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1大跨度超高脚手架吊顶施工工艺------北京西站无站台柱雨棚改建施工实践梁生武摘要：北京西站无站台柱雨棚吊顶施工时采用“逆作法”吊顶施工技术，即不搭设脚手架，直接在工字钢结构上吊顶施工，后安装屋面板，组织平行流水作业，提高工作效率，加快施工速度，有效缩短工期。保证站台在不封闭、不停电，正常运行条件下采用的施工方案。关键词：大跨度脚手架吊顶工艺前言：按照铁道部铁路跨越式发展的部署,全国铁路大型客站无站台柱雨棚改建正在进行。2003年7月铁道部将北京站、北京西站无站台柱雨棚改建作为试点进行施工。铁道部领导要求把两站无站台柱雨棚改建工程建设成为标志性、样板性、示范性工程。笔者作为承建单位太原铁路建设公司天宏公司北京西站无站台柱雨棚吊顶工程项目部负责人，通过北京西站无站台柱雨棚施工实践，对既有铁路大型客站无站台柱雨棚吊顶工程施工技术做以下探讨，供参考。1、工程概述北京西站无站台柱雨棚吊顶工程,根据铁三院设计，立柱设在线路间分为A、B、C三轴，其中AB轴BC轴是跨度46ｍ的桁架梁，A、C两端向外是两个悬挑桁架梁，分别为21.5ｍ和20.5ｍ，桁架为钢管桁架结构，横截面为正放等腰三角形，桁架共15品，新建雨棚吊顶按高2架分为东西两座雨棚，东端9品桁架雨棚吊顶长231.56ｍ,西端6品桁架雨棚吊顶长155.54ｍ,吊顶采用2mm银灰色/深蓝色铝合金板,雨棚吊顶总面积58468平方米，吊于雨棚结构工字钢檩条下方，各吊顶板依400×200×8×6mm高频焊工钢檩条工字钢和拱架在站台及股道上方呈弧形排列，最高点距线路轨顶约14m，最低点距线路轨顶约8.5m。根据设计在工字钢下方为800×3000×2mm浅银灰色铝合金条板，各跨800宽吊顶板15条，每9m一条伸缩缝（缝宽12mm），其中间为400×3000×1.2mm的深蓝色铝合金条板，各跨400宽吊顶板14条，每6m设嵌入式金属卤化物灯，每个站台上设5列灯带，呈梅花状。按照指挥部总体施工组织思路，本吊顶工程施工安排在每跨工字钢檩条安装之后，在屋面板安装之前完成，与工字钢檩条，屋面板组成平行流水作业，每跨吊顶绝对施工2-3天，整个施工工期约20天。2、工程施工难点及对策2.1工程施工难点2.1.1北京西站运输业务繁忙，车流密度大，每天接发列车146列，输送旅客20万人，为了不影响行车和人身安全，本工程在此条件下施工，受之影响及各种条件限制，不能采取封闭施工，不能搭设满堂脚手架。2.1.2北京西站系电气化区段，纵横交错的接触网线遍布整个站区上方，每根供电线输送27500伏高压电，围绕供电线周围上下左右皆需施工作业，稍微不慎就会发生中断运输和人员伤亡的重大事故，为了满足行车需要不能停电，在接触网顶部施工作业要在夜间天窗点停电3时间。2.1.3北京西站由天津第三铁路勘察设计院设计，2003年9月15日出设计资料，10月23日提供设计图纸。铁道部要求12月底完工，工期之短前所未有。2.1.4吊顶作业高度大，8.5～14m。2.1.5冬期施工，风雨天气不能施工。2.1.6施工工期要求紧，工作量大，任务重，组织劳力困难。2.1.7受行车及接触网影响，部分吊顶工程须在夜间安装施工。2.1.8阶段性强，工期紧、不能连续施工、高空作业、劳力组织调配困难、施工场地狭窄，通道困难，工序交叉多，施工干扰大且处于春运前期，天气冷，工人思想不稳定。总之一句话，任务重、工期紧、条件差、要求高，超常规施工是北京西站无站台柱雨棚吊顶工程施工的主旋律。也将是既有大型铁路客站无站台柱雨棚改建工程施工的主基调。2.2相应的对策２.2.1优秀的工程产品来源于科学的施工方案，为了确保北京西站雨棚吊顶工程质量良好期到必成，太原铁建集团天宏公司参战的领导、工程技术人员针对北京西站无站台柱雨棚吊顶大跨度超高雨棚结构吊顶施工的特殊情况，铝合金吊顶工作量大，工期紧、标准要求高，并在现场调查、市场调查的基础上，精心组织、精心策划、优化细化、精心研究制定了符合实际、针对性强、便于操作、施工运输两不误的战略部署施工方案，在不封闭站台，不停电，保证站台4正常运行条件下采用“逆作法”吊顶施工技术，即不搭设脚手架，直接在工字钢结构上吊顶施工，后安装屋面板，组织平行流水作业，提高工作效率，加快施工速度，有效缩短工期。２.2.2借用社会优良资源，实现资源共享。雨棚的吊顶板的加工制作质量是雨棚质量的基础，3000×800×2mm厚的板材挠度、长度、宽度、卷边、等要求必须符合设计要求。而满足这些要求，加工时需要专用的机械设备、专业的操作人员、专门的检测仪器来完成。做为一个施工企业完全具备这种能力是不现实的，也是没有必要的，应充分利用社会资源为我所用。采用招投标办法优选生产厂家,以造价低、质量优、保工期作为中标条件，北京久世兴公司、北京盛安公司、天津美飞公司中标作为专业承包单位。3、关键工序的控制3.1雨棚吊顶施工图纸的深化设计3.1.1铁三院提供的雨棚吊顶设计图纸必须进行深化设计才能用于施工。2003年10月23日接到设计图纸后立即组织由高级工程师为主，结构、建筑等相关专业工程师密切配合的设计小组，根据设计要求设计施工细化图，编制工艺文件和检验标准、方法。深化设计完成报请铁三院审定后实施。3.2材料的检验试验3.2.1雨棚吊顶工程所使用的铝合金吊顶板、卡件、螺栓、龙骨、氟碳漆等原材料进厂要求有与进厂材料品种、规格、等级、数量相一致的材质证明书。53.2.2原材料使用前进行检查和见证检测，检测项目按国家标准GB50205-2001执行，检测工作由国家批准的国家建筑材料测试中心承担，检测合格出具检测报告后投入使用。3.3铝合金吊顶板的制造3.3.1板材下料采用数控切割机，剖口采用数控钢板铣边机加工；钢管桁架采用相贯面自动切割机下料，并打坡口；桁架下玄管采用弯管机制作；柱脚箱体锚螺栓孔采用数控平面钻孔机；型钢切割采用数控锯床。以装备的先进保证产品质量的优良。4测量定位放线4.1立柱基础的定位放线是雨棚安装精度的保证，为此调集业务能力强的人员应用4台免棱镜可见激光点测距的全站仪，以铁三院勘测设计的基线为基准分别在三站台、五站台、六站台以及高架候车厅通道设立了加密辅助基线，形成准确、闭合、稳定、直接的控制网，有效控制无站台柱雨棚的施工放线。北京西客站雨棚吊顶安装的质量关键是测量放线的控制，按照西客站雨棚吊顶工程施工组织安排，项目部成立测量放线小组，在技术组指导下负责雨棚吊顶的测量放线工作，各作业队分别设测量小组，具体实施本作业范围的测量放线，保证吊顶安装的精度（标高，仰角、顺直、顺缝、平整度、平行线控制等）。4.1、横向（南北）伸缩缝放线：横向伸缩缝放线可以有效控制金属吊顶板的纵向安装精度，使各站台达到通视通缝效果，达到灯光横向一条线效果。各站台吊顶板带6及伸缩缝沿纵向每3块板即9米长设一条伸缩缝，缝宽12mm，计每段为9.012m，每块板的安装精度在本伸缩缝段内调整控制。放线方法：（1）先在各站台上测设伸缩缝的水平面投影点。按设计要求每一块板为从高架下站通道走廊外墙皮以外50mm开始分别向东西平推。用线坠从高架外墙50mm处引设到站台面定出起始点，各站台起始点用经纬仪调整保证各点成一条线。（2）用50m钢尺沿纵向量出各9.012m×n伸缩缝段，东西最后一个施工段按测量方案实际量出。用经纬仪对各站台上对应点进行复核。（注：理论计算值应为1.13m，考虑上道安装工字钢檩条的实际误差会影响金属板的加工安装，故需要在最后一块板进行实际校核）。（3）在工字钢檩条安装完毕后，用经纬仪将站台上的控制点引设到工字钢上，并用红油线划线标识。4.2、纵向基线放线：纵向基线是控制各站台吊顶板条纵向顺直的标准。纵向基线理论上应与站台中心线，股道中心线，雨棚柱轴线和工字钢檩条平行，由于结构施工误差，上述各线均不统一。各榀拱架下的对应檩托板不能代表工字钢檩条的精确位置，所以需要工字钢檩条在檩托板上做一定的南北向调整，各站台可测设一条纵向基线，该线即为工字钢檩条安装的轴线，水平位置控制标准，也是吊顶板条的纵向安装标准，使上下道工序标准统一，误差（轴线位置）达到最小。该基线应由指挥部与监理、天工公司共同确认，建议采用站台中心线为标准基线。7800790挂线架挂线40#I字钢檩条4.3、标高测量放线。每条吊顶板带安装标高要保证水平一致必须进行标高测量，本吊顶板安装采用双拉线方法，即每块800宽板两条纵向边缘均挂控制线，其标高用水准仪测设确定，金属板通过调节角铁上的调节螺栓实现与挂线一致。标高测量方法：采用适当长度的竹木杆，在上下端标刻出控制标尺，水准仪立于站台上，用该长杆调整在檩条下缘安装的挂线架的挂线标高。放线人员一人在站台扶尺杆，另一个在工字钢檩条上扶另一端，须采取安全措施，在工字钢上铺木板，挂安全网，系安全带，穿防滑鞋等措施，保证放线人员安全。4.4、板条间距、仰角、标高的确定板条间距、仰角、标高决定着每块板的空间位置。（1）以第一跨的两拱架确定的板条间距、仰角、标高模式方案为基准，决定该站台纵向各跨吊顶模式。先安装高架下第一块800宽金属板，金属板在站台组装好角铁卡件后由第一工作面操作人员提升至工字钢下，立即用卡件与工字钢固定；将螺栓杆调节长度位于中部，给以后各跨调整创造条件。用一条特制弧形模具吊在该拱形弧面下方，测出全弧长度，计算出每块板的平均间隔（理论值400mm）。验证设计宽度400mm的符合性并调整各板条间距均匀。各板的仰角，标高均依8约400约400约400约400约400约400约400约400约400约400800宽板可调小直杆工字钢檩条调节拉线1一PVC管一11该模具确定。模具材料可用pvc管或木制靠尺（由三个板面折角以上）（2）按以上办法在第一榀拱架下量出板的间距，并要求同板条纵向线与基线平行。第一榀拱架的各板条标高由第一榀引设并相同，放线时可用挂线架代替金属板放样。（3）两拱架间用挂线架挂通线，跨度过长可中间增加挂线架（每个约5-8m）。（4）其它拱跨延长放线方法同上，保证纵向板条与基线平行，标高复核一致。以上为测量放线指导方案，仅供参考，各施工厂家单位应细化研究，共同攻关，优化方案在保证安全、质量前提下提高工程施工进度。5、施工方案总体施工安排：空间占满，以在檩条上作业为主，避免对车站行车运营产生影响；时间不断，采用纵向流水施工，由高架向东西推进，与檩条、照明、屋面安装组成平行流水作业，保证工期目标实现。5.1、吊顶安装工艺流程工字钢檩条安装校正→放线→脚手架（屋面工作平台安装）→800宽铝9合金板龙骨安装（地面）→800宽板吊起安装调平（伸缩缝打胶）→520宽板安装调平→布线和灯具安装→屋面板安装。5.2、安装方案在完成工字钢檩条安装校正及施工放线后开始吊顶安装。先行安装站台上部约9根工字钢范围吊顶，不涉及供电接触网安全问题，檩条上部工作面约50m2，每个站台上工作面约30m2，即占地6m长，5m宽。用地上铺的保护布和拉黄色警示带为标识。同时有防护人员监视防护，保证旅客通行。站台上尚需申请部分存放板和铺料的空间。根据檩条安装进度各站台同步。白天施工安装各站台上部吊顶后，夜间安排施工站台以外线路上方的吊顶，方法相同，但要配备足够的照明。（1）所有铝合金板加工及氟碳喷涂，龙骨等辅料加工，油漆防锈处理等均在场外，加工完毕分批运进场内，准备好各种机具、吊栏、绳索等，对工人进行安全和施工操作培训，为现场安装做好充分的准备。（2）先在工字钢檩条上铺设板并固定牢固，屋面高处作业人员必须系安全带，安装吊栏在每根工字钢檩条间隔上用钢管横置，吊拦挂勾悬挂于横管上，横管两端均设防滑铁件间距1.5m。（3）将800宽条板在地面上与角铁龙骨组对安装，角铁间距1000mm，与铝合金板用拉铆钉固定连接，要求在地面上作业时先铺彩条布和包装布进行成品保护，避免铝板表面划伤。（4）用绳索将单块800×3000板吊至工字钢檩条下，由两侧吊起和屋面上操作人员对接，先将卡铁与工字钢下缘固定后再调平，单板安装要求10纵向挂线，由前端吊栏上的人员控制拉线、仰角，指挥上面工人调平。调平可用专用扳手调整螺栓帽