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亦庄线高架站钢结构施工技术
作者:赵海健    浏览次数:2746     发布日期:2011-07-21

摘要

钢结构施工是一门综合性、实用性很强的工程技术,已广泛应用于工业厂房、机场车库、体育场馆、仓库、购物中心等工业与民用建筑;随着地铁、城市轻轨建设的迅速发展,钢结构施工周期短,安全可靠性强的特点,满足了轻轨高架站发展的需求。地铁施工特点工期紧、站点多、战线长、工种多,工程项目管理是一个复杂的系统管理工作,在这个系统工程中设计、材料、施工、管理、维护等任何一个环节出现问题,都会影响整个工程的质量,造成工程工期延误。

关键词

钢结构  高架站  施工部署  吊装技术

Steel Structure Construction Technology In YIZHUANG Subway Line

 

1 工程概况

本工程为北京市轨道交通网络中的亦庄线(L2线)工程,位于北京市东南复合交通走廊上,是一条中等运量线路,亦庄线将轨道交通网辐射到北京市的东南部,是服务于该地区的重要交通线。

本工程线路起点位于宋庄路与石榴庄路交叉口南侧的宋家庄站,终点为亦庄新城东部的亦庄火车站,起点设置宋家庄停车场一处,终点设置台湖车辆段一处。

本工程线路途径丰田、朝阳、大兴、通州四个辖区和亦庄开发区,共设置14座车站,其中地下车站有:宋家庄、肖村桥、小红门、次渠南、次渠、亦庄火车站共6座车站,地上高架车站有:旧宫、亦庄桥、亦庄文化站、万源街、荣京东街、荣昌东街、同济南路、经海路共8座车站。

本工程8座高架的车站结构形式均为站厅层(首层)为砼框架结构,站台层(二层)为钢结构。从车站外立面造型为“盒子”式和“飘板”式。

“盒子”式的车站有:万源街站、荣京东街站、荣昌东街站、同济南路站、经海路站共5座车站,结构形式如下图1-1所示。

“飘板”式的车站有:旧宫站、亦庄桥站、亦庄文化园站共3座车站,结构形式如下图1-2所示;

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2. 课题背景

2.1  亦庄线钢框架结构施工背景

此次钢框架结构施工包括8个车站,5个“盒子”式车站和3个“飘板”式车站及每个车站区间段的疏散平台。每个“盒子”站合计重量400吨,“飘板”站合计重量550吨,整条线钢结构合计重量4200吨;整个高架站沿线长度13.8 km

整条线工期紧张,钢框架结构在整个施工环节中制约多个工种的施工任务如屋面结构、幕墙结构、室内装修、吊顶、电气安装等等,如果不能按时完工将会涉及其他后续工种的施工作业,在这种情况下必须统筹全局,在具备现场吊装作业的条件下,合理安排钢框架结构的施工作业顺序。

2.2  课题研究的必要性

地铁施工作业特点工期紧、任务重;各工段经常有不同工种需要交叉作业;产生诸多因素影响各工种之间交接,对工程进度产生一定的影响,在此对施工过程中的不足、不完善的地方以及一些成功的经验进行总结,希望能够给其他兄弟单位在类似工程中有借鉴作用。此次施工,丰富了地铁沿线高架站钢框架结构的施工经验,完善了站台钢结构施工技术,为企业开发新的市场提供了有力的技术支持。通过此课题展开的研究可以更好的了解地铁高架站施工特点及难点,为以后相类似工程提供一些技术经验。

3 主要研究内容:高架站沿线钢结构施工部署

3.1  施工流程

地铁高架站与房建单位工程中涉及到钢结构分部工程的工序及工艺有诸多不同;在工序方面,房建施工过程中混凝土结构强度达到1.5MPa,即可进行下道工序施工;然而地铁高架站施工过程中,考虑到架桥机及运梁车在区间段的来回运转,车站钢框架结构只能在整条高架线片梁安装完毕后,方能进行钢框架结构的安装工作;高架站混凝土强度达到1.5MPa后可安装钢柱,钢梁需待架桥机架梁完成后方可安装。

3.1.1 “盒子”站钢框架结构安装流程:

在不影响架桥机往返架桥工作,且站台混凝土结构具备吊装钢柱的前提下,先将钢柱及站台上的附属结构吊装就位,待架桥机片梁吊装完毕后,顺序吊装盒子站的钢梁。

3.1.2 “飘板”站钢框架结构安装流程:

吊装流程同“盒子”站,在不影响架桥机往返架桥工作,且站台混凝土结构具备吊装钢柱的前提下,先将钢柱及站台上的附属结构吊装就位,架桥机片梁吊装过程中,组装铸钢件及钢梁,待架桥机工作完毕后,顺序吊装铸钢件及钢梁。

3.1.3 区间段疏散钢平台如图3-1所示,安装流程如下所示:

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3.2  施工质量控制

在质量控制方面,施工过程中我们运用“技术交底、技术值班、现场巡查、每周例会”等多种制度控制工程施工质量,并对重要环节、薄弱环节、关键部位进行经常性的QC活动。

在安全控制方面,项目管理人员在工程正式开工前识别工程的安全隐患,对施工过程中的重大安全隐患环节能够清楚了解;施工人员进场必须进行安全教育,持证上岗,每日上班前进行班前教育,每日下班后进行训话,时刻提醒施工人员的安全意识。对工程技术文件进行审核讨论,对安全措施不完善的地方进行有效的整改,同时在施工过程中不断完善安全保障工作。

3.2.1 钢结构施工主要环节流程

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3.2.2 质量控制措施

⑴ 图纸审核

项目总工组织图纸会审,提出图纸中的疑点,核实材料在市场上的供货情况,对于稀缺型钢规格,应报甲方协调解决。

⑵ 深化设计

深化设计人员应在熟悉图纸、各种规范及设计准则的前提下,对结构图进行节点深化、优化及构件的详图编制;编制完成后报结构设计审核,审核无误后,深化图纸下发加工厂进行构件加工,下发各个部室熟悉图纸并针对图纸中的关键环节制定各项控制措施。

⑶ 材料采购

物资部根据提料计划、深化图纸采购材料,严格控制采购途径,采购的每批次材料必须附有该材料的材质证明、检测报告、出厂合格证及生产厂家的资质证明文件。将相关资料报质量部,按相关规范进行材料复测。

⑷ 构件加工

① 质检作业指导书

针对本工程编制专门的项目质检作业指导书,具体规定了工程施工过程中工件交接、工序控制、环境监测、工件验收等各阶段的需要进行的质检和监控项目的使用仪器、操作步骤、数据采集及处理、结果判定等详细内容,作为在施工过程中对质量检测和环境监控操作的依据和执行文件。

② 检测仪器

所有检测仪器必须经过定期校验,贴有合格证并在有效期内方可使用。

③ 加工作业指导书

针对本工程编制专门的施工作业指导书,作为施工操作的执行文件和监督检查的依据,可确保施工操作和施工质量的标准化和一致性。

④ 工序质检控制单

每一工程工序间的质量控制编有工序质检控制单,明确、具体地规定了每一工序的质检项目、质量指标、检测方法和责任签署等各项内容,质检不合格不得进入下道工序。

⑤ 首制件控制

坚持首制件控制制度。每种工艺在进行规模施工展开之前,组织技术人员、质检人员和工人骨干(必要时可请油漆商技术代表参加)按事先制定的施工工艺文件选择典型工件进行首制件施工和性能检测,通过首制件施工掌握、修正、确认施工工艺及工艺参数,确认检测质量标准,确认主辅材耗量,培训操作人员。

首制件施工完成后应由监理和业主代表参加并会同施工单位代表(项目技术经理、质检员)就施工质量进行首制件鉴定。鉴定结论应由各方签字确认,并作为各阶段验收的依据之一。

⑥ 验收

原材料检测验收

施工前,由项目经理和项目质检员组织对供货方提供的涂料、稀释剂和固化剂等主材的品种型号、性能和外观质量进行检验,产品应随批提供质量证明书和检测报告。防腐涂料的型号、规格和技术性能须符合设计要求,必要时可委托国家检测机构进行检测。面漆的颜色应符合经业主认可的样板或色卡。

凡达不到上述标准以及超过有效保质期的涂料或其他主材不得使用并应及时通知供货方。

⑦ 钢结构构件验收

钢结构件验收应由工件制造厂、安装厂家、监理和施工单位共同按技术要求进行检测验收。

钢构件加工质量控制流程如下所示:

 1
 

⑸ 现场施工阶段

从构件安装、高强螺栓连接到焊接、防腐、防火涂料喷涂施工,管理人员旁站管理,按钢结构施工规范要求,严格控制构件安装精度,做好每个分项的自检记录,在自检合格的前提下,报监理验收后方可进行下一道工序。

3.3  高架站钢框架吊装技术

3.3.1 “盒子”站吊装技术

1)盒子站构件表及吊车配备

 

盒子型建筑(标准站)

编号

数量

外形尺寸

就位距离

单根重

吊装机械

GZ(柱)

32

500-750*300*20*20

6.0m

2.07t

25吨汽车吊

GL(梁)

16

750*300*20*20

17.5m

6.98t

80吨汽车吊

GLL(连梁)

 

300*200*12

 

 

25吨汽车吊

250*150*12

 

LL(檩条)

 

C250*75*20*3

 

 

25吨汽车吊

2)吊装顺序及工艺

① 钢柱及联系梁吊装

通过25t汽车吊吊装钢柱及联系梁,在没有将钢梁安装就位的情况下,钢柱两侧增设斜支撑(揽风绳)保证结构稳定。

② 钢梁的吊装

架桥机将整条轨道线轨道梁架设完毕,并将架桥机拆除完毕后,方可通过80t汽车吊吊装钢梁。

3.3.2 “飘板”站吊装技术

1)飘板站构件表及吊车配备

飘板型建筑

编号

数量

外形尺寸

就位距离

单根重

吊装机械

GZ(柱)

32

D400+4D300

6.0m

3.4t

25吨汽车吊

GL(梁)

16

H600*300*10*16

21.5m

4.62t

80吨汽车吊

GLL(连梁)

 

H300*200*6*12

 

 

25吨汽车吊

H400*200*8*12

 

LL(檩条)

 

100*100*2.5

 

 

25吨汽车吊

2)吊装顺序及工艺

① 劲性钢管柱及联系梁吊装

通过25t汽车吊吊装钢柱及联系梁,在没有将钢管柱劲性固定的情况下,钢柱两侧增设斜支撑(揽风绳)保证结构稳定。

② 铸钢件的组装、吊装

铸钢件及四个斜支撑空间尺寸4米×4米×4米,铸钢件在工厂组装后由于尺寸超宽、超高无法运输,故在现场做胎架(如图3-2所示)组装钢构件,如下图所示: 

 1 

通过胎架上调节螺母调整高度保证底板的水平度。

四个斜撑杆通过8t汽车吊吊装,施工人员辅助就位,测量人员通过水平仪、经纬仪等辅助工具,通过观察地面水平投影点控制斜撑杆的就位位置。通过架子管底部的顶丝微调,如下图3-3所示。

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拼装完成的铸钢件在杆件端部标记方向,25t汽车吊吊装就位,测量人员通过经纬仪观测斜撑杆件标记点与地面投影线的位置关系控制铸钢件的就位精度。

③ 钢梁的吊装

架桥机将整条轨道线轨道梁架设完毕,并将架桥机拆除完毕后,方可通过80t汽车吊吊装钢梁。

3.3.3  疏散平台“T”型柱安装技术

疏散平台“T”型柱的安装在轨道钢梁安装固定后进行,这样可以通过钢轨的中线来定疏散平台的位置,保证疏散平台不会影响车辆运行空间,如下图3-4所示;“T”柱通过柱脚螺栓固定在混凝土墩柱上,固定完毕后铺设平台板,分段焊接固定,如图3-5所示:

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4. 结论

轨道交通亦庄线高架站钢结构项目部在运用房建钢结构施工技术的基础上,结合轨道交通工程的特有情况进行了分析和研究,初步研究出一套能够较好应用于轨道交通多个站点钢结构施工管理部署及技术方案,为其他类似工程提供了参照。

本工程的施工组织管理上积累了一定的经验,取得了一些成绩,丰富了地铁沿线高架站钢框架结构的施工经验,完善了站台钢结构施工技术,为企业开发新的市场提供了有力的技术支持。通过此课题展开的研究可以更好的了解地铁高架站施工特点及难点,为以后相类似工程提供一些技术经验。

5.参考文献

1]中国钢结构协会.建筑钢结构施工手册[M.中国计划出版社,2002;

2]吴欣之.现代建筑钢结构安装技术[M.中国电力出版社,2009

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