高铁站锯齿形站台雨棚施工技术研究

杨韬 杜维 李小聪 余相懿 孙勇

摘要：张家界西站站台雨棚采用锯齿型混凝土结构体系，结构奇特、造型新颖，站台雨棚造型呈锯齿形，为单（双）柱双悬挑结构，结构下部由单柱或双柱支撑，柱两侧对称悬挑，屋面坡度基本为14°。项目部针对雨棚这一特殊构造，通过对已有的施工工艺讨论论证，确认采用定型钢模和木模结合为最优方案。针对锯齿型雨棚这一特殊结构，项目部通过BIM技术结合空间坐标法，形成了完整的锯齿型混凝土结构施工技术，取得了较好的效果。

关键词：锯齿形;混凝土结构;单（双）柱悬挑结构;BIM;施工技術

随着高速铁路的普及，到2017年底，我国已建成铁路站房1197座，其中高铁站744座，特大型站66座，许多高铁站房造型较为复杂。传统的模板施工技术难以满足越来越复杂的结构造型要求，本文以张家界西站工程为例，介绍一种锯齿型混凝土结构施工方法。

一、锯齿型站台风雨棚简介

张家界西站位于永定区沙堤乡朱家裕村，共设7台17线，设跨线天桥、旅客地道、行包地道各一座。站台雨棚投影面积31721㎡，结构形式为混凝土结构。

车站整体以“奇峰叠翠，廊桥百里”为设计理念，充分借鉴并提取当地自然风貌和民族传统建筑的符号语言以现代建筑的语言重新演绎。张家界西站站台雨棚造型呈锯齿形，为单（双）柱双悬挑结构（如图一所示），单柱直径800mm和750mm两种，双柱直径500mm，柱高度为6m～6.5m，悬挑梁为变截面梁，尺寸为400mm*1200/500mm，板厚110mm，站台总体混凝土量8643m3，钢筋1396t。雨棚屋面板顺股道方向每50～70m设一道变形缝，两道变形缝之间为一个施工段。

二、 施工难点分析

三、 工艺特点

（一）采用BIM技术对三维绝对坐标进行计算，利用三维坐标进行放样及复核;利用BIM技术对站台各专业模型进行综合排版，保证既满足相关功能的要求，又满足建筑审美的需要，避免后期返工。

（二）通过采用定型钢模控制支模体系，设置定型钢板盖面有针对性的控制了结构的施工偏差，提高了混凝土完成面的感观质量。

（三）采用固定的承插型键槽式脚手架排版，为支模架搭设提供了极大的便利，工艺的实用性及可复制性强。

四、工艺操作要点简介

（一）施工准备

材料准备：圆柱钢模板、圆木模板（用于梁柱节点）、盖面钢板、键槽式支模架、棉布等。

技术准备：BIM模型 、支模架排版、技术交底等。

（二）柱施工

柱钢筋绑扎完成隐蔽验收后，将柱周边垫层清理整平，利用汽车吊将钢模（钢模壁厚4mm）吊装至柱边并配合人工调整位置固定，再采用M18螺栓将两片钢模加固。钢模安装后在其脚部四周钉入钢筋头至垫层面内临时固定，再将钢模与周围架体形成有效连接。

（三）回填及垫层浇筑

-1.0～±0.0m柱浇筑完成拆除模板后即可开始土方回填，每层回填厚度宜为200～300mm，分层回填夯实，压实系数满足要求，回填夯实后浇筑垫层混凝土。

（四）弹定位线

垫层浇筑完成后，根据支模架排版图在垫层面上弹出支模架立杆定位控制线。

（五）支模架搭设

根据弹好的定位线，按照技术交底，从一端起一步步搭设支模架。支模架的立杆顶标高通过可调顶托来调节，支架搭设完成后按照BIM计算出的三维坐标，采用三维激光水平仪及全站仪对支模架进行复核，复核无误后方可进行模板安装。

（六）模板安装、预埋件及盖面钢板固定、钢筋绑扎

①待支模架搭设完成后，从一端开始逐步安装梁底模和板底模。②底模安装完成后根据BIM模型将各专业（时钟、摄像、动态标识、静态标识、排水管等）预埋件定位放样并预埋准确，并将梁底盖面钢板采用自攻螺丝固定在梁底模上。③预埋件安装完成后开始绑扎梁钢筋，绑扎梁钢筋过程穿插将雨棚横梁内桥架孔钢模板和防坠落拉索预埋件焊接在梁钢筋上。④梁钢筋绑扎完成后开始安装及加固梁侧模板，固定好梁侧模板后即采用自攻螺丝将板底盖板钢板固定在板模板上。⑤绑扎板底筋，然后铺设电力及信息线管，最后绑扎板面筋。

（七）混凝土浇筑及养护

从一端开始向另一端浇筑混凝土，混凝土浇筑完毕后采用压光机磨平压光，然后覆膜盖棉被保温养护。

五、工期及经济效益分析

工期分析：根据计算，相较于传统工艺，本工艺一个施工段可节约工期8天，结合材料周转及场地规划，本工艺可为本项目节省总工期约80天。

成本分析：根据计算站台雨棚一个施工段，本工艺对比常规方法可节约成本费用2287.4元。本项目共50个类似施工段，节约成本约11万元。

六、 结语：

本工艺目前已在新建黔张常铁路最大的站房项目——张家界西站进行了推广使用，累计已施工使用站台雨棚面积约3万多平方米。经项目实际验证，以该工艺施工的锯齿形站台雨棚结构成型效果好，工期快且成本节约，可为类似工程提供参考。参考文献：

[1]邢饮. V型折板站台雨棚[A].第四届空间结构学术交流会论文集[C].成都. 中国土木工程学会桥梁及结构工程学会空间结构委员会.1988.208-211.

[2]吴为，吕蔚英. 单柱悬臂站台雨棚设计探讨[J].华中建筑，2013（7）：36-38.

[3]王建.大坡度钢筋砼屋面施工技术研究[J]. 铁道建筑技术，2015（12）：90-93.

作者简介：杨韬（1993-）男，汉，湖南永州人，本科，助理工程师，工作方向：土木工程。