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【摘要】進入新世紀后,我國鐵路建設進入了快速發展期,各地新建火車站大量投入建設施工中,鐵路車站雨棚建設也得到了重點關注和發展,為盡可能的為旅客提供方便舒適的乘車與候車體驗,站臺雨棚由以前的混凝土有柱站臺雨棚,逐漸發展為鋼結構無柱站臺雨棚。本文以哈爾濱站為例,探討了鐵路車站雨棚建設中大跨度鋼桁架施工中拼裝方案優化。
【關鍵詞】大跨度;鋼結構;施工;技術
《吉林建筑大學學報》(雙月刊)創刊于1984年,由吉林建筑大學主辦。本刊主要刊登土木工程、市政與環境工程、建筑學、材料科學與工程、交通科學與工程、電氣與電子信息工程。
1.項目簡介
哈爾濱站始建于1899年10月,是原中俄共同修筑的東清鐵路(中東鐵路前身)的中心樞紐站,先后經歷了四次站房改造。截至2018年12月,哈爾濱站設有8站臺14線,是全國第二大歐式風格火車站。總建筑面積73624平方米,其中北站房建筑面積10844平米,南站房建筑面積29030平米。
2.大跨度鋼桁架現場施工條件
哈爾濱站改造工程高架站房屋面拱形大跨度管桁架鋼結構,現場由于場地狹小,構件截面大,桿件較多,精度要求高,工期短,同時施工時要求不影響鐵路既有線路正常運營,因此在制定安裝方案時,考慮現場場地情況,方案實施條件,以及工期、經濟型、安全性等多方面考慮,盡可能采用經濟有效的安裝方案。
3.原方案:分段拼裝,分段吊裝
由于高架站房東、西兩側為混凝土結構,每側寬度20米,混凝土頂標高為20.6米,并且站房外側不具備履帶吊行走條件,履帶吊只能在高架站房候車廳下部站臺層進行吊裝作業,這樣的話,9米層混凝土樓板至少需要預留54米南、北向不施工,履帶吊進入該區域進行分段吊裝,在拱形管桁架在站臺層地面使用2臺25噸進行拼裝,拼裝完成后使用2臺150噸履帶吊吊裝就位。待鋼結構施工完成后,再對混凝土樓板進行施工。
此種方案機械費用高,并且對土建結構施工影響巨大,高空對接量較大,精度難以保證。
4.優化方案:樓面拼裝,整體提升
待高架層 9m 標高樓面混凝土達到一定強度后,將2臺25噸汽車吊上樓面,使用25噸汽車吊搭設拼裝胎、拼裝管桁架,并在兩側混凝土樓面設置提升支架,利用液壓提升設備進行提升,提升完成后,利用塔吊進行支座處桿件補桿。提升器及兩側提升架均利用土建塔吊配合拆除。
5.經濟論證比選
5.1原方案
原方案需要2臺25噸汽車吊和2臺150噸履帶吊,100個工人配合施工,此部分大跨度鋼桁架施工工期一期為55天,二期為80天。費用投入:人工單價為300元每工日,人工費100X(55+80)X300=4050000元;25噸汽車吊租賃單價為1200元每臺班,150噸履帶吊租賃單價為5000元每臺班,機械費2X(55+80)X1200+2X(55+80)X5000=3348000元,合計739.8萬元。
5.2優化方案
優化方案只需要2臺25噸汽車吊進行現場拼裝,由于大跨度鋼桁架整體提升效率比散拼吊裝效率高,一期可減少工期10天,二期可減少工期20天,總計可減少工期30天,100個工人配合施工,一期為45天,二期為60天。費用投入:人工單價為300元每工日,人工費100X(45+60)X300=3150000元;25噸汽車吊租賃單價為1200元每臺班,機械費2X(45+60)X1200=252000元;合計340.2萬元。
從工期、施工工序、經濟效益、設備損耗、多方面對比不難看出優化方案(樓面拼裝,整體提升)在此次施工階段效果顯著。
6.結語
樓面拼裝,整體提升解決了傳統的安裝方式容易造成應力分布不均、結構彎曲變形等危害,以及工期長,場地要求高等問題。因此隨著計算機技術的發展與應用,發展出智能化的計算機控制整體同步提升技術,相比于傳統安裝工藝無論在經濟性、適用性、安全性方面都有巨大優勢。