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广州地铁四号线高架车站钢结构安装

作者：建筑钢结构网    
时间：2009-12-22 20:26:15 [收藏]


    摘 要：改革开放以来，钢结构在重大工程、标志性建筑中的使用发展迅速，呈现出了从未有过的兴旺景象。在钢结构施工安装过程中，很多施工安装企业创造了具有中国特色的施工技术和成套工法，积累了建设大型钢结构工程的经验。在钢结构满足国民经济发展需要和人们工作、生活舒适性的同时，钢结构还面临很多技术和管理问题需要研究和解决。
    关键词：钢结构的安装

    1 概述
    改革开放以来，特别是上世纪九十年代以后，随着国民经济的发展和钢铁工业的跨跃式发展，钢产量逐年增长，2006 年超过 3 亿吨。在政府从“限制和合理使用钢结构到发展钢结构”的政策指导和支持下，在重大工程、标志性建筑中使用钢结构发展迅速，呈现出了从未有过的兴旺景象。
    我国钢结构行业快速发展，产量、产值成倍增加的同时，工程质量不断提高。钢结构的科技和管理也有了显著的进步，在有些方面如制作、安装、钢材供应方面，达到国外先进水平，为国民经济发展作出了贡献。近年来涌现出了一大批优秀钢结构设计，不仅具有鲜明的现代感，也充分反映了中国民族文化。
    广州市轨道交通四号线线路北起萝岗新区，经科学城、奥林匹克体育中心、东圃、琶洲、官洲生物岛、大学城、石?、东涌、黄阁等地，南至南沙新港止，线路全长69.97km，其中地下线 30.16km，地面线 2.58km，高架线37.23km。四号线全线共设 27 座车站（其中两座为预留车站），其中 14 座高架站（其中两座为预留车站）、13 座地下站，共 12 座车站分别与其它轨道交通线换乘。四号线车辆段在新造，四号线 OCC 在新造车辆段综合楼内。四号线全线共设 4 座主变电站。
    石?站为四号线首个高架车站，地面以上两层高架车站，站位中心里程为 YCK33+279,车站总长 75m，有效站台中心线轨面标高为 15.900m，线间距 4.0m 侧式站台。车站主体采用两层布置，设备与管理用房四层，在站台范围外侧布置。主体一层为站厅、二层为站台层。设备楼一层为消防水池及消防泵房，二层为设备与管理用房，三层为电缆夹层，四层为变电所。地面层除站厅及部分管理用房外均架空。为组织客流留出充足的空间，外置设备与管理用房布置于站台东侧。车站总建筑面积为6594.89m2，其中车站主体建筑面积为 4332.38m，架空层建筑面积为 2262.51m。站址位于 60m 宽市莲路与京珠高速公路立叉口东南侧，站位东侧为广东女子职业技术学院，西侧为京珠高速公路。
    车站站台外围装饰刚架采用上下错位拱形钢结构刚架，左右半拱最大错位高差约 4.9m，重叠距离约为 13米，重叠部分采用 V 型腹杆连接而形成统一刚架，刚架与刚架之间采用箱型钢梁刚性连接，局部高度处的钢梁与钢梁之间通长布置刚性交叉支撑，钢结构纵向总长度为 100m，刚架跨度为 25.6m，刚架沿轨道方向按 12.5m的间距布置。结构竖向传力方式大致为拱的传力方式，结构水平传力方式为刚架、次梁、刚性支撑共同参与受力的整体模式。整个建筑形式通透轻巧、造型美观、简洁明快、富有现代感。整个车站的设计适合南方气候特点，采用成熟的技术、工艺和材料，满足车站自然通风、遮阳避雨、卫生防灾、抗震减噪的要求。
    2 工程范围及特点
    本工程包括的工程项目：
    低压配电与照明系统安装、调试；
    给排水及消防系统安装、调试；
    通风空调系统安装、调试；
    火灾自动报警系统安装、调试；
    车站设备监控系统安装、调试；
    门禁系统安装、调试；
    房屋建筑及装修工程；
    车站钢结构系统安装；
    牵引供电系统安装、调试；
    弱电系统安装、调试；
    自动售检票计算机系统的安装、调试；
    轨道系统安装、调试；
    自动扶梯、垂直电梯安装、调试；
    楼梯升降机安装、调试；
    安全门系统安装、调试。
    在整个施工过程中，涉及多个承包商穿插施工，只有严格按照制定的车站总体施工计划，合理安排，积极创造条件和相互配合，才能使进入车站安装的承包商依序施工，按时完成任务。
    由于地铁工程的特殊性，使该工程在施工过程中存在着难、紧、多、杂等特点。
    难：涉及多个承包商穿插施工，交叉作业面多，环节控制难；
    紧：工期时间短：
    多：工程分项分类多；
    杂：加工工艺、施工工艺复杂。
    3 钢结构的施工安装及注意事项
    钢结构的安装新工法层出不穷。根据施工现场的状况和建（构）筑物的特点采用顶升、滑移、高空拼装、预张拉等施工工法。很多钢结构施工安装企业创造了具有中国特色的施工技术和成套工法，积累了建设大型钢结构工程的经验。
    广州地铁四号线高架段石?站车站钢结构安装过程中，施工单位根据自身多年的施工经验，同时结合广州地铁建设高质量、短工期的特有特点，在施工安装期间采用钢结构整体提升、拼装、吊装等多种安装工法相结合的施工方法。在钢结构的施工安装过程中大致可分为五个阶段：第一阶段为钢结构的工厂加工制作；第二阶段为钢结构的现场拼装；第三阶段为钢结构的现场安装；第四阶段为钢结构的防腐涂装；第五阶段为钢结构的防火涂装。

    3.1 工艺流程
    3.2 施工过程中应注意的问题
    3.2.1 材料
    ⑴钢材料的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求，具有质量证明文件。
    ⑵钢结构拼装时为便于调整累计误差，同时为减少焊接变形，尽可能地采用从中间向两边安装的安装顺序。
    ⑶焊条、螺栓等连接材料应符合规范规定及设计要求，还应有质量合格证明文件、检验报告等，同时在安装过程中要注意以下几点：
    ①焊条在使用前应按产品说明书规定的烘焙时间和温度进行烘焙。烘干后的焊条必须存放在保温箱（筒）内，随取随用。
    ②螺栓从出厂到安装前严禁随意开包，在运输、保管过程中应防止损坏，防雨防潮。当螺栓有污染等现象时，应及时用煤油清洗。安装前作好外观检查，不允许有毛刺、铁屑、油污。同时对螺栓、螺母进行裂纹检查。
    ③螺栓的紧固应该按照初拧、复拧、终拧的工艺，严禁采用一步到位的方法直接终拧。
    3.2.2 安全措施
    ⑴高空作业人员必须佩戴好安全帽、安全带和工具袋。
    ⑵雨天作业时，必须采取可靠的防滑措施（如：穿防滑鞋、戴防滑手套等），在雷雨季节时还要注意防雷。
    ⑶高空作业人员使用的工具、零配件要放入随身的工具袋内，不可随便上下扔丢。
    ⑷对用电设备采取漏电保护措施，以防触电。
    ⑸现场配备足够的消防器材和灭火设施。
    ⑹使用移动式作业平台要安装牢固，设置止滑卡。
    3.2.3 安装施工时存在的问题及解决办法
    ⑴施工现场地质情况较差，雨季施工地面下沉。针对这一情况，施工现场采取用钢板制作成路基承重平台，形成较为稳定的施工作业面，使其满足设计承载力要求，同时在该平台附近设水准控制点，随时监控地面沉降，将误差严格控制在 10mm 以内，保证安装精度。
    ⑵土建施工与钢结构施工的精度要求不一致，预埋件的误差较大。由于土建施工的精度以“cm”为单位，而钢结构施工的精度以“毫米”为单位，两者之间存在较大误差。针对这一情况，在积极配合土建施工单位整改的同时，对土建无法整改的预埋件进行调整钢结构的构件尺寸和现场安装尺寸，使调整后的钢结构符合土建施工的预埋件，确保现场安装顺利实施。
    ⑶施工现场焊接量大，容易诱发火灾。钢结构在安装过程中存在大量的焊接工作量，尤其在夏季施工，如果管理不善，极易发生火灾。针对这一情况，通过采取在现场配备足够的消防器材和灭火设施、增派专人在作业面督察等措施，积极有效地起到了预防或将隐患消除在萌芽阶段的作用。
    4 小结
    在相当长的一段时期内，钢结构的需求将保持持续增长的趋势。我国每年约 20 亿平方米的新建建筑，如其中 10%采用钢结构建筑，2 亿平方米就会消耗附加值高、技术含量高的 1200 万吨钢结构用钢材。国家重大工程正在进行的西气东输、南水北调、青藏铁路、京沪高速铁路、2008 年北京奥运会场馆、上海世博园区等重大工程建设；西部大开发，振兴东北，加快城镇化步伐及大批工业企业的更新改造等等。这些都表明我国有相当长的一段时期，钢结构行业面临良好发展机遇和挑战。为满足国民经济发展需要和人们工作、生活舒适性的要求，钢结构还有很多技术和管理问题需要研究和解决。
    目前存在的问题主要有：一是钢结构工程质量还需进一步提高，如防火、防腐措施的优化和改进、与钢结构配套的部件开发、进一步提高工程质量、降低成本等；二是钢结构专业技术人员严重缺乏，尤其是中小企业缺少专业人才；三是建筑钢材价格波动较大，不利于钢结构的健康发展；四是标准及应用标准缺项、滞后，钢材标准与工程设计、施工规范规程衔接不上。面对这一情况，只有全面提高建筑钢结构应用技术水平，积极开展钢结构相关技术研究，修订及补充设计、施工、材料等有关技术规范、规程和标准，完善质量管理体系，提高钢结构工程质量，开展钢结构优秀设计和优良工程的评定。希望通过采取这些措施，争取到 2010 年使建筑钢结构行业综合技术水平达到国际先进水平。

    【参考文献】
    ⑴ 建设部《“十一五”期间我国钢结构行业形势及发展对策》
    ⑵《钢结构设计规范》GB50017-2003
    ⑶《钢结构用高强度大六角螺栓、大六角螺母、垫圈与技术条件》GB/T1228～1231-91
    ⑷《建筑钢结构焊接规程》JGJ81-2002
    ⑸《涂装前钢结构表面除锈和除锈等级》GB8923-88
    ⑹《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001
    ⑺广州市轨道交通四号线钢结构设计文件
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