論北京西站無站臺柱雨棚施工技術(shù)特點(diǎn)

1、大跨度超高腳手架吊頂施工工藝 -北京西站無站臺柱雨棚改建施工實(shí)踐梁生武摘要：北京西站無站臺柱雨棚吊頂施工時(shí)采用“逆作法”吊頂施工技術(shù)，即不搭設(shè)腳手架，直接在工字鋼結(jié)構(gòu)上吊頂施工，后安裝屋面板，組織平行流水作業(yè)，提高工作效率，加快施工速度，有效縮短工期。保證站臺在不封閉、不停電，正常運(yùn)行條件下采用的施工方案。關(guān)鍵詞：大跨度 腳手架 吊頂 工藝前言：按照鐵道部鐵路跨越式發(fā)展的部署,全國鐵路大型客站無站臺柱雨棚改建正在進(jìn)行。2003年7月鐵道部將北京站、北京西站無站臺柱雨棚改建作為試點(diǎn)進(jìn)行施工。鐵道部領(lǐng)導(dǎo)要求把兩站無站臺柱雨棚改建工程建設(shè)成為標(biāo)志性、樣板性、示范性工程。筆者作為承建單位太原鐵路建設(shè)公

2、司天宏公司北京西站無站臺柱雨棚吊頂工程項(xiàng)目部負(fù)責(zé)人，通過北京西站無站臺柱雨棚施工實(shí)踐，對既有鐵路大型客站無站臺柱雨棚吊頂工程施工技術(shù)做以下探討，供參考。1、工程概述北京西站無站臺柱雨棚吊頂工程, 根據(jù)鐵三院設(shè)計(jì)，立柱設(shè)在線路間分為A、B、C三軸，其中AB軸BC軸是跨度46的桁架梁，A、C兩端向外是兩個(gè)懸挑桁架梁，分別為21.5和20.5，桁架為鋼管桁架結(jié)構(gòu)，橫截面為正放等腰三角形，桁架共15品，新建雨棚吊頂按高架分為東西兩座雨棚，東端9品桁架雨棚吊頂長231.56,西端6品桁架雨棚吊頂長155.54,吊頂采用2mm銀灰色/深藍(lán)色鋁合金板,雨棚吊頂總面積58468平方米，吊于雨棚結(jié)構(gòu)工字鋼檁條下

3、方，各吊頂板依40020086mm高頻焊工鋼檁條工字鋼和拱架在站臺及股道上方呈弧形排列，最高點(diǎn)距線路軌頂約14m，最低點(diǎn)距線路軌頂約8.5m。根據(jù)設(shè)計(jì)在工字鋼下方為80030002mm淺銀灰色鋁合金條板，各跨800寬吊頂板15條，每9m一條伸縮縫（縫寬12 mm），其中間為40030001.2mm的深藍(lán)色鋁合金條板，各跨400寬吊頂板14條，每6m設(shè)嵌入式金屬鹵化物燈，每個(gè)站臺上設(shè)5列燈帶，呈梅花狀。按照指揮部總體施工組織思路，本吊頂工程施工安排在每跨工字鋼檁條安裝之后，在屋面板安裝之前完成，與工字鋼檁條，屋面板組成平行流水作業(yè)，每跨吊頂絕對施工2-3天，整個(gè)施工工期約20天。2、工程施工難點(diǎn)

4、及對策2.1工程施工難點(diǎn)2.1.1北京西站運(yùn)輸業(yè)務(wù)繁忙，車流密度大，每天接發(fā)列車146列，輸送旅客20萬人，為了不影響行車和人身安全，本工程在此條件下施工，受之影響及各種條件限制，不能采取封閉施工，不能搭設(shè)滿堂腳手架。2.1.2北京西站系電氣化區(qū)段，縱橫交錯(cuò)的接觸網(wǎng)線遍布整個(gè)站區(qū)上方，每根供電線輸送27500伏高壓電，圍繞供電線周圍上下左右皆需施工作業(yè)，稍微不慎就會(huì)發(fā)生中斷運(yùn)輸和人員傷亡的重大事故，為了滿足行車需要不能停電，在接觸網(wǎng)頂部施工作業(yè)要在夜間天窗點(diǎn)停電時(shí)間。2.1.3北京西站由天津第三鐵路勘察設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，2003年9月15日出設(shè)計(jì)資料，10月23日提供設(shè)計(jì)圖紙。鐵道部要求12月底完工

5、，工期之短前所未有。2.1.4吊頂作業(yè)高度大，8.514m。2.1.5冬期施工，風(fēng)雨天氣不能施工。2.1.6施工工期要求緊，工作量大，任務(wù)重，組織勞力困難。2.1.7受行車及接觸網(wǎng)影響，部分吊頂工程須在夜間安裝施工。2.1.8階段性強(qiáng)，工期緊、不能連續(xù)施工、高空作業(yè)、勞力組織調(diào)配困難、施工場地狹窄，通道困難，工序交叉多，施工干擾大且處于春運(yùn)前期，天氣冷，工人思想不穩(wěn)定?？傊痪湓挘蝿?wù)重、工期緊、條件差、要求高，超常規(guī)施工是北京西站無站臺柱雨棚吊頂工程施工的主旋律。也將是既有大型鐵路客站無站臺柱雨棚改建工程施工的主基調(diào)。2.2相應(yīng)的對策.2.1優(yōu)秀的工程產(chǎn)品來源于科學(xué)的施工方案，為了確保北京西

6、站雨棚吊頂工程質(zhì)量良好期到必成，太原鐵建集團(tuán)天宏公司參戰(zhàn)的領(lǐng)導(dǎo)、工程技術(shù)人員針對北京西站無站臺柱雨棚吊頂大跨度超高雨棚結(jié)構(gòu)吊頂施工的特殊情況，鋁合金吊頂工作量大，工期緊、標(biāo)準(zhǔn)要求高，并在現(xiàn)場調(diào)查、市場調(diào)查的基礎(chǔ)上，精心組織、精心策劃、優(yōu)化細(xì)化、精心研究制定了符合實(shí)際、針對性強(qiáng)、便于操作、施工運(yùn)輸兩不誤的戰(zhàn)略部署施工方案，在不封閉站臺，不停電，保證站臺正常運(yùn)行條件下采用“逆作法”吊頂施工技術(shù)，即不搭設(shè)腳手架，直接在工字鋼結(jié)構(gòu)上吊頂施工，后安裝屋面板，組織平行流水作業(yè)，提高工作效率，加快施工速度，有效縮短工期。.2.2借用社會(huì)優(yōu)良資源，實(shí)現(xiàn)資源共享。雨棚的吊頂板的加工制作質(zhì)量是雨棚質(zhì)量的基礎(chǔ)，30

7、008002mm厚的板材撓度、長度、寬度、卷邊、等要求必須符合設(shè)計(jì)要求。而滿足這些要求，加工時(shí)需要專用的機(jī)械設(shè)備、專業(yè)的操作人員、專門的檢測儀器來完成。做為一個(gè)施工企業(yè)完全具備這種能力是不現(xiàn)實(shí)的，也是沒有必要的，應(yīng)充分利用社會(huì)資源為我所用。采用招投標(biāo)辦法優(yōu)選生產(chǎn)廠家,以造價(jià)低、質(zhì)量優(yōu)、保工期作為中標(biāo)條件，北京久世興公司、北京盛安公司、天津美飛公司中標(biāo)作為專業(yè)承包單位。3、關(guān)鍵工序的控制3.1雨棚吊頂施工圖紙的深化設(shè)計(jì)3.1.1鐵三院提供的雨棚吊頂設(shè)計(jì)圖紙必須進(jìn)行深化設(shè)計(jì)才能用于施工。2003年10月23日接到設(shè)計(jì)圖紙后立即組織由高級工程師為主，結(jié)構(gòu)、建筑等相關(guān)專業(yè)工程師密切配合的設(shè)計(jì)小組，根據(jù)

8、設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)施工細(xì)化圖，編制工藝文件和檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、方法。深化設(shè)計(jì)完成報(bào)請鐵三院審定后實(shí)施。3.2材料的檢驗(yàn)試驗(yàn)3.2.1雨棚吊頂工程所使用的鋁合金吊頂板、卡件、螺栓、龍骨、氟碳漆等原材料進(jìn)廠要求有與進(jìn)廠材料品種、規(guī)格、等級、數(shù)量相一致的材質(zhì)證明書。3.2.2原材料使用前進(jìn)行檢查和見證檢測，檢測項(xiàng)目按國家標(biāo)準(zhǔn)GB50205-2001執(zhí)行，檢測工作由國家批準(zhǔn)的國家建筑材料測試中心承擔(dān)，檢測合格出具檢測報(bào)告后投入使用。3.3鋁合金吊頂板的制造3.3.1板材下料采用數(shù)控切割機(jī)，剖口采用數(shù)控鋼板銑邊機(jī)加工；鋼管桁架采用相貫面自動(dòng)切割機(jī)下料，并打坡口；桁架下玄管采用彎管機(jī)制作；柱腳箱體錨螺栓孔采用數(shù)控平面鉆

9、孔機(jī)；型鋼切割采用數(shù)控鋸床。以裝備的先進(jìn)保證產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)良。4測量定位放線4.1立柱基礎(chǔ)的定位放線是雨棚安裝精度的保證，為此調(diào)集業(yè)務(wù)能力強(qiáng)的人員應(yīng)用4臺免棱鏡可見激光點(diǎn)測距的全站儀，以鐵三院勘測設(shè)計(jì)的基線為基準(zhǔn)分別在三站臺、五站臺、六站臺以及高架候車廳通道設(shè)立了加密輔助基線，形成準(zhǔn)確、閉合、穩(wěn)定、直接的控制網(wǎng)，有效控制無站臺柱雨棚的施工放線。北京西客站雨棚吊頂安裝的質(zhì)量關(guān)鍵是測量放線的控制，按照西客站雨棚吊頂工程施工組織安排，項(xiàng)目部成立測量放線小組，在技術(shù)組指導(dǎo)下負(fù)責(zé)雨棚吊頂?shù)臏y量放線工作，各作業(yè)隊(duì)分別設(shè)測量小組，具體實(shí)施本作業(yè)范圍的測量放線，保證吊頂安裝的精度（標(biāo)高，仰角、順直、順縫、平整度

10、、平行線控制等）。4.1、橫向（南北）伸縮縫放線：橫向伸縮縫放線可以有效控制金屬吊頂板的縱向安裝精度，使各站臺達(dá)到通視通縫效果，達(dá)到燈光橫向一條線效果。各站臺吊頂板帶及伸縮縫沿縱向每3塊板即9米長設(shè)一條伸縮縫，縫寬12mm，計(jì)每段為9.012m，每塊板的安裝精度在本伸縮縫段內(nèi)調(diào)整控制。放線方法：（1）先在各站臺上測設(shè)伸縮縫的水平面投影點(diǎn)。按設(shè)計(jì)要求每一塊板為從高架下站通道走廊外墻皮以外50mm開始分別向東西平推。用線墜從高架外墻50mm處引設(shè)到站臺面定出起始點(diǎn)，各站臺起始點(diǎn)用經(jīng)緯儀調(diào)整保證各點(diǎn)成一條線。（2）用50m鋼尺沿縱向量出各9.012mn伸縮縫段，東西最后一個(gè)施工段按測量方案實(shí)際量出。

11、用經(jīng)緯儀對各站臺上對應(yīng)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)核。（注：理論計(jì)算值應(yīng)為 1.13 m，考慮上道安裝工字鋼檁條的實(shí)際誤差會(huì)影響金屬板的加工安裝，故需要在最后一塊板進(jìn)行實(shí)際校核）。（3）在工字鋼檁條安裝完畢后，用經(jīng)緯儀將站臺上的控制點(diǎn)引設(shè)到工字鋼上，并用紅油線劃線標(biāo)識。4.2、縱向基線放線：縱向基線是控制各站臺吊頂板條縱向順直的標(biāo)準(zhǔn)?？v向基線理論上應(yīng)與站臺中心線，股道中心線，雨棚柱軸線和工字鋼檁條平行，由于結(jié)構(gòu)施工誤差，上述各線均不統(tǒng)一。各榀拱架下的對應(yīng)檁托板不能代表工字鋼檁條的精確位置，所以需要工字鋼檁條在檁托板上做一定的南北向調(diào)整，各站臺可測設(shè)一條縱向基線，該線即為工字鋼檁條安裝的軸線，水平位置控制標(biāo)準(zhǔn)，也是

12、吊頂板條的縱向安裝標(biāo)準(zhǔn)，使上下道工序標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，誤差（軸線位置）達(dá)到最小。該基線應(yīng)由指揮部與監(jiān)理、天工公司共同確認(rèn)，建議采用站臺中心線為標(biāo)準(zhǔn)基線。4.3、標(biāo)高測量放線。每條吊頂板帶安裝標(biāo)高要保證水平一致必須進(jìn)行標(biāo)高測量，本吊頂板安裝采用雙拉線方法，即每塊800寬板兩條縱向邊緣均掛控制線，其標(biāo)高用水準(zhǔn)儀測設(shè)確定，金屬板通過調(diào)節(jié)角鐵上的調(diào)節(jié)螺栓實(shí)現(xiàn)與掛線一致。標(biāo)高測量方法：采用適當(dāng)長度的竹木桿，在上下端標(biāo)刻出控制標(biāo)尺，水準(zhǔn)儀立于站臺上，用該長桿調(diào)整在檁條下緣安裝的掛線架的掛線標(biāo)高。放線人員一人在站臺扶尺桿，另一個(gè)在工字鋼檁條上扶另一端，須采取安全措施，在工字鋼上鋪木板，掛安全網(wǎng)，系安全帶，穿防滑鞋等

13、措施，保證放線人員安全。4.4、板條間距、仰角、標(biāo)高的確定 板條間距、仰角、標(biāo)高決定著每塊板的空間位置。（1）以第一跨的兩拱架確定的板條間距、仰角、標(biāo)高模式方案為基準(zhǔn)，決定該站臺縱向各跨吊頂模式。先安裝高架下第一塊800寬金屬板，金屬板在站臺組裝好角鐵卡件后由第一工作面操作人員提升至工字鋼下，立即用卡件與工字鋼固定；將螺栓桿調(diào)節(jié)長度位于中部，給以后各跨調(diào)整創(chuàng)造條件。用一條特制弧形模具吊在該拱形弧面下方，測出全弧長度，計(jì)算出每塊板的平均間隔（理論值400mm）。驗(yàn)證設(shè)計(jì)寬度400mm的符合性并調(diào)整各板條間距均勻。各板的仰角，標(biāo)高均依該模具確定。模具材料可用pvc管或木制靠尺（由三個(gè)板面折角以上）

14、（2）按以上辦法在第一榀拱架下量出板的間距，并要求同板條縱向線與基線平行。第一榀拱架的各板條標(biāo)高由第一榀引設(shè)并相同，放線時(shí)可用掛線架代替金屬板放樣。（3）兩拱架間用掛線架掛通線，跨度過長可中間增加掛線架（每個(gè)約5-8m）。（4）其它拱跨延長放線方法同上，保證縱向板條與基線平行，標(biāo)高復(fù)核一致。以上為測量放線指導(dǎo)方案，僅供參考，各施工廠家單位應(yīng)細(xì)化研究，共同攻關(guān)，優(yōu)化方案在保證安全、質(zhì)量前提下提高工程施工進(jìn)度。5、施工方案總體施工安排：空間占滿，以在檁條上作業(yè)為主，避免對車站行車運(yùn)營產(chǎn)生影響；時(shí)間不斷，采用縱向流水施工，由高架向東西推進(jìn)，與檁條、照明、屋面安裝組成平行流水作業(yè)，保證工期目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。5

15、.1、吊頂安裝工藝流程工字鋼檁條安裝校正放線腳手架（屋面工作平臺安裝）800寬鋁合金板龍骨安裝（地面）800寬板吊起安裝調(diào)平（伸縮縫打膠）520寬板安裝調(diào)平布線和燈具安裝屋面板安裝。5.2、安裝方案在完成工字鋼檁條安裝校正及施工放線后開始吊頂安裝。先行安裝站臺上部約9根工字鋼范圍吊頂，不涉及供電接觸網(wǎng)安全問題，檁條上部工作面約50m2，每個(gè)站臺上工作面約30m2，即占地6m長，5m寬。用地上鋪的保護(hù)布和拉黃色警示帶為標(biāo)識。同時(shí)有防護(hù)人員監(jiān)視防護(hù)，保證旅客通行。站臺上尚需申請部分存放板和鋪料的空間。根據(jù)檁條安裝進(jìn)度各站臺同步。白天施工安裝各站臺上部吊頂后，夜間安排施工站臺以外線路上方的吊頂，方法

16、相同，但要配備足夠的照明。（1）所有鋁合金板加工及氟碳噴涂，龍骨等輔料加工，油漆防銹處理等均在場外，加工完畢分批運(yùn)進(jìn)場內(nèi)，準(zhǔn)備好各種機(jī)具、吊欄、繩索等，對工人進(jìn)行安全和施工操作培訓(xùn)，為現(xiàn)場安裝做好充分的準(zhǔn)備。（2）先在工字鋼檁條上鋪設(shè)板并固定牢固，屋面高處作業(yè)人員必須系安全帶，安裝吊欄在每根工字鋼檁條間隔上用鋼管橫置，吊攔掛勾懸掛于橫管上，橫管兩端均設(shè)防滑鐵件間距1.5m。（3）將800寬條板在地面上與角鐵龍骨組對安裝，角鐵間距1000mm，與鋁合金板用拉鉚釘固定連接，要求在地面上作業(yè)時(shí)先鋪彩條布和包裝布進(jìn)行成品保護(hù)，避免鋁板表面劃傷。（4）用繩索將單塊8003000板吊至工字鋼檁條下，由兩側(cè)

17、吊起和屋面上操作人員對接，先將卡鐵與工字鋼下緣固定后再調(diào)平，單板安裝要求縱向掛線，由前端吊欄上的人員控制拉線、仰角，指揮上面工人調(diào)平。調(diào)平可用專用扳手調(diào)整螺栓帽來進(jìn)行，板縫可用鐵勾穿孔固定，使兩相連板不錯(cuò)縫。（5）兩側(cè)800寬都安裝完后再安裝上面的400寬扣板，可預(yù)先吊到屋面上再就位，也可直接從地面上吊到位，就位后用角鋁在較高一側(cè)卡住一角，用手槍鉆打一眼將角鋁與800板起邊固定，再用手槍鉆將另一側(cè)上下板搭接邊打眼拉鉚固定，注意400板縫應(yīng)與800寬板對應(yīng)，400寬板伸縮縫不能在吊欄上打膠，可以用專用密封膠條在上面嵌入安裝。（6）所有板吊裝均不得在有雪風(fēng)天進(jìn)行，所有高處作業(yè)人員必須系安全帶，架子工，電焊工、電工等特殊工種應(yīng)有勞動(dòng)部門培訓(xùn)合格證。（7）吊頂板安裝完后立即組織電力專業(yè)隨后布線安裝燈具等，燈具不能直接固定在鋁板上，必須與龍骨有可靠的固定措施。（另見電力及其他弱電施工方案）（8）實(shí)行樣板引入，要求各加工廠按樣板標(biāo)準(zhǔn)加工，會(huì)同監(jiān)理抽查其加工情況（包括質(zhì)量和進(jìn)度），對其樣板進(jìn)行驗(yàn)收。在現(xiàn)場加工要求每個(gè)施工段將第一塊安裝的鋁板做樣板，請監(jiān)理設(shè)計(jì)等單位驗(yàn)收合格后再全面推開。（9）按每個(gè)站臺同時(shí)施工910塊800寬板，即設(shè)910個(gè)吊欄情況，第一工作面約20人，第二工作面約10人，地面上約10人，合計(jì)40人。五個(gè)站臺約400