济南西站站房II区高架候车厅部分钢结构屋盖分为A、B、C三个区。A区宽116.4m，长99m；B区宽116.4m，长77.5m，C区宽107m，长25m。其中A区和B区结构间有300mm的间隙。A、B区为空间管桁架结构，结构顶标高为41.600m，分别有5榀和4榀主桁架。主桁架长约116m，宽2.5m，高从2.5m到4.5m渐变，重约100吨，C区屋盖为平面钢架，跨度分别为24m、59m，上部钢梁，系杆、支撑采用的截面有H型钢，方管和圆管。II区整体轴测图如下图2所示：
 

 

钢结构屋盖主次桁架间相贯焊接，型钢梁及斜撑等附属杆件多采用螺栓连接，其中主桁架及型钢梁，弧型梁等杆件均为弧形，加工、安装难度较大。屋盖钢结构总重约3000吨，钢材材质均为Q345B.本工程高架候车厅以下钢材材质主要为Q345GJC,商业夹层及钢屋盖结构钢材材质主要为Q345B。
      3.方案的选择
      3.1 施工特点
      为了满足铁路旅客的不断增多以及旅客对站房结构美观性及舒适性要求的不断提高，铁路站房工程具有以下特点：
      (1)、屋盖跨度较大、高度较高，并且同一站房屋盖的结构形式大体规则。
      (2)、施工交叉多。钢结构与土建、装饰装修等专业之间，站房与雨棚之间，站房与铁路路线之间均存在大量的交叉作业。
      (3)、由于各地的人文地理与建筑效果要求上的差异，不同地区的站房结构屋盖结构形式千差万别。
      屋盖施工方案的确定必须针对项目的特点，包括结构形式，场地条件，工期要求等，进行分析比较，在确保质量、安全的前提下，尽量做到节约成本，缩短工期。
      3.2 备选方案
      目前大跨度站房屋盖施工常见的施工方法有：1、机械吊装；2、滑移。其中机械吊装又可分为跨内吊装与跨外吊装。两个方案各有优缺点，最终采用哪个需要经过仔细比选，找出最适用的一个施工方案。
      (1)、跨外吊装。大型吊机行走在站房结构外围，分段或整体吊装屋盖结构。该施工方法我们在新建泉州站上成功使用。
      针对济南西站结构特点，两台履带吊行走在高架候车厅两侧雨棚位置。首先安装高架层以上的立柱，然后利用两台履带吊自东向西安装主次桁架。主桁架分两段，跨中设立支撑胎架，次桁架整体吊装，附属杆件高空散装。
      (2)、跨内吊装。大型吊机行走在结构内部（由于高架候车层结构设计承载力远比轨道层小，吊机一般行走在轨道层），采用流水施工的方式，依次安装屋盖结构，土建结构后做。该施工方法我们在新建郑州东站上成功使用。
针对济南西站结构特点，履带吊在轨道层上行走吊装，将屋盖主桁架分成4段，并在轨道层上搭设高空支撑架，高空分段拼装；次桁架整体吊装，附属杆件采用高空散装的方式。
      (3)、整体滑移。将屋盖结构分成若干个滑移单元，利用同步滑移设备，推动结构在预设的滑移轨道上滑移，从拼装位置滑移至设计位置，卸载后完成结构施工。该施工方法我们在新建苏州站上成功使用。
针对济南西站结构特点，可在场地西侧搭设高空操作平台，屋盖桁架采用地面散件拼装，高空整体拼装的方式进行安装，在主次桁架就位后，完善其他构件的连接后即可进行滑移。滑移轨道4条，铺设在高架候车层楼面上，滑移时高架层钢柱可与屋盖同时进行滑移，自西向东共滑移九次。
      3.3 方案确定
      在确保施工安全和质量的前提下，方案的确定以两点为主：工期和成本。济南西站施工工期较紧，面临着京沪高铁按计划时间节点通车的压力，若采用机械吊装的方式，需待轨道层结构完全施工完毕后方可进行屋盖施工，且屋盖吊装过程中对土建和雨棚施工影响较大，对整体工期不利。而滑移施工的方式可以避免上述缺点，大大节省工期。且若采取带柱滑移的方式，还可大量减少现场高空作业量，降低施工安全风险。但滑移施工技术难度大，施工复杂，对施工单位技术水平要求较高
      经项目部仔细分析、比较，最终决定采用累积滑移施工技术进行站房屋盖的施工。
      4.滑移工艺
      4.1 滑移方法及特点
      首先平整N轴线西侧的空地，让其作为钢结构材料堆放以及桁架拼装的场地。同时搭设的桁架高空拼装平台，位置在N轴线和L轴线之间。屋盖桁架的安装采用地面散件拼装，整体分段吊装，高空补档的方式进行。平台搭建完成后进行主、次桁架地面整体拼装，吊装时主桁架分成4段吊装，次桁架整体吊装。在主次桁架就位后，连接其间的型钢梁、檩条等构件，焊接完就具备滑移的条件。滑移时高架层以上的钢柱与屋盖已成整体结构，钢柱整体长度20m，自柱底到桁架下弦距离16m。现场施工布置见下图3示意：
 

大跨度钢屋盖施工技术滑移施工地布置图
 

利用现有高架层9、10、13、14轴线混凝土梁作为轨道梁，由于钢柱分段点高出楼板面1.2m，针对这个高差，我们采用在轨道下设型钢梁的方式，型钢面与下节钢柱上表面齐平，型钢截面选择□1200*700*25*30的箱型梁,保证轨道铺设后轨道面标高平滑一致。轨道长约202m，最大的相邻间距距离为59m。滑移方向自西往东，滑移时上柱柱底直接落在轨道钢上，滑移到位后利用液压千斤顶顶起钢柱后割除轨道钢，即可进行卸载。轨道布置平、立面图见下图4、图5：
 

大跨度钢屋盖施工技术滑移轨道平面布置图

 

上述仅为沿轨道方向的保证措施，在垂直轨道方向，由于四列钢柱间距为24m，59m，24m，滑移时同步控制不好会导致整体结构的扭转，影响结构安全，不利于最终安装精度的控制。为此，我们在钢柱间增设了南北向的连杆，见下图7所示。限于现场条件，中间跨无法安装刚性连接结构，滑移过程中将通过同步控制来保证结构安全。
 

 

卸载的顺序为：先卸载中间轨道，后卸载两边的轨道，交错进行，最终完成整个屋盖卸载作业。为保证施工的安全，对卸载的过程需全程监控，并且采取特殊的技术措施。
      (1)、卸载前要仔细检查各支撑点的连接情况，确保各个临时固定措施已经断开，屋盖没有附加的约束。
      (2)、卸载前应先通过软件计算好支撑点上屋面的变形量与反力，再确定千斤顶的规格。
      (3)、卸载时要统一部署，保证同步进行，严格执行卸载的操作规程，不得进行其他作业。
      (4)、卸载时要全程跟踪测量和监控。
      为确保卸载的过程安全以及避免实际卸载下挠度值与计算值出现较大的差别，在卸载的过程中安排两台全站仪进行监测，用于及时根据实际情况调整卸载步骤和单位卸载量，并详细记录卸载过程结构变化。
当卸载完成时，屋面变形也全部完成，此时屋盖的重量由其自身承担，支撑架不再承受荷载，主体结构完成施工。
      6.总结
       济南西站屋盖施工既参考了其他项目施工经验，又针对工程特色进行创新，采用带柱滑移技术，并设计一系列的临时措施保证滑移过程中结构稳定性。带柱滑移相比常规的柱顶滑移而言，减少了大量的高空作业风险，操作人员在楼面上即可完成轨道安装，滑移设备调试等作业，方便进行同步性控制及最后的卸载作业，提高了工程施工质量。
本项目施工方案的比选、确定、实施过程科学、合理，仅用45天完成3000余吨结构的安装滑移作业，平均5天滑移一次，取得了良好的社会效益和经济效益，相关施工技术可供类似项目施工借鉴参考。

      参考文献 
      1. 杨立龙,张景新:郑州新郑国际机场钢结构滑移施工技术，中国钢结构协会四届四次理事会暨2006年全国钢结构学术年会论文集，2006年 
      2. 鲍广鉴,郭彦林,李国荣,王煦,陈国栋,刘涛:广州新白云国际机场航站楼钢结构整体曲线滑移施工技术，建筑结构学报，2002年05期
      3. 周忠明：大跨度钢桁架胎架整体曲线滑移施工技术，重庆大学， 2002
      4. 张同波：大跨度钢结构高空滑移施工方法，施工技术， 2004
      第一作者简介
      金平、男，1984年9月出生，籍贯:浙江省常山县，就职于上海宝冶集团有限公司钢结构分公司，担任本单位济南西客站钢结构工程项目部主任工程师。单位地址：上海市宝山区罗店工业园区罗新路305号，邮编：201900
 

"欢迎大家转摘！转载须注明中国建筑金属结构协会建筑钢结构网(www.CCMSA.com.cn)谢谢合作！"