高鐵站鋸齒形站臺(tái)雨棚施工技術(shù)研究

楊韜 杜維 李小聰 余相懿 孫勇

摘要：張家界西站站臺(tái)雨棚采用鋸齒型混凝土結(jié)構(gòu)體系，結(jié)構(gòu)奇特、造型新穎，站臺(tái)雨棚造型呈鋸齒形，為單（雙）柱雙懸挑結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)下部由單柱或雙柱支撐，柱兩側(cè)對(duì)稱懸挑，屋面坡度基本為14°。項(xiàng)目部針對(duì)雨棚這一特殊構(gòu)造，通過對(duì)已有的施工工藝討論論證，確認(rèn)采用定型鋼模和木模結(jié)合為最優(yōu)方案。針對(duì)鋸齒型雨棚這一特殊結(jié)構(gòu)，項(xiàng)目部通過BIM技術(shù)結(jié)合空間坐標(biāo)法，形成了完整的鋸齒型混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，取得了較好的效果。

關(guān)鍵詞：鋸齒形;混凝土結(jié)構(gòu);單（雙）柱懸挑結(jié)構(gòu);BIM;施工技術(shù)

隨著高速鐵路的普及，到2017年底，我國(guó)已建成鐵路站房1197座，其中高鐵站744座，特大型站66座，許多高鐵站房造型較為復(fù)雜。傳統(tǒng)的模板施工技術(shù)難以滿足越來越復(fù)雜的結(jié)構(gòu)造型要求，本文以張家界西站工程為例，介紹一種鋸齒型混凝土結(jié)構(gòu)施工方法。

一、鋸齒型站臺(tái)風(fēng)雨棚簡(jiǎn)介

張家界西站位于永定區(qū)沙堤鄉(xiāng)朱家裕村，共設(shè)7臺(tái)17線，設(shè)跨線天橋、旅客地道、行包地道各一座。站臺(tái)雨棚投影面積31721㎡，結(jié)構(gòu)形式為混凝土結(jié)構(gòu)。

車站整體以“奇峰疊翠，廊橋百里”為設(shè)計(jì)理念，充分借鑒并提取當(dāng)?shù)刈匀伙L(fēng)貌和民族傳統(tǒng)建筑的符號(hào)語言以現(xiàn)代建筑的語言重新演繹。張家界西站站臺(tái)雨棚造型呈鋸齒形，為單（雙）柱雙懸挑結(jié)構(gòu)（如圖一所示），單柱直徑800mm和750mm兩種，雙柱直徑500mm，柱高度為6m～6.5m，懸挑梁為變截面梁，尺寸為400mm*1200/500mm，板厚110mm，站臺(tái)總體混凝土量8643m3，鋼筋1396t。雨棚屋面板順股道方向每50～70m設(shè)一道變形縫，兩道變形縫之間為一個(gè)施工段。

二、 施工難點(diǎn)分析

三、 工藝特點(diǎn)

（一）采用BIM技術(shù)對(duì)三維絕對(duì)坐標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，利用三維坐標(biāo)進(jìn)行放樣及復(fù)核;利用BIM技術(shù)對(duì)站臺(tái)各專業(yè)模型進(jìn)行綜合排版，保證既滿足相關(guān)功能的要求，又滿足建筑審美的需要，避免后期返工。

（二）通過采用定型鋼模控制支模體系，設(shè)置定型鋼板蓋面有針對(duì)性的控制了結(jié)構(gòu)的施工偏差，提高了混凝土完成面的感觀質(zhì)量。

（三）采用固定的承插型鍵槽式腳手架排版，為支模架搭設(shè)提供了極大的便利，工藝的實(shí)用性及可復(fù)制性強(qiáng)。

四、工藝操作要點(diǎn)簡(jiǎn)介

（一）施工準(zhǔn)備

材料準(zhǔn)備：圓柱鋼模板、圓木模板（用于梁柱節(jié)點(diǎn)）、蓋面鋼板、鍵槽式支模架、棉布等。

技術(shù)準(zhǔn)備：BIM模型 、支模架排版、技術(shù)交底等。

（二）柱施工

柱鋼筋綁扎完成隱蔽驗(yàn)收后，將柱周邊墊層清理整平，利用汽車吊將鋼模（鋼模壁厚4mm）吊裝至柱邊并配合人工調(diào)整位置固定，再采用M18螺栓將兩片鋼模加固。鋼模安裝后在其腳部四周釘入鋼筋頭至墊層面內(nèi)臨時(shí)固定，再將鋼模與周圍架體形成有效連接。

（三）回填及墊層澆筑

-1.0～±0.0m柱澆筑完成拆除模板后即可開始土方回填，每層回填厚度宜為200～300mm，分層回填夯實(shí)，壓實(shí)系數(shù)滿足要求，回填夯實(shí)后澆筑墊層混凝土。

（四）彈定位線

墊層澆筑完成后，根據(jù)支模架排版圖在墊層面上彈出支模架立桿定位控制線。

（五）支模架搭設(shè)

根據(jù)彈好的定位線，按照技術(shù)交底，從一端起一步步搭設(shè)支模架。支模架的立桿頂標(biāo)高通過可調(diào)頂托來調(diào)節(jié)，支架搭設(shè)完成后按照BIM計(jì)算出的三維坐標(biāo)，采用三維激光水平儀及全站儀對(duì)支模架進(jìn)行復(fù)核，復(fù)核無誤后方可進(jìn)行模板安裝。

（六）模板安裝、預(yù)埋件及蓋面鋼板固定、鋼筋綁扎

①待支模架搭設(shè)完成后，從一端開始逐步安裝梁底模和板底模。②底模安裝完成后根據(jù)BIM模型將各專業(yè)（時(shí)鐘、攝像、動(dòng)態(tài)標(biāo)識(shí)、靜態(tài)標(biāo)識(shí)、排水管等）預(yù)埋件定位放樣并預(yù)埋準(zhǔn)確，并將梁底蓋面鋼板采用自攻螺絲固定在梁底模上。③預(yù)埋件安裝完成后開始綁扎梁鋼筋，綁扎梁鋼筋過程穿插將雨棚橫梁內(nèi)橋架孔鋼模板和防墜落拉索預(yù)埋件焊接在梁鋼筋上。④梁鋼筋綁扎完成后開始安裝及加固梁側(cè)模板，固定好梁側(cè)模板后即采用自攻螺絲將板底蓋板鋼板固定在板模板上。⑤綁扎板底筋，然后鋪設(shè)電力及信息線管，最后綁扎板面筋。

（七）混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)

從一端開始向另一端澆筑混凝土，混凝土澆筑完畢后采用壓光機(jī)磨平壓光，然后覆膜蓋棉被保溫養(yǎng)護(hù)。

五、工期及經(jīng)濟(jì)效益分析

工期分析：根據(jù)計(jì)算，相較于傳統(tǒng)工藝，本工藝一個(gè)施工段可節(jié)約工期8天，結(jié)合材料周轉(zhuǎn)及場(chǎng)地規(guī)劃，本工藝可為本項(xiàng)目節(jié)省總工期約80天。

成本分析：根據(jù)計(jì)算站臺(tái)雨棚一個(gè)施工段，本工藝對(duì)比常規(guī)方法可節(jié)約成本費(fèi)用2287.4元。本項(xiàng)目共50個(gè)類似施工段，節(jié)約成本約11萬元。

六、 結(jié)語：

本工藝目前已在新建黔張常鐵路最大的站房項(xiàng)目——張家界西站進(jìn)行了推廣使用，累計(jì)已施工使用站臺(tái)雨棚面積約3萬多平方米。經(jīng)項(xiàng)目實(shí)際驗(yàn)證，以該工藝施工的鋸齒形站臺(tái)雨棚結(jié)構(gòu)成型效果好，工期快且成本節(jié)約，可為類似工程提供參考。參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：楊韜（1993-）男，漢，湖南永州人，本科，助理工程師，工作方向：土木工程。