钢结构铁路站房施工技术探讨范文

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摘要：

通过对现阶段钢结构建筑在铁路站房中的应用进行分析，得到钢结构站房在普通站房应用中的优势，得到钢结构站房是当今和未来新建站房中的趋势，因此对钢结构站房的施工方法进行研究，得到钢结构站房的大致施工方法和施工细节。

关键词：

钢结构；站房；铁路；施工

引言

随着科技和建筑行业、铁路运输的不断飞速发展，铁路站房尤其是高速铁路附近站房对建筑形式和功能特点等也提出了更高的要求，并且铁路站房成为了铁路建设中的重要环节。进入21世纪之后，随着高速铁路的飞速发展，对附属站房的要求也越来越高，如大跨结构、大柱网结构、体型复杂、样式多样化等，这些高要求也成为了站房的独特空间的基础。现阶段的站房形态多样化，建筑设计奇妙化，完全达到了结构空间与形态空间的有机结合。21世纪的站房建设选用的材料和技术大多数是引进国外先进材料和技术，并且所选用的材料大多数为高强、轻质材料。采用此类建筑材料不仅可降低站房整体荷载，而且可提高站房抗震性能。建筑材料高强、轻质，还可达到站房跨度更大，悬挑构件的悬挑长度也越来越大。如今的铁路站房设计采用的建筑形式为“桥建合一”，此类设计形式的原理即将铁路轨道设置于站房的中间层中，再将轨道铺设至车站外的高架桥墩上，桥墩仅对铁轨的动荷载和静荷载做支撑作用，而站房的上部结构荷载则通过站房下部基础进行传递，如上部候车大厅、外挑雨棚和上部大跨屋盖等；站房下部结构的荷载也是通过站房下部进行传递，如地铁车站、人行通道、站前广场等。此类设计不仅达到了“以人为本、分流为主”的人性化乘客换乘设计，而且降低了站房基础的荷载，降低站房的动荷载，提高了站房的整体抗震性。

1钢结构在铁路站房中的应用

钢结构作为目前大跨结构中的主流结构，具有抗震性能好、跨度大、自重轻等优点，被广泛应用于工业厂房和大型低层商业建筑中。20世纪中后期，我国的铁路站房等建筑采用的大多数为砖混和混凝土结构，而随着流动人口的不断增多，车站的容客量已经远远不能满足当前乘客数量的需求，因此在21世纪之后涌现出大量的钢结构站房。尤其是进入高铁时代之后，各地新建高铁车站大多均采用大跨度钢结构的结构形式，如太原南站、石家庄站等。大型钢结构站房的出现，不仅使站房在外观上达到了气质磅礴的效果，而且可极大程度的增加站房层高、跨度、雨棚悬挑长度等，提高了乘客的候车舒适度和对城市的整体印象，大跨钢结构站房大多数已经成为一个城市的标志性建筑。

2大跨度钢结构站房施工技术要点分析

2.1钢结构的加工制作

大跨度钢结构站房的柱、梁构件等所采用的钢材类型一般为型钢，型钢构件在进行切割时采用数控切割机进行切割。切割下料时若型钢进行拼接，拼缝位置应位于构件总长度的1/3～1/4位置处。焊接前应将焊接位置处打磨成坡口，并将坡口内清理干净，焊接时应一次成型，焊缝等级根据设计图纸而定，焊缝检测时一般应高于设计图纸一级，确保结构安全。焊接完成后焊工应先进行自我检查，若出现问题及时进行返修，同时钢构材料厂也应委托第三方有相应资质的无损检测结构进行抽检。大跨度钢结构站房的屋盖一般为桁架结构，桁架结构屋盖应在预制厂机械加工成一定面积的工件，加工完成后运输至施工现场由吊车运输至指定部位进行焊接。

2.2钢结构构件的除锈与喷涂保护

（1）除锈。钢结构站房所采用的钢材在吊装安装前应进行除锈工作，除锈工作主要是人工打磨。人工打磨完成后进行焊接，焊接后再对存在锈蚀的部分进行打磨，对其钢构件表面的油污等进行清除，若在焊接完成后在焊缝处进行超声波无损探伤检测，也应将所检测部位涂抹的耦合剂进行清除，以免后续喷涂时影响喷涂效果。

（2）喷涂。喷涂施工时应根据现场的实际温度进行施工，喷涂施工的最佳温度宜为5～38℃，若在冬季喷涂则应在白天进行喷涂，若在夏季则应在夜间进行喷涂施工。若条件不允许则可根据现场温度情况采用低温涂装材料进行喷涂施工，若施工温度高于40℃且空气相对湿度高于85%，则应停止涂装施工工作。在钢结构构件拼接施工时若已知潜在隐藏部位，则应首先对隐藏部位进行除锈后直接进行喷涂。喷涂施工完成后应对喷涂施工效果进行检查，避免出现颜色不一致、表面平整度较低、涂层厚度小于设计值等情况。在施工过程中也应做好构件防护工作，以免其他油污、尘土等附着于喷涂构件上，以免影响喷涂效果。

2.3钢结构站房安装要点

（1）安装流程。钢结构站房的安装流程同其他钢结构建筑安装流程一致，均为运输至施工场地、吊装机入场、吊装钢柱、吊装钢梁、吊装檩条（桁架）、屋面板吊装、装饰工程安装、拆除施工设备、竣工等。

（2）钢结构安装前吊装准备。钢结构钢柱运输至施工现场进行吊装安装前应首先对钢柱下独立基础的混凝土强度进行检测和确认，当基础混凝土强度达到设计强度后由总监理工程师签字确认后方可进行吊装安装。由于钢结构柱构件在整体结构中属于主要竖向承载构件，其尺寸的较大偏差均会影响后续钢梁的安装，因此吊装安装钢柱时施工方应派专业测量人员采用经纬仪进行实时倾斜度监控，降低钢柱安装施工误差，提高施工质量。钢柱吊装安装完成后宜避免在中午和夜间安装钢梁，以免由于施工环境温度变化钢梁热胀冷缩较难进行吊装安装，减少由于温差变化而产生的施工误差。

2.4桁架结构的安装

由于钢结构跨度较大，因此桁架跨度也较大，尤其是所采用的弧形桁架实际弧长也较大。桁架与下部钢柱的连接也较为复杂，因此在进行安装时，通常将长桁架分为三段采用高强螺栓进行拼装。安装桁架时宜在上午进行安装，此时施工温度较低，钢构件随着温度收缩变化幅度较小，实际长度与设计长度基本相符，安装效率高，施工质量好。通常桁架的截断点位于主桁架下，两端略短，中间段略长，并在截断处进行截面变大加强处理。若设计院在进行设计时未将长桁架设计为分段式桁架，施工方则首先应将施工方案报设计院进行验算，验算通过后出具变更施工图后再进行施工。在进行桁架结构安装施工时，其下部行车轨道和轨道梁等施工或铁路运输等会对上部桁架结构安装造成一定影响，因此桁架结构安装施工时应将上部雨棚梁分段进行安装。在下部混凝土高架桥路面板对接施工完成后，再将上部雨棚梁和雨棚桁架结构进行吊装。进行吊装时应采用两台吊装机在桁架正面后侧方待吊，再在轨道梁上布置两台吊装机待吊，最终由四台吊装机统一协调进行吊装工作。为保证具有安全的施工环境，在轨道梁和轨道定位后对站台进行加固处理。在脚手架内侧，吊装机的行走路线确定后，应对吊装机两侧4m范围内站台进行加固，当站台处混凝土浇筑完成后搭建相应的碗扣式脚手架。碗扣式脚手架应布置成500mm×500mm间距，待雨棚桁架安装完成后和吊装机撤离后再对脚手架进行拆除。为提高站台雨棚桁架的安装精度和提高施工速度，应在主桁架中段拼接处下方布置临时带轮胎架，确保中段桁架在焊接时处于无竖向应力状态，胎架达到支撑的作用。焊接完成后推至下一榀桁架处。采用这种方式进行施工可降低因焊接残余应力的影响而对桁架结构整体受力产生不良影响。若分段拼装时采用螺栓连接也可用上述方法进行，或采用吊装机进行吊装安装。

2.5屋面板安装

若屋面板受力结构为桁架结构，则仅需在桁架上表面铺设内层板和上层板，板与板之间、板与桁架连接宜采用螺栓连接方式进行连接。若屋面板受力结构为檩条结构，则应在檩条上下表面均布置内层板，其中上部内层板的铺设方式同桁架结构的安装方式，下层板安装时为确保施工人员人身安全，应在下部铺设脚手架或安装吊篮进行施工。屋面板安装完成后应在上表面上层板上部铺设保温隔热棉和防水层，保温隔热棉和防水层的铺设方法同普通钢结构建筑安装方法相同。

3结论

钢结构站房成为当今和未来站房的发展趋势，但在具体施工时施工单位为加快施工速度，容易忽略施工时的重要细节，从而影响施工质量，如石家庄车站在安装施工时防水层处理措施不当而导致雨天漏水等情况。因此本文对钢结构站房施工过程中的步骤和方法进行研究，为以后钢结构站房施工提供一定参考，确保施工质量，保证乘客和工作人员的人身财产安全。

参考文献：

[1]刘钝.铁路站房钢结构施工过程监测与分析[D].浙江大学，2013.

作者:盖圣巍 单位:中铁十二局集团第一工程有限公司