王曉峰

【摘要】在地鐵建設(shè)當(dāng)中，高架車站屋面鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用較為廣泛，能夠有效增強(qiáng)高架車站的整體穩(wěn)定性，保障人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。本文對(duì)地鐵高架車站屋面鋼結(jié)構(gòu)施工的重要性進(jìn)行分析，探索地鐵高架車站屋面鋼結(jié)構(gòu)的主要形式，研究地鐵高架車站屋面鋼結(jié)構(gòu)的施工要點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】地鐵;高架車站;屋面鋼結(jié)構(gòu);結(jié)構(gòu)形式

城市人口數(shù)量不斷增加，給交通系統(tǒng)的運(yùn)行造成了巨大壓力，地鐵建設(shè)已經(jīng)成為當(dāng)前城市化進(jìn)程中的關(guān)鍵內(nèi)容。高架車站的出現(xiàn)，使得地鐵容納量明顯提升，有利于改善地鐵車站的空間狀況。鋼結(jié)構(gòu)是施工中的常用結(jié)構(gòu)形式，不僅能夠促進(jìn)施工效率的提升，而且能夠保障屋面的良好承載力與強(qiáng)度，同時(shí)由于其自重較輕，給施工帶來了較大的便捷，能適應(yīng)不同建筑外形特點(diǎn)及要求。在實(shí)踐工作當(dāng)中，應(yīng)該明確不同屋面鋼結(jié)構(gòu)的基本特點(diǎn)，從而掌握鋼結(jié)構(gòu)施工的重點(diǎn)與難點(diǎn)，防止出現(xiàn)重大質(zhì)量安全隱患。因此，應(yīng)該從地鐵建設(shè)的基本特點(diǎn)出發(fā)，制定切實(shí)可行的鋼結(jié)構(gòu)施工方案，實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的科學(xué)指導(dǎo)。

1.地鐵高架車站屋面鋼結(jié)構(gòu)施工的重要性

鋼結(jié)構(gòu)工程涉及的內(nèi)容較多，包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、質(zhì)量控制和施工管理等等，加強(qiáng)對(duì)整個(gè)施工環(huán)節(jié)的有效規(guī)范，能夠確保鋼結(jié)構(gòu)性能得到充分發(fā)揮，防止由于施工問題導(dǎo)致整個(gè)工程質(zhì)量受到影響。在當(dāng)前地鐵建設(shè)規(guī)模和數(shù)量不斷擴(kuò)增的趨勢下，地鐵高架車站屋面結(jié)構(gòu)形式也呈現(xiàn)多樣化和復(fù)雜性的特征，因此對(duì)施工技術(shù)的要求更高。

鋼結(jié)構(gòu)是當(dāng)前建筑行業(yè)中應(yīng)用較為普遍的一種結(jié)構(gòu)形式，在安裝便捷性、自重、防震性能和環(huán)保等方面具有較大的優(yōu)勢，因此受到人們的廣泛歡迎，在很多情況下可以替代鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。尤其是在當(dāng)前技術(shù)水平不斷提升的趨勢下，在地鐵高架車站屋面中應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)時(shí)，能夠滿足大跨度吊裝的要求，同時(shí)應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件實(shí)施仿真模擬，實(shí)現(xiàn)對(duì)施工方案的有效優(yōu)化。由于缺乏嚴(yán)格的市場規(guī)范，在鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用及發(fā)展中仍舊存在諸多問題，必須加強(qiáng)對(duì)安裝施工各環(huán)節(jié)的嚴(yán)格控制，防止在高架車站投運(yùn)后出現(xiàn)嚴(yán)重的問題。

2.地鐵高架車站屋面鋼結(jié)構(gòu)的主要形式

2.1門式剛架

冷彎薄壁型鋼、輕型焊接H型鋼和熱軋H型鋼等，是門式剛架結(jié)構(gòu)的主要材料形式，作為一種常用的承重骨架，具有格構(gòu)式和實(shí)腹式等多種結(jié)構(gòu)。在制作墻梁和檁條時(shí)應(yīng)用冷彎薄壁型鋼，在制作墻面和屋面時(shí)則應(yīng)用壓型金屬板，保溫隔熱材料可以選擇巖棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料、礦棉和硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料等等，同時(shí)在屋面鋼結(jié)構(gòu)體系中還要設(shè)置相應(yīng)的支撐。與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比較，門式剛架能夠有效縮短施工工期，自重相對(duì)較輕，在布置柱網(wǎng)體系時(shí)更加靈活，有利于提升工程項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2鋼網(wǎng)架

鋼網(wǎng)架是一種常用的空間鉸接桿系結(jié)構(gòu)形式，其中高次超靜定結(jié)構(gòu)的應(yīng)用較為普遍，且結(jié)構(gòu)形式具有一定規(guī)律性，能夠滿足多向傳力的要求，保障結(jié)構(gòu)受力的合理性。同時(shí)，在地鐵高架車站屋面施工中應(yīng)用鋼網(wǎng)架的形式，能夠保障其良好的抗震性和整體性，促進(jìn)空間剛度的提升，在中小跨度房屋和大跨度建筑中的應(yīng)用效果較好，實(shí)現(xiàn)對(duì)多種平面結(jié)構(gòu)形狀的有效覆蓋[1]。三層網(wǎng)架和雙層網(wǎng)架是鋼網(wǎng)架的基本形式，其弦桿層數(shù)具有一定差異性，下弦、上弦和腹桿等共同組成雙層網(wǎng)架，與雙層網(wǎng)架相比較，三層網(wǎng)架的高度更高，能實(shí)現(xiàn)對(duì)弦桿內(nèi)力、腹桿長度和網(wǎng)格尺寸的有效控制。

2.3鋼框架

鋼柱和鋼梁是鋼框架的主要組成部分，對(duì)于水平荷載和豎向荷載的承受能力較強(qiáng)，與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土框架相比，梁柱截面更小，能夠在降低自重的同時(shí)，獲得良好的空間條件。在地鐵高架車站屋面建設(shè)中應(yīng)用鋼框架，可以快速提升施工效率。

2.4鋼桁架

在直桿端部以鉸鏈連接形成的空間或者平面結(jié)構(gòu)為鋼桁架結(jié)構(gòu)，在地鐵高架車站屋面中的應(yīng)用效果較好，實(shí)現(xiàn)了對(duì)材料的高效利用，能夠有效承受屋蓋的重力。在應(yīng)用鋼桁架施工時(shí)，能夠保障安裝的便捷性，同時(shí)降低施工成本，在形狀特點(diǎn)上更加豐富多樣，能滿足不同建設(shè)要求[2]。

2.5異型鋼結(jié)構(gòu)

空間任意鋼結(jié)構(gòu)即異型鋼結(jié)構(gòu)，能夠改善地鐵高架車站屋面的外觀形式。在應(yīng)用異型鋼結(jié)構(gòu)施工時(shí)，需要通過計(jì)算機(jī)建模的方式，明確邊界條件和荷載情況、工況組合等，從工程建設(shè)的基本要求出發(fā)實(shí)施建模。在確定地鐵高架車站屋面形狀時(shí)，應(yīng)該對(duì)屋面的厚度、風(fēng)荷載的體形系數(shù)、節(jié)點(diǎn)的形式和結(jié)構(gòu)的跨度等進(jìn)行綜合分析，保障良好的施工質(zhì)量。

3.地鐵高架車站屋面鋼結(jié)構(gòu)的施工要點(diǎn)

3.1施工準(zhǔn)備

在地鐵高架車站屋面鋼結(jié)構(gòu)施工中，主要涉及鋼架組拼、安裝、固定、驗(yàn)收和除銹等工序，應(yīng)該明確每一個(gè)環(huán)節(jié)的要點(diǎn)。在水準(zhǔn)點(diǎn)和軸線控制點(diǎn)進(jìn)行檢查，確保其符合設(shè)計(jì)要求，根據(jù)圖紙放出吊裝輔助線，為后續(xù)安裝工作奠定基礎(chǔ)。檢查預(yù)埋件的標(biāo)高、軸線、螺栓露出長度和水平度等，控制在合理范圍之內(nèi)。對(duì)吊具和吊機(jī)性能進(jìn)行全面檢查，防止在吊裝中出現(xiàn)嚴(yán)重的故障，在腳手架的搭設(shè)中應(yīng)該嚴(yán)格遵循文件要求。采取有效的加固處理措施，防止在施工中發(fā)生失穩(wěn)和變形問題，方木和鋼管等可以起到臨時(shí)加固的作用。嚴(yán)格校對(duì)鋼尺，防止對(duì)測量放線和鋼構(gòu)件的制造造成影響，實(shí)現(xiàn)對(duì)誤差的有效控制。

3.2組拼與安裝

組拼鋼架時(shí)需要在現(xiàn)場設(shè)置裝配平臺(tái)，保障屋面裝配板的質(zhì)量可靠性，使頂拱尺寸和長度符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，在焊接鋼架時(shí)應(yīng)該確保一側(cè)合格后再焊接另一側(cè)，在吊裝作業(yè)前應(yīng)該確保每一個(gè)環(huán)節(jié)的良好焊接效果。在地面對(duì)天窗支架和屋面鋼支架進(jìn)行安裝，滿足一次過吊裝的施工要求，采取有效的加固處理措施，防止斷裂問題出現(xiàn)在吊裝施工中[3]。將地鐵高架車站屋面鋼支架的三邊交接點(diǎn)作為吊裝點(diǎn)，對(duì)其吊起一段高度后實(shí)施全面檢查，為后續(xù)安裝奠定基礎(chǔ)。安裝第一榀屋面鋼支架時(shí)需要進(jìn)行校正，使其與屋面鋼支架支座中心線對(duì)齊，同時(shí)對(duì)垂直度進(jìn)行合理調(diào)整。在臨時(shí)固定屋面鋼支架時(shí)，需要對(duì)其側(cè)向彎曲進(jìn)行校驗(yàn)。在第二榀屋面鋼支架完成安裝后，裝配支撐件與檁條，增加結(jié)構(gòu)的整體性，防止對(duì)穩(wěn)定性造成影響。在安裝中應(yīng)該做好鋼結(jié)構(gòu)的有效保護(hù)，防止出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p壞問題。

3.3構(gòu)件連接

對(duì)連接件的型號(hào)、質(zhì)量和規(guī)格等進(jìn)行嚴(yán)格檢查，對(duì)其進(jìn)行焊接處理或者螺栓緊固處理。避免在安裝用的螺栓孔當(dāng)中進(jìn)行擴(kuò)孔處理，在應(yīng)用螺栓時(shí)應(yīng)該嚴(yán)格控制墊圈的數(shù)量，螺絲數(shù)量不能低于三個(gè)。相較于設(shè)計(jì)值而言，在確定不受力定位用的焊縫寬度時(shí)，應(yīng)該超出三分之二左右，將長度和寬度分別控制在25mm以上和8mm以內(nèi)[4]。嚴(yán)格檢查焊縫，探傷檢查的方式較為常用，能夠確保一級(jí)焊縫和二級(jí)焊縫的良好質(zhì)量，并對(duì)其進(jìn)行及時(shí)記錄。根據(jù)施工圖紙開展支撐件的施工和屋面鋼支架支座的施工。

3.4檢查驗(yàn)收

在完成地鐵高架車站屋面鋼結(jié)構(gòu)的施工后，應(yīng)該對(duì)連接位置的質(zhì)量進(jìn)行檢查，消除其中的安全隱患。對(duì)支座中心線和屋面鋼結(jié)構(gòu)中線的垂直度進(jìn)行檢查，確保屋面鋼結(jié)構(gòu)垂直面和支撐桿的側(cè)彎角度符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及要求，將誤差控制在合理范圍之內(nèi)。檢查屋面鋼結(jié)構(gòu)的受力情況，增強(qiáng)其整體性與穩(wěn)定性[5]。在檢查驗(yàn)收中還要關(guān)注屋面鋼結(jié)構(gòu)支座的軸線位移、標(biāo)高和跨中撓度等，并對(duì)其測量記錄。在完成檢查驗(yàn)收后，應(yīng)該及時(shí)做好除銹和防腐處理，防止油污和焊渣等出現(xiàn)在焊縫當(dāng)中，在涂料前應(yīng)該確保良好的除銹效果。根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定涂層干漆膜的厚度值，防止在使用中出現(xiàn)破壞。在安裝屋面板時(shí)，應(yīng)該防止在放下時(shí)對(duì)天窗支架和屋面鋼支架等造成破壞[6]。當(dāng)涂層由于吊裝而出現(xiàn)破壞時(shí)應(yīng)該及時(shí)采取補(bǔ)涂措施，防止漆膜厚度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求[7]。當(dāng)受力螺栓孔眼出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，應(yīng)該對(duì)穿孔鋼板進(jìn)行更換，對(duì)支座的連接節(jié)點(diǎn)位置進(jìn)行檢查[8]。

4.結(jié)語

門式剛架、鋼網(wǎng)架、鋼框架、鋼桁架和異型鋼結(jié)構(gòu)等，是當(dāng)前地鐵高架車站屋面鋼結(jié)構(gòu)的常用形式，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性能具有明顯的差異性，因此在施工中應(yīng)根據(jù)具體情況加以選擇。在施工實(shí)踐中，要明確施工準(zhǔn)備、組拼與安裝、構(gòu)件連接和檢查驗(yàn)收環(huán)節(jié)的要點(diǎn)，把控好每個(gè)施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量，才能促進(jìn)工程項(xiàng)目順利實(shí)施，加快我國地鐵建設(shè)進(jìn)度。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：青島地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營分公司）

【中圖分類號(hào)】TU71

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B

【文章編號(hào)】1671-3362（2020）09-0034-02