試論鐵路站房鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)要點

胡仲禹

摘要：本文對鐵路站房進行了概述，簡要介紹了鐵路站房的結(jié)構(gòu)形式，并從施工組織、加工制作、鋼構(gòu)件除銹與涂裝、鋼結(jié)構(gòu)安裝、吊裝等方面闡述了鐵路站房雨棚中鋼構(gòu)工藝的施工要點，以保證鐵路工程建設(shè)的施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：鐵路站房雨棚；鋼結(jié)構(gòu)；施工技術(shù)

前言

最近幾年，隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)增長，我國鐵路工程建設(shè)大面積展開，在站前部分的施工陸續(xù)進入尾聲以后，站后部分如車站站房、雨棚等房建、鋼結(jié)構(gòu)工程接踵而來。做為中鐵系統(tǒng)的房建企業(yè)，這是一個不小的機遇，同時也是不小的挑戰(zhàn)。因為一個對于這樣的公共建筑，如果克服了技術(shù)上的難題，高質(zhì)高效的完成一個站房工程，給企業(yè)帶來的不僅僅是經(jīng)濟上的效益，對于提升企業(yè)品牌效應(yīng)，也能有不少的收獲。

1 鐵路站房結(jié)構(gòu)概述

鐵路在現(xiàn)今社會的各方面發(fā)揮著重要的作用，鐵路工程工藝在不斷創(chuàng)新，同時站房的特點、功能和建筑形式也在不斷改變。隨著鐵路工程的規(guī)模擴大，站房已成為鐵路建設(shè)中非常重要的環(huán)節(jié)?，F(xiàn)階段的鐵路站房所具備的功能越來越全面，并且樣式多樣，跨度較大，體型復(fù)雜。站房大跨度、大柱網(wǎng)的空間結(jié)構(gòu)是保證鐵路站房獨特空間形態(tài)的基礎(chǔ)。現(xiàn)在的鐵路站房結(jié)構(gòu)形態(tài)多變，建設(shè)構(gòu)思奇妙，完全實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)空間和形態(tài)空間的結(jié)合。新時期的站房結(jié)構(gòu)的設(shè)計與建設(shè)是在參考外國先進技術(shù)的基礎(chǔ)上，并采用新型的高強輕質(zhì)材料，新的施工工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)，進一步確保了站房結(jié)構(gòu)更輕，使其空間跨度及懸挑越來越大?，F(xiàn)如今新型的鐵路站房通常的建筑形式為“橋建合一”?！皹蚪ê弦弧奔磳④壍罉蛄涸O(shè)置在站房結(jié)構(gòu)中間層，再由直接伸入地面的橋墩對軌道橋梁起到支撐作用，鐵路站房的上層結(jié)構(gòu)（包括候車大廳樓面、雨棚、屋蓋結(jié)構(gòu)等）的支撐，是通過軌道橋梁上的豎向結(jié)構(gòu)來完成的；下層結(jié)構(gòu)（即軌道以下部分），主要配設(shè)站前廣場、地鐵等。這樣的設(shè)計構(gòu)筑實現(xiàn)了“以人為本、以流為主”的理念，同時滿足了上層進下層出、零換乘的目的。

2 鐵路站房鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)要點

紙坊東站、烏龍泉東站、土地堂東站、山坡東站、賀勝橋站、橫溝橋東站共6個車站為新建武咸城際鐵路的中間站，站房均采用線側(cè)下式車站形式，主站房均為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，站臺雨棚均采用鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。

無論是主站房，還是站臺雨棚，鐵路站房雨棚鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)由于一個標(biāo)段覆蓋了很多地域，覆蓋面較大，施工范圍較廣，在施工組織設(shè)計中，均考慮采用分段分區(qū)組織施工，各區(qū)段平行施工，施工區(qū)內(nèi)形成流水施工，每個區(qū)段按管理有效，監(jiān)控有力，運作高效的原則設(shè)一支架子隊，各架子隊下配備齊專業(yè)施工隊進行施工。如我公司施工的武咸鐵路站房工程，在鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)總體施工過程中，考慮了按三個施工階段進行組織施工。即：施工準(zhǔn)備階段：包括鋼結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的細部深化設(shè)計、施工現(xiàn)場準(zhǔn)備、技術(shù)準(zhǔn)備、材料準(zhǔn)備、勞動力及工機具準(zhǔn)備；鋼結(jié)構(gòu)工廠加工階段：鋼構(gòu)件在專業(yè)工廠按深化設(shè)計圖紙要求進行深加工制作；鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場安裝階段：包括型鋼運輸、吊裝、安裝、校正、涂刷油漆、圍護結(jié)構(gòu)安裝等。

2.1 施工組織

紙紡東站雨棚屋面結(jié)構(gòu)為網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，故施工時以兩軸線問為一個施工段進行流水施工（見下圖）。賀勝橋站臺雨棚因上部結(jié)構(gòu)未跨越站場軌道線，故總體施工按基本站臺、二站臺劃分成二個施工段進行流水施工。其它車站站臺雨棚因上部結(jié)構(gòu)均跨越站場軌道擬按變形縫位置劃分成三個施工段（如山坡東站站臺雨棚，具體見下圖）。

本項目站臺雨棚鋼結(jié)構(gòu)部分分段分節(jié)采用25T、50T汽車吊吊裝的方法進行安裝。先吊裝鋼管柱，然后進行數(shù)字軸線上的橫向主梁吊裝，再安裝字母軸線方向的縱向檁條，在縱橫形成單元體系后進行屋面檁條結(jié)構(gòu)的安裝。紙坊東站雨棚屋架為網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，施工采用搭設(shè)滿堂腳手架平臺進行現(xiàn)場拼裝。

2.2 鋼構(gòu)件的制作

型鋼構(gòu)件在進行下料時，通常采用數(shù)控切割機。在下料加工過程中要注意以下幾點：拼板時選擇拼縫位置應(yīng)該在構(gòu)件長度的1/3～1/4處，對于同一工件，只能在翼緣或腹板拼接一次；組立機組立H型鋼前，首先確認主材的尺寸、角度、記號，在保證主材無彎曲、扭曲、切斷面和孔周圍的卷曲的前提下，按組立順序?qū)⒅鞑恼砗茫M立時要確認工作圖尺寸、記號及材質(zhì)等，以保證裝配精度。紙坊東站雨棚鋼網(wǎng)架屋面的構(gòu)件零部件主要有螺栓球、桿件、支座及支托，支座及生產(chǎn)過程均嚴(yán)格按照規(guī)范要求進行施工及檢驗。

2.3 鋼構(gòu)件除銹與涂裝

（1）鋼構(gòu)件除銹

所采用的鋼構(gòu)件的除銹方法主要是通過人工打磨，大型的組合構(gòu)件在除銹前要將板材、型材進行預(yù)先除銹。在完成焊接后，要用手工將表面浮銹處理干凈后，再對其油漆噴涂。特別是要對超聲波探傷部位涂抹潤滑劑的位置進行徹底清除。

（2）涂裝

鋼結(jié)構(gòu)涂裝時要實時考慮施工溫度的影響，施工溫度在5℃～38℃左右最好，如果溫度降至5℃以下，要選擇相應(yīng)的適應(yīng)于低溫環(huán)境的涂料。當(dāng)溫度高大于40℃，空氣濕度在85%以上或有結(jié)露現(xiàn)象出現(xiàn)時，涂裝作業(yè)則不能繼續(xù)進行。鋼結(jié)構(gòu)制作前，構(gòu)建中有些隱藏位置或夾層中的生銹部位，要提前進行除銹，提前刷涂層。完成涂裝工程后，檢查涂裝的顏色是否一致，表面的色澤及光亮程度，不應(yīng)有皺皮和疙瘩出現(xiàn)。同時在進行涂裝過程中，要對涂裝工件做好防護工作，以免塵土和雜物附著到工件上。

（3）運輸及保護

某些特殊或受限的構(gòu)件為了運輸方便，降低運輸?shù)某杀?，便于施工的進行和構(gòu)建組裝的質(zhì)量，通常采用分段分批運輸，在工地上再進行組裝拼接。在運輸時盡量避開交通高峰期。

2.4 鋼結(jié)構(gòu)安裝要點

（1）鋼結(jié)構(gòu)施工前的吊裝準(zhǔn)備

在進行吊裝施工前，首先要確認結(jié)構(gòu)柱基礎(chǔ)混凝土的強度是否滿足施工要求，然后再由現(xiàn)場的監(jiān)理單位下達施工指令，方可進行吊裝工作。由于鋼結(jié)構(gòu)的安裝質(zhì)量受鋼結(jié)構(gòu)與混凝土連接件的預(yù)埋地點的準(zhǔn)確程度的影響，所以鋼結(jié)構(gòu)安裝施工需要與土建工程進行溝通協(xié)配，最大程度的避免連接件尺寸產(chǎn)生不必要的偏差，力求達到施工標(biāo)準(zhǔn)。

（2）安裝工藝流程

場地→構(gòu)件進場→吊機進場→鋼柱→屋面梁（架）安裝→楞條→系桿安裝→涂料工程→屋面系統(tǒng)安裝→零星構(gòu)件安裝→裝飾工程施工→收尾拆除施工設(shè)備→竣工。

（3）鋼管柱的吊裝與管內(nèi)砼的澆筑

a.吊點的選擇。具體的吊點位置及數(shù)量要根據(jù)現(xiàn)場鋼柱的形狀、長度等具體的情況具體規(guī)劃。對于線校正，中線通過柱的重心，但因為起重臂的長度有限，吊點可以選擇在1/3柱位置處，吊點斜吊，但由于鋼柱傾斜不容易擺正。b.起吊方法。綜合考慮現(xiàn)場的設(shè)備條件和施工工地條件，可以選擇單機，二機三點吊裝等方法?，F(xiàn)場考慮采用直吊綁扎法，立柱平臥在地，使用四根相同長度吊繩，柱身呈垂直狀態(tài)，便于落下和對正底線。吊裝時應(yīng)注意吊點位置在吊裝荷載作用下的變形，吊裝鋼管柱時，上口應(yīng)包封，防止異物落入管內(nèi)。鋼柱吊裝就位后，應(yīng)立即進行校正并加以臨時固定，以保證構(gòu)件的穩(wěn)定性。鋼管柱吊裝就位后，應(yīng)立即進行校正并加以臨時固定，以保證構(gòu)件的穩(wěn)定性。

管內(nèi)砼澆筑連續(xù)進行，在需要留設(shè)施工縫的位置，將管口封閉，以免雜物落入。每次澆筑砼前，先澆筑一層厚度為10～20cm的與砼強度等級相同的水泥砂漿，以免自由下落的砼粗骨料產(chǎn)生彈跳現(xiàn)象。當(dāng)澆筑至鋼管頂端時，可使砼稍為溢出，再將留有排氣孔的層間橫隔板或封頂板緊壓在管端，隨即進行點焊。待砼達到50%設(shè)計強度時，再將層問橫隔板或封頂板按設(shè)計要求進行補焊。管內(nèi)砼的澆筑質(zhì)量，可用敲擊鋼管的方法進行初步檢查，如有異常，可用超聲脈沖技術(shù)檢測。對不密實的部位，可用鉆孔壓漿法進行補強，然后將鉆孔補焊封固。

2.5 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的安裝

現(xiàn)場采用搭設(shè)滿堂腳手架平臺進行現(xiàn)場拼裝。工藝流程為作業(yè)準(zhǔn)備（球加工檢驗、桿加工檢驗）→小拼單元→中拼單元→焊接→拼裝單元驗收。

（1）作業(yè)準(zhǔn)備：作業(yè)前應(yīng)先對螺栓球、桿件進行加工檢驗，對螺栓球外觀檢查合格后24小時后應(yīng)對焊縫進行超聲波探傷檢查。桿件與錐頭應(yīng)雙邊開30度坡口，并留有間隙，保證焊縫焊透。

（2）鋼網(wǎng)架小拼：小拼前，對小拼現(xiàn)場進行了場地清理，并對小拼單元進了尺寸、形態(tài)位置的放樣及劃線，根據(jù)小拼方案制作拼裝胎位?，F(xiàn)場對一球一桿、二球一桿、一球三桿、一球四桿等小拼形式進行了尺寸檢驗及焊接質(zhì)量檢驗，保證了工程質(zhì)量。

（3）焊接球網(wǎng)架中拼單元：中拼單元拼裝后應(yīng)具有足夠的剛度，否則施工過程中可能由于幾何變形而造成需要臨時加固，實際施工過程中為保證網(wǎng)架拼裝的順利，在條、塊合攏處采取了安裝螺栓的措施。網(wǎng)架中拼單元應(yīng)盡量減少中間運輸，防止網(wǎng)架變形。

（4）鋼網(wǎng)架拼裝焊接：鋼網(wǎng)架焊接技術(shù)難度大，質(zhì)量要求高，其中鋼管與鋼球焊接是鋼網(wǎng)架的主要焊縫?，F(xiàn)場采用的焊工均為具有全位置焊工考試合格證者，熟練掌握了斜鋸齒形運條法、月牙形運條法、反斜鋸齒手法、鋸齒條形運條法等手法，保證了各項焊縫尺寸的規(guī)定。

2.6 屋面板安裝

在鋼梁和支托上定位焊接好檁托，檁托安裝好后，將檁條抬運就位，檢查正在安裝的檁條與相鄰檁條是否平齊，在高差小于2mm時，可以緊固螺栓進行安裝。安裝檁托檁條時應(yīng)注意進行除銹及防腐處理，進行焊接時采取減小變形的措施。面板支架安裝時，由于面板支架屬于傳遞到檁條荷載的受力構(gòu)件，因此施工過程中應(yīng)注意控制控制支座的水平位置偏差、傾角等精度問題，在安裝過程中，如發(fā)現(xiàn)誤差過大，應(yīng)對檁條及時進行調(diào)整，以確保支座安裝達到要求。屋面板就位過程中，應(yīng)首先要注意搭接邊是否接合緊密，就位完畢后應(yīng)進行連續(xù)平整的咬邊操作，咬邊過程中不能出現(xiàn)破口、扭曲等。待大面積的屋面板安裝咬邊工序完成后，就應(yīng)進行屋面板邊的修剪，注意控制屋面板伸入天溝的尺寸應(yīng)滿足設(shè)計要求。最后進行的是折邊和打膠工序，需要注意的是打膠前應(yīng)清理泛水上的灰塵及雜物。至此，屋面板的安裝完成。

3 結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)階段的鐵路站房及站臺雨棚的形式結(jié)構(gòu)多以跨度較大和柱網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)為主，但平面面積比較大、施工工序復(fù)雜且工程量大，因而在施工過程中必須要把握施工要點，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，保證鐵路工程建設(shè)的安全。