(yè)圍護(hù)方案，確保了項(xiàng)目施工質(zhì)量、施工安全和施工進(jìn)度。

【關(guān)鍵詞】海外輕軌車(chē)站項(xiàng)目;鋼結(jié)構(gòu);全螺栓;滑移;鉆孔吊裝;安全圍護(hù)

海外輕軌車(chē)站項(xiàng)目為原有地鐵車(chē)站線路延伸工程，包括一座雙軌道高架橋和四個(gè)輕軌車(chē)站，建成后將成為當(dāng)?shù)亟煌⒅行摹?/p>

單車(chē)站鋼結(jié)構(gòu)部分主要包括：三角拱管桁架+上層弧形管網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)屋蓋、站內(nèi)吊頂及電纜管線吊架、東西兩個(gè)入口和路兩側(cè)公交雨棚結(jié)構(gòu)。

1. 工程特點(diǎn)和難點(diǎn)

1.1場(chǎng)地條件狹窄

車(chē)站一端與原車(chē)站連接，另一端與已完工高架橋交叉。車(chē)站兩側(cè)為已有市內(nèi)道路，按規(guī)定，需保證雙向通行，允許道路封閉時(shí)間為12：30am-05：00am。常規(guī)封閉單側(cè)通行道路，地面大片拼裝，高空吊裝，工作面無(wú)法滿足要求。

1.2 全螺栓連接

項(xiàng)目按英標(biāo)設(shè)計(jì)，要求全螺栓連接，主體結(jié)構(gòu)不允許現(xiàn)場(chǎng)切割焊接，項(xiàng)目位于近海填充區(qū)域，主體結(jié)構(gòu)沉降大，高空拼接接口多，常規(guī)鋼構(gòu)的切割、焊接調(diào)整措施很難實(shí)施。

1.3 車(chē)站內(nèi)施工

車(chē)站內(nèi)電纜及吊頂支架，上部為平臺(tái)層頂板，一側(cè)為裝飾幕墻，上口支撐梁完全約束于平臺(tái)“π”型梁。允許安裝空間狹小。

1.4 車(chē)站兩側(cè)安全防護(hù)

車(chē)站站臺(tái)層標(biāo)高約16.25m，上部屋頂標(biāo)高約26.2m。車(chē)站兩側(cè)為市內(nèi)道路。如何滿足高空臨邊施工需求和保證下部交通不受影響是施工安全重點(diǎn)。

2. 主要施工技術(shù)

根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式，綜合場(chǎng)地條件、道路交通狀況、土建機(jī)電內(nèi)裝各專(zhuān)業(yè)工期安排，確定主體結(jié)構(gòu)選用地面小片拼裝，高空搭設(shè)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)間滑移支架，滑移安裝。站內(nèi)吊架選用鉆孔吊裝法。車(chē)站兩側(cè)搭設(shè)懸挑安裝圍護(hù)操作平臺(tái)。

2.1 屋蓋滑移方案施工技術(shù)

鋼結(jié)構(gòu)屋蓋，為“V”型三角拱桁架+上部單層管結(jié)構(gòu)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，下部通過(guò)減震支座支撐于砼蓋梁。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)間跨度25m，長(zhǎng)度25m，拱高9.1m。

其中網(wǎng)殼標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)為正六邊形空心鑄鋼節(jié)點(diǎn)，桁架與上部網(wǎng)殼采用支承法蘭栓接，桁架及網(wǎng)殼管對(duì)接均為法蘭連接。

加工制作依據(jù)海運(yùn)及內(nèi)陸運(yùn)輸寬高限分段。現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)車(chē)站拼裝場(chǎng)地，地面拼裝后分片吊裝，高空搭設(shè)全跨支撐胎架，高空組拼，單向順序安裝。

2.1.1 施工重點(diǎn)和難點(diǎn)分析

（1）每標(biāo)準(zhǔn)跨節(jié)間對(duì)接口達(dá)176處，同時(shí)因建筑效果需求，不允許預(yù)留后補(bǔ)段，故接口位置選擇，整體精度控制要求很高。

（2）鋼屋蓋整體立面上，上部網(wǎng)殼與下部桁架為法蘭連接，縱向約225m長(zhǎng)全法蘭螺栓連接，項(xiàng)目位于近海填充區(qū)域，土建支撐結(jié)構(gòu)不均勻沉降影響較大。

（3）地面拼裝場(chǎng)地狹小，僅能部分組合拼裝，大量組裝拼接工作為高空作業(yè)。

2.1.2 主要技術(shù)措施

（1）依據(jù)安裝方案吊裝方向，全過(guò)程吊裝工序計(jì)算機(jī)模擬，先橫向后縱向確定接口位置，確保滿足先后對(duì)接朝向一致。

（2）工廠全跨預(yù)拼，允許拼裝后單元尺寸偏差3mm。

（3）錨栓預(yù)埋中，平面位置采用常規(guī)限位板約束，上口采用加厚泡沫板（60mm）平衡錨栓側(cè)向彎轉(zhuǎn)偏位，立面上加大高度正誤差數(shù)值至50mm。

（4）依據(jù)土建多跨錨栓安裝測(cè)量數(shù)據(jù)，放樣理論基準(zhǔn)線，統(tǒng)一預(yù)留最小灌漿厚度。

（5）底板依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)，放樣實(shí)地打磨長(zhǎng)遠(yuǎn)孔，構(gòu)件平面上全理論位置安裝，立面上高出理論位置約30mm安裝。

（6）全跨滑移支撐架設(shè)置。

①項(xiàng)目共4個(gè)車(chē)站，其中最大的一個(gè)車(chē)站項(xiàng)目，屋蓋總長(zhǎng)約250m，寬約25m，沿縱向整體有3.7%的坡度。中部標(biāo)準(zhǔn)跨尺寸25m（長(zhǎng)） ×25.0m（寬），拱高9.1m。兩端邊跨投影尺寸約25m×25m，懸臂長(zhǎng)度約10m。

②加工分段與吊裝分段

標(biāo)準(zhǔn)跨-桁架：

工廠分三段，同吊裝分段，幾何輪廓尺寸約15m×2.5m×3.3m，最大吊段重約5.5t。

標(biāo)準(zhǔn)跨-網(wǎng)殼：

工廠分為27片，最大分片尺寸約10.227m（長(zhǎng)） ×4.521m（寬）×0.185m（矢高），每片重量約2.5t;分5吊裝單元，其中，近底部每9片地面組裝為一吊裝單元，尺寸約24.1m×10.7m×

1.8m，最大吊段重約16.7t;中部9片每3片地面拼裝為一個(gè)吊裝單元，標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間內(nèi)先兩側(cè)后中間吊裝，便于完成截面精度控制。

③為保證邊跨懸挑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，整體安裝流程如下：

由低端第二跨開(kāi)始，先完成第二跨標(biāo)準(zhǔn)跨;再反向安裝低端第一跨;最后順序安裝第三跨至最后高端邊跨。

④標(biāo)準(zhǔn)跨施工流程如圖12。

⑤支撐架參數(shù)

整體設(shè)計(jì)：

立柱高約6m，尺寸1.5×1.5m，選用H175×175×7×11，上部支撐L100×10，滑軌C6.3，下口對(duì)應(yīng)滑移方向縱向設(shè)D25拉桿，整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，傳力直接。

通過(guò)立柱標(biāo)準(zhǔn)節(jié)、立柱加高節(jié)、橫梁、上部支撐間全裝配螺栓連接，滿足三車(chē)站重復(fù)使用。

滑軌設(shè)計(jì)原則：

吃輪深度應(yīng)滿足上部支架可能的上浮高度;滑軌寬度，即要允許一定的側(cè)向偏向冗余量，也要保證側(cè)向偏軌力;實(shí)際實(shí)施中，選用C6.3槽鋼，間隔1000布置側(cè)向角鋼固定件，輪厚40mm，保證了滾輪每側(cè)約10mm的間隙，同時(shí)過(guò)程中輔助運(yùn)用撬杠及時(shí)導(dǎo)向，實(shí)施中，整體滿足了良好的滑移效果，滑移速度約1～2m/min。

上口調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)：

根據(jù)施工過(guò)程分析，鋼屋蓋安裝過(guò)程中，桁架每側(cè)設(shè)置兩個(gè)支撐點(diǎn)，標(biāo)準(zhǔn)跨網(wǎng)殼設(shè)置15個(gè)臨時(shí)支撐點(diǎn)。

依據(jù)支點(diǎn)反力要求，選用了圖示支撐節(jié)點(diǎn)，選用L100×10作為小立柱，側(cè)向設(shè)穩(wěn)定角撐，上口采用板焊接十字支托，通過(guò)D30全螺桿配套雙螺母調(diào)節(jié)，同時(shí)滿足強(qiáng)度、剛度和調(diào)節(jié)需要。

支撐架滑移：

單個(gè)支撐架設(shè)計(jì)重量約20t，考慮滑軌摩阻系數(shù)0.05，選用了兩臺(tái)2t卷?yè)P(yáng)機(jī)兩側(cè)同時(shí)牽引滑移，為保證支撐架兩側(cè)腿柱受力一致，共用一臺(tái)控制箱，牽引端按滑移順序重復(fù)設(shè)定滑移點(diǎn)。

2..2扁擔(dān)梁的應(yīng)用

底部網(wǎng)殼吊裝單元，最大分隔尺寸達(dá)24.1m×10.7m，為保證吊裝過(guò)程變形剛度滿足要求，據(jù)吊裝工況計(jì)算分析，如圖示設(shè)置轉(zhuǎn)換扁擔(dān)梁，選用HW250×250×9×14。

2.3對(duì)口器和手動(dòng)導(dǎo)鏈的利用

單片網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)未連成整體前，屬柔性結(jié)構(gòu)，端部變形較大，初步較大偏差調(diào)整，通過(guò)小型手拉（手扳）葫蘆，依托主桁架結(jié)構(gòu)，進(jìn)行偏位調(diào)整;個(gè)別端口小偏位調(diào)整，利用抱箍器對(duì)口。

2.4鉆孔吊裝技術(shù)

車(chē)站內(nèi)電纜吊架，框架受限于上口站臺(tái)樓板，兩側(cè)縱向平臺(tái)梁，空間狹窄，常規(guī)吊裝方法無(wú)法實(shí)施。

選用上口平臺(tái)板鉆孔，利用D16鋼絲繩，配套設(shè)置導(dǎo)向定滑輪，利用2t卷?yè)P(yáng)機(jī)作為提升設(shè)備。平臺(tái)下部配合升降車(chē)人工調(diào)整定位，完成安裝。

2.5主要安全保護(hù)措施

（1）平臺(tái)內(nèi)，利用滑移支架作為主要施工平臺(tái)，鋪設(shè)走道板，配套爬梯作為上下通道。

（2）站臺(tái)梁邊，沿站臺(tái)梁邊縱向通常設(shè)置腳手安全防護(hù)圍欄，滿掛閉目網(wǎng)。同時(shí)于車(chē)站軌道邊梁上口拉設(shè)縱向生命線，施工人員上平臺(tái)必須配套安全帽、安全繩，工作時(shí)安全繩系扣于生命線上。

（3）與業(yè)主協(xié)商，向當(dāng)?shù)亟还懿块T(mén)辦理臨時(shí)道路封閉申請(qǐng);吊裝作業(yè)統(tǒng)一在夜間12：30pm-05：30，期間兩側(cè)道路全封閉;微調(diào)、緊固、修改等高空作業(yè)主要在白天，期間道路兩側(cè)各封閉一個(gè)車(chē)道。

3. 結(jié)論

該項(xiàng)目屬我國(guó)涉外項(xiàng)目中重要的多輕軌車(chē)站總包項(xiàng)目。本文針對(duì)車(chē)站鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和場(chǎng)地條件，對(duì)項(xiàng)目過(guò)程中的主要技術(shù)方案措施進(jìn)行了闡述，這些措施有效地保證了工程的施工質(zhì)量、施工進(jìn)度，為項(xiàng)目順利實(shí)施提供了重要保證，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益，為后期同類(lèi)項(xiàng)目實(shí)施提供了借鑒。

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（作者單位：上海精銳金屬建筑系統(tǒng)有限公司）

【中圖分類(lèi)號(hào)】TU391

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】1671-3362（2020）07-0060-05