西安地铁三号线高架车站钢结构雨篷安装技术

于启利

【摘要】西安地铁三号线是西安市第1条高架车站线路。结合桃花潭站钢结构雨篷吊装方案，阐述地铁高架车站钢结构安装技术。

【关键词】高架车站；钢雨篷；吊装

一 工程概况

桃花潭站为三号线一期工程由西南往东北的第十九个站，车站为路中侧式高架车站，桃花潭站位于浐河东路和新灞路的交叉路口的东侧。车站主体为地上三层高架站，一、二层为混凝土结构，三层为钢结构雨篷，雨篷主体长度约131m，宽度30m。主体钢结构部分采用变截面箱形梁和柱组成的空间框架结构体系。

本工程中，站台钢雨篷为双层钢结构，位于高架站台上部。柱为焊接箱型钢柱，结构共分两层，下层为钢框架结构，上层为单片桁架结构，依附与下层钢结构。主钢架呈圆弧形，为变截面箱型梁，两端与站台面或站台侧面混凝土结构铰接。

二 工程特点和难点

本工程主要特点是施工场地狭窄，高架桥已施工完成，车站下方地面只具备单侧吊装条件，吊装难度大，而且多采用分段吊装，空中对接，吊装精度方面要求较高。由于设计柱脚处为铰轴连接，测量定位困难。

三 吊装方案的确定及吊装机械的选择

1吊装方案的确定。以高效安全、满足工程进度为前提，依据工程特点、结构形式、构件重量、现场场地情况为吊装方案的确定原则。最终确定主体钢拱架采用分段吊装方案，连梁、檩条、屋架梁等采用整体吊装方案。主要采用机械吊装。

2吊装机械选择。根据各构件的重量及现场情况，安装过程中计划使用两台吊车：一台25吨汽车吊及一台30吨汽车吊。25吨汽车吊用于钢构件的卸货、钢构件就位、钢构件预拼装、车站右侧屋架梁等的吊装。30吨汽车吊要上到站台层轨道区的移动平台上作业，将用于车站两侧钢柱、钢拱架、钢梁、系杆、水平支撑、檩条等的安装。

四 钢结构安装工艺

1安装现场的准备工作。1）根据监理方、土建方、我方三方共同确认的基准定位轴线，并以此形成此次钢柱安装的定位轴线网，用墨斗分别在预埋钢板上弹出钢柱的中心定位轴线；并对站台层、站厅层侧面预埋钢板的位置进行定位，用墨斗分别弹出钢撑的定位轴线。2）由于A轴及D轴钢柱外侧即为站台层的边缘，无任何围挡，另外，站台上有很多大大小小的预埋孔洞，也没有围挡，因此在所有钢柱安装前必须用钢管搭设高度为1.2M的护栏，并用施工网进行围挡。

2 30吨吊车上桥方案及移动平台方案。30吨吊车上桥采用100吨汽车吊吊装上桥，工作半径为8米，主臂长27.2米，根据100吨吊车性能参数表可知吊重40.5吨，而30吨吊车自重32.4吨，故此方案可行。100吨吊车将30吨吊车吊起放置在軌道区预先放置好的移动工作平台之上，且工作平台上焊接限位挡块，防止移动工作平台倾斜、滑落。并做好对钢轨的保护措施，在钢轨与移动工作平台间加橡胶垫，防止损坏钢轨表面。

3钢结构安装方法及技术措施

3.1 钢柱吊装。1）吊装前由专业起重工、安全员对索具、卡环、夹具等工具进行一次安全检查，确认无误后，将吊索具、缆风绳、爬梯、溜绳以及防坠器等固定在钢柱上。2）缆风绳必须固定在稳定牢固的位置，防止缆风绳脱落。3）由信号司索工统一指挥起重工作。4）利用10吨专用夹具进行起吊就位作业，并用一根溜线控制起吊后柱的走向，防止相碰有关设施及建筑物外围脚手架。5）钢柱吊装就位后，先将钢柱耳板与预埋件上耳板通过销轴销接。6）对钢柱进行临时加固，加固方案如下：A、在钢柱周边两端用缆风钢绳固定，且固定在稳定牢固的位置上。B、钢柱就位，对钢柱标高、轴线、垂直度进行初步校正后，用缆风绳或钢支撑进行临时固定。7）钢柱垂直度的校正采用经纬仪进行，架好经纬仪，校正钢柱垂直度，通过调整钢柱两侧缆风绳尾端的紧线器使钢柱达到要求的垂直度。

3.2钢拱架中间节与两侧节段的吊装拼接。钢拱架在吊装前先在作业平台上进行预拼，并在钢拱架中间节与两侧节的拼接口处两端上部焊接临时铰耳，便于后面两侧钢拱的吊装。另外，在与钢柱相对应位置焊接定位卡块，便于中间节拱架与钢柱的高空定位（如右图）。待两侧钢柱位置及垂直度精调完成后，利用轨道区30吨汽车吊吊装钢拱架中间节与钢柱拼装成门形架：1）钢梁吊装时在钢梁两端设置缆风绳，起吊时控制钢梁，以免碰及钢柱。2）待中间节钢梁高度超过门形钢架高度200mm左右时，停止起吊，拽动缆风绳，使钢梁慢慢转动到钢架上部，缓松钩头，钢梁落至钢架上，利用提前焊好的挡块定位，微调，焊接。

3.3纵向钢梁、系杆、水平支撑的安装。在车站右侧的纵向钢梁 、系杆、水平支撑利用停在地面上的25吨吊车吊装，在车站中心线轨道区上方及左侧的各钢梁构件利用30吨汽车吊吊装到位，根据图纸要求分别采用焊接连接和高强螺栓连接。

3.4安装屋面檩条及支撑系统。由于该部分构件单重重量不超过0.8吨，安装时利用30吨吊车及25吨吊车相互配合吊装：1）第一榀、第二榀钢梁安装好后，应尽快安装檩条及屋面支撑，以便形成稳定结构。2）檩条是镀锌方管加工而成，所以安装时注意保护好镀锌层，防止磕碰。3）檩条的安装必须严格执行“檩条布置图”，并应先检查檩条支托的正确性，符合设计和安装要求后，在支托上弹出中心线，以确保檩条安装时，檩距准确以及同排檩条成一直线。

3.5 高空作业人员操作及防。1）高空作业人员必须佩带安全帽、安全带及安全绳。不允许在没有防护的情况下施工。2）高空作业人员不准用吊车或自行攀爬到钢梁安装位置，必须用垂直升降平台或高空作业车上下，并到达指定位置后，及时挂好安全带。3）不得在高空操作平台上放置工具，防止坠落。不等高空抛物，需要工具时需用绳索拖拽到高空作业位置。 4）钢柱吊装时、搭设移动式脚手架作为施工平台，并做好防护措施，方便施工人员上下。

3.6焊接施工。因焊接多为空中焊接作业，焊接质量是控制的关键。所有车站结构的对接焊缝均为一级焊缝，其它焊缝多为二级焊缝，檩条为三级焊缝，焊接工程量大。钢材材质全部为Q345B低合金钢，焊材选用E5015系列焊材。针对焊接现场制定相应的焊接方案，并制定冬季施工方案，并多采用二氧化碳气体保护焊，提高了施工进度。高空焊接多采用手工电弧焊，施工中均实行了三检制度，焊接质量全部合格。最终经过三方面的无损检测，合格率100%。

五、结语

桃花潭高架车站钢结构雨篷的施工，在工期相当短的情况下，采用了整体吊装与分段吊装相结合的方法，完成了吊装45d的工期任务。本文从施工操作方面详细介绍了钢结构雨篷工程安装方面的技术工艺，目的在于抛砖引玉，给同类工程施工以借鉴。

参考文献 ：

（1）《钢结构设计规范》GB50017-2003

（2）《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

（3）《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001