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濟(jì)南西站站房II區(qū)高架候車廳部分鋼結(jié)構(gòu)屋蓋分為A、B、C三個(gè)區(qū)。A區(qū)寬116.4m，長(zhǎng)99m；B區(qū)寬116.4m，長(zhǎng)77.5m，C區(qū)寬107m，長(zhǎng)25m。其中A區(qū)和B區(qū)結(jié)構(gòu)間有300mm的間隙。A、B區(qū)為空間管桁架結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)頂標(biāo)高為41.600m，分別有5榀和4榀主桁架。主桁架長(zhǎng)約116m，寬2.5m，高從2.5m到4.5m漸變，重約100噸，C區(qū)屋蓋為平面鋼架，跨度分別為24m、59m，上部鋼梁，系桿、支撐采用的截面有H型鋼，方管和圓管。II區(qū)整體軸測(cè)圖如下圖2所示：
 

 

鋼結(jié)構(gòu)屋蓋主次桁架間相貫焊接，型鋼梁及斜撐等附屬桿件多采用螺栓連接，其中主桁架及型鋼梁，弧型梁等桿件均為弧形，加工、安裝難度較大。屋蓋鋼結(jié)構(gòu)總重約3000噸，鋼材材質(zhì)均為Q345B.本工程高架候車廳以下鋼材材質(zhì)主要為Q345GJC,商業(yè)夾層及鋼屋蓋結(jié)構(gòu)鋼材材質(zhì)主要為Q345B。
      3.方案的選擇
      3.1 施工特點(diǎn)
      為了滿足鐵路旅客的不斷增多以及旅客對(duì)站房結(jié)構(gòu)美觀性及舒適性要求的不斷提高，鐵路站房工程具有以下特點(diǎn)：
      (1)、屋蓋跨度較大、高度較高，并且同一站房屋蓋的結(jié)構(gòu)形式大體規(guī)則。
      (2)、施工交叉多。鋼結(jié)構(gòu)與土建、裝飾裝修等專業(yè)之間，站房與雨棚之間，站房與鐵路路線之間均存在大量的交叉作業(yè)。
      (3)、由于各地的人文地理與建筑效果要求上的差異，不同地區(qū)的站房結(jié)構(gòu)屋蓋結(jié)構(gòu)形式千差萬(wàn)別。
      屋蓋施工方案的確定必須針對(duì)項(xiàng)目的特點(diǎn)，包括結(jié)構(gòu)形式，場(chǎng)地條件，工期要求等，進(jìn)行分析比較，在確保質(zhì)量、安全的前提下，盡量做到節(jié)約成本，縮短工期。
      3.2 備選方案
      目前大跨度站房屋蓋施工常見的施工方法有：1、機(jī)械吊裝；2、滑移。其中機(jī)械吊裝又可分為跨內(nèi)吊裝與跨外吊裝。兩個(gè)方案各有優(yōu)缺點(diǎn)，最終采用哪個(gè)需要經(jīng)過(guò)仔細(xì)比選，找出最適用的一個(gè)施工方案。
      (1)、跨外吊裝。大型吊機(jī)行走在站房結(jié)構(gòu)外圍，分段或整體吊裝屋蓋結(jié)構(gòu)。該施工方法我們?cè)谛陆ㄈ菡旧铣晒κ褂谩?br />       針對(duì)濟(jì)南西站結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，兩臺(tái)履帶吊行走在高架候車廳兩側(cè)雨棚位置。首先安裝高架層以上的立柱，然后利用兩臺(tái)履帶吊自東向西安裝主次桁架。主桁架分兩段，跨中設(shè)立支撐胎架，次桁架整體吊裝，附屬桿件高空散裝。
      (2)、跨內(nèi)吊裝。大型吊機(jī)行走在結(jié)構(gòu)內(nèi)部（由于高架候車層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)承載力遠(yuǎn)比軌道層小，吊機(jī)一般行走在軌道層），采用流水施工的方式，依次安裝屋蓋結(jié)構(gòu)，土建結(jié)構(gòu)后做。該施工方法我們?cè)谛陆ㄠ嵵輺|站上成功使用。
針對(duì)濟(jì)南西站結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，履帶吊在軌道層上行走吊裝，將屋蓋主桁架分成4段，并在軌道層上搭設(shè)高空支撐架，高空分段拼裝；次桁架整體吊裝，附屬桿件采用高空散裝的方式。
      (3)、整體滑移。將屋蓋結(jié)構(gòu)分成若干個(gè)滑移單元，利用同步滑移設(shè)備，推動(dòng)結(jié)構(gòu)在預(yù)設(shè)的滑移軌道上滑移，從拼裝位置滑移至設(shè)計(jì)位置，卸載后完成結(jié)構(gòu)施工。該施工方法我們?cè)谛陆ㄌK州站上成功使用。
針對(duì)濟(jì)南西站結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可在場(chǎng)地西側(cè)搭設(shè)高空操作平臺(tái)，屋蓋桁架采用地面散件拼裝，高空整體拼裝的方式進(jìn)行安裝，在主次桁架就位后，完善其他構(gòu)件的連接后即可進(jìn)行滑移。滑移軌道4條，鋪設(shè)在高架候車層樓面上，滑移時(shí)高架層鋼柱可與屋蓋同時(shí)進(jìn)行滑移，自西向東共滑移九次。
      3.3 方案確定
      在確保施工安全和質(zhì)量的前提下，方案的確定以兩點(diǎn)為主：工期和成本。濟(jì)南西站施工工期較緊，面臨著京滬高鐵按計(jì)劃時(shí)間節(jié)點(diǎn)通車的壓力，若采用機(jī)械吊裝的方式，需待軌道層結(jié)構(gòu)完全施工完畢后方可進(jìn)行屋蓋施工，且屋蓋吊裝過(guò)程中對(duì)土建和雨棚施工影響較大，對(duì)整體工期不利。而滑移施工的方式可以避免上述缺點(diǎn)，大大節(jié)省工期。且若采取帶柱滑移的方式，還可大量減少現(xiàn)場(chǎng)高空作業(yè)量，降低施工安全風(fēng)險(xiǎn)。但滑移施工技術(shù)難度大，施工復(fù)雜，對(duì)施工單位技術(shù)水平要求較高
      經(jīng)項(xiàng)目部仔細(xì)分析、比較，最終決定采用累積滑移施工技術(shù)進(jìn)行站房屋蓋的施工。
      4.滑移工藝
      4.1 滑移方法及特點(diǎn)
      首先平整N軸線西側(cè)的空地，讓其作為鋼結(jié)構(gòu)材料堆放以及桁架拼裝的場(chǎng)地。同時(shí)搭設(shè)的桁架高空拼裝平臺(tái)，位置在N軸線和L軸線之間。屋蓋桁架的安裝采用地面散件拼裝，整體分段吊裝，高空補(bǔ)檔的方式進(jìn)行。平臺(tái)搭建完成后進(jìn)行主、次桁架地面整體拼裝，吊裝時(shí)主桁架分成4段吊裝，次桁架整體吊裝。在主次桁架就位后，連接其間的型鋼梁、檁條等構(gòu)件，焊接完就具備滑移的條件。滑移時(shí)高架層以上的鋼柱與屋蓋已成整體結(jié)構(gòu)，鋼柱整體長(zhǎng)度20m，自柱底到桁架下弦距離16m。現(xiàn)場(chǎng)施工布置見下圖3示意：
 

大跨度鋼屋蓋施工技術(shù)滑移施工地布置圖
 

利用現(xiàn)有高架層9、10、13、14軸線混凝土梁作為軌道梁，由于鋼柱分段點(diǎn)高出樓板面1.2m，針對(duì)這個(gè)高差，我們采用在軌道下設(shè)型鋼梁的方式，型鋼面與下節(jié)鋼柱上表面齊平，型鋼截面選擇□1200*700*25*30的箱型梁,保證軌道鋪設(shè)后軌道面標(biāo)高平滑一致。軌道長(zhǎng)約202m，最大的相鄰間距距離為59m。滑移方向自西往東，滑移時(shí)上柱柱底直接落在軌道鋼上，滑移到位后利用液壓千斤頂頂起鋼柱后割除軌道鋼，即可進(jìn)行卸載。軌道布置平、立面圖見下圖4、圖5：
 

大跨度鋼屋蓋施工技術(shù)滑移軌道平面布置圖

 

上述僅為沿軌道方向的保證措施，在垂直軌道方向，由于四列鋼柱間距為24m，59m，24m，滑移時(shí)同步控制不好會(huì)導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)，影響結(jié)構(gòu)安全，不利于最終安裝精度的控制。為此，我們?cè)阡撝g增設(shè)了南北向的連桿，見下圖7所示。限于現(xiàn)場(chǎng)條件，中間跨無(wú)法安裝剛性連接結(jié)構(gòu)，滑移過(guò)程中將通過(guò)同步控制來(lái)保證結(jié)構(gòu)安全。
 

 

卸載的順序?yàn)椋合刃遁d中間軌道，后卸載兩邊的軌道，交錯(cuò)進(jìn)行，最終完成整個(gè)屋蓋卸載作業(yè)。為保證施工的安全，對(duì)卸載的過(guò)程需全程監(jiān)控，并且采取特殊的技術(shù)措施。
      (1)、卸載前要仔細(xì)檢查各支撐點(diǎn)的連接情況，確保各個(gè)臨時(shí)固定措施已經(jīng)斷開，屋蓋沒(méi)有附加的約束。
      (2)、卸載前應(yīng)先通過(guò)軟件計(jì)算好支撐點(diǎn)上屋面的變形量與反力，再確定千斤頂?shù)囊?guī)格。
      (3)、卸載時(shí)要統(tǒng)一部署，保證同步進(jìn)行，嚴(yán)格執(zhí)行卸載的操作規(guī)程，不得進(jìn)行其他作業(yè)。
      (4)、卸載時(shí)要全程跟蹤測(cè)量和監(jiān)控。
      為確保卸載的過(guò)程安全以及避免實(shí)際卸載下?lián)隙戎蹬c計(jì)算值出現(xiàn)較大的差別，在卸載的過(guò)程中安排兩臺(tái)全站儀進(jìn)行監(jiān)測(cè)，用于及時(shí)根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整卸載步驟和單位卸載量，并詳細(xì)記錄卸載過(guò)程結(jié)構(gòu)變化。
當(dāng)卸載完成時(shí)，屋面變形也全部完成，此時(shí)屋蓋的重量由其自身承擔(dān)，支撐架不再承受荷載，主體結(jié)構(gòu)完成施工。
      6.總結(jié)
       濟(jì)南西站屋蓋施工既參考了其他項(xiàng)目施工經(jīng)驗(yàn)，又針對(duì)工程特色進(jìn)行創(chuàng)新，采用帶柱滑移技術(shù)，并設(shè)計(jì)一系列的臨時(shí)措施保證滑移過(guò)程中結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。帶柱滑移相比常規(guī)的柱頂滑移而言，減少了大量的高空作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，操作人員在樓面上即可完成軌道安裝，滑移設(shè)備調(diào)試等作業(yè)，方便進(jìn)行同步性控制及最后的卸載作業(yè)，提高了工程施工質(zhì)量。
本項(xiàng)目施工方案的比選、確定、實(shí)施過(guò)程科學(xué)、合理，僅用45天完成3000余噸結(jié)構(gòu)的安裝滑移作業(yè)，平均5天滑移一次，取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，相關(guān)施工技術(shù)可供類似項(xiàng)目施工借鑒參考。

      參考文獻(xiàn) 
      1. 楊立龍,張景新:鄭州新鄭國(guó)際機(jī)場(chǎng)鋼結(jié)構(gòu)滑移施工技術(shù)，中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)四屆四次理事會(huì)暨2006年全國(guó)鋼結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集，2006年 
      2. 鮑廣鑒,郭彥林,李國(guó)榮,王煦,陳國(guó)棟,劉濤:廣州新白云國(guó)際機(jī)場(chǎng)航站樓鋼結(jié)構(gòu)整體曲線滑移施工技術(shù)，建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào)，2002年05期
      3. 周忠明：大跨度鋼桁架胎架整體曲線滑移施工技術(shù)，重慶大學(xué)， 2002
      4. 張同波：大跨度鋼結(jié)構(gòu)高空滑移施工方法，施工技術(shù)， 2004
      第一作者簡(jiǎn)介
      金平、男，1984年9月出生，籍貫:浙江省常山縣，就職于上海寶冶集團(tuán)有限公司鋼結(jié)構(gòu)分公司，擔(dān)任本單位濟(jì)南西客站鋼結(jié)構(gòu)工程項(xiàng)目部主任工程師。單位地址：上海市寶山區(qū)羅店工業(yè)園區(qū)羅新路305號(hào)，郵編：201900
 

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