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轨道交通车辆基地屋架结构吊装工程施工工艺探析

2021-05-06袁婷婷

关键词:柱顶屋架屋面板

袁婷婷

上海三维工程建设咨询有限公司 上海 200060

时代在进度,科技在发展,在我国基础建设中,轨道交通建设越来越重要,其能够有效缓解城市交通压力。目前,轨道交通车辆基地施工已经成为轨道交通行业重点关注的问题。本文主要是进行轨道交通车辆基地屋架结构吊装工程施工工艺的研究,希望能够以上海某轨道交通车辆基地项目为例进行针对性的分析,以便奠定良好的基础,促进后续的发展。

一、屋架结构吊装概况

本工程轨道交通车辆基地主要包括车辆检修库和车辆列检库。检修库主体结构为排架结构,3 跨 38 榀,跨距 9m、12m、27m,榀间距 5.4m 和 6m。屋架采用钢屋架及混凝土屋面梁。屋架和屋面梁间有系杆相连。其中检修库的 12m 跨内设有通长的行车轨道梁。辅跨部分为单层框架结构(典型柱网 6m×8.2m),基础采用桩基础。车辆列检库主体结构为排架结构,3 跨 51 榀,跨距 27m、15m、24m,榀间距 5.4m和 6m。屋架采用混凝土屋面梁和预应力混凝土折线形屋架。辅跨部分为二层框架结构(典型柱网6m×8.5m)。屋面板材均选用钢骨架轻型板。车辆检修库屋架布置图见图1所示。

图1 车辆检修库屋架布置图

二、施工技术路线

针对屋架与屋面板,主要是利用“节间吊装法”的方式。也就是要求在吊装中,起重机需要一次开行,并且分节间依次进行屋架、下弦支撑、上弦支撑、屋面板等全部构件的吊装。

选用 1 台 50t 履带吊进行屋架的吊装。除了检修库 9m跨薄腹梁屋架结构采取跨外吊装之外,其他屋架均采取跨内吊装的形式,边退边吊。

三、测量定位

根据结构特点,为了满足测量精度并保证施工质量和进度,需要注重测量的可靠性和简单性。实际测量主要是以逐级控制、分级布网的原则开展,并且要求做好对观测结果的严密平差处理。

需要达到整体安装精度要求,从而满足设计安全需求。车辆基地各个轴线屋架之间会有施工时差以及高差的存在,所以对于屋架控制网和土建控制点的衔接问题需要重点分析。同时,在制定屋架安装控制方案的时候,必须注意构件制作、测量、安装、检验等各种误差和环境、连接、沉降等各种变形问题,并应根据实际监测数据,及时调整阶段性方案。本工程测量内容主要包括:

1、屋架基础预检

基础标高测量预检采用水准仪与标杆尺进行,先将水准仪架设在所有基础通视位置,并调整好360 度水泡居中。将水准仪镜筒对准标杆尺并作好尺寸数据,第一个尺寸数据作为基准点,然后移动标杆尺逐个对基础进行测量。将测量数据与钢柱长度对号入座进行调整并确定标高和厚度[1]。

2、轴线预检

跨距先用长钢尺将每跨角柱基础的轴线尺寸测量好并作为基准点,然后将经纬仪架设在基准点上并调整好 360 度水泡居中。另一端用经纬仪三角架挂一只线锤定位在基准点上。然后将经纬仪镜筒对准线锤并固定好回转螺丝,再移动经纬仪三角架线锤逐个对基础轴线进行测量。每只基础测量点,检查是否在同一直线上。间距用长钢尺直接丈量。

四、屋架结构吊装施工工艺

本工程轨道交通车辆基地屋架结构吊装施工工艺主要包含屋架吊装工艺、行车轨道梁吊装工艺和屋面板吊装工艺三个部分内容,通过对其进行具体的分析,从而把握整个屋架结构的吊装施工工艺。

(一)屋架吊装工艺

1、屋架起吊前

基于屋架上弦,直接从两端向着中间将位置线、钢支撑以及屋架中线全部弹出来。在柱顶位置上将屋架安装中线弹出来,屋架安装中线必须基于库房的横纵轴线,使用经纬仪投射上去。

为了防范高空作业太多,在屋架吊装之前,可以先安装好上下弦支撑连接的小型连接件,并且其两端的螺栓可以使用扳手进行紧固处理。针对屋架两端与支座之间的连接件,需要严格依照图集具体要求,进行焊接固定处理。

2、屋架吊装采用单机吊装法

屋架吊装时采用 50t 履带吊安装,履带吊沿指定路线开行施工,各榀屋架依次安装,采用 4 点起吊就位。屋架安装采用临时支撑固定,然后连接上下弦支撑及屋面板,屋面板安装应从屋架二端头向中间对称安装。

在屋架及支撑系统安装完成后,进行相应位置的钢天窗架安装,同样使用 50t 履带吊进行吊装,相邻两榀天窗架安装完后用临时支撑固定,并立即安装连系梁及屋面檩条系统,保证天窗架的结构稳定。

首先必须让吊钩与屋架中心进行对准,这样可避免出现屋架起吊后朝一边倾倒的问题。对于两端,则需要各用一根 30m 长的溜绳进行绑扎,直接将屋架吊离地面,并且保持其平稳,避免出现摆动。在平缓吊起到超出柱顶50cm的位置,就可以利用溜绳配合吊臂实现转动,然后让屋架的两端能够与柱顶对准,然后落钩[2]。

在屋架下弦与柱顶刚好接触的时候,立刻将吊钩停住,然后使用撬杠进行轻轻地撬动,从而确保柱顶的中心线能够与屋架的中心线相互重合,然后对准落钩,如果出现屋架倾斜的问题,可以选用手动葫芦来进行校正处理。另外,如果柱顶与屋架下弦的接触面之间存在空隙,可以考虑使用斜铁将其垫实,然后使用对角焊接方式进行处理。等待完全焊接之后,直接利用S形铁实现抗风柱与屋架上弦之间的相互连接,最终保障其垂直度与稳定性。然后将其脱钩,后续第二榀屋架的起吊操作仍然按照这样的方式进行。

第二榀屋架稳好后,为确保屋架稳定,安装屋架临时支撑固定,接着安装垂直支撑、下弦支撑和上弦支撑。应确保第一节间支撑完成安装并且焊接稳固之后,再转移起吊设备。依次同理吊第三榀屋架直至屋架吊完。

(二)行车轨道梁吊装工艺

1、轨道梁的绑扎

轨道梁主要是选择平卧预制的方式。一般情况,需要直接将吊环预埋在梁的一侧,然后使用两点吊脱膜的方式;但是对于重型轨道梁,则要求在梁顶的位置预埋吊环,继而选择四点或者多点的吊脱模方式。在其预埋吊环时,可以选择使用吊钩将起吊钩柱。若梁本身的重量较大,则需要对吊索、吊环与卸扣进行合理相接,共同实现起吊。针对没有进行预埋处理的,可以在轨道梁两端靠近支点的位置用轻便吊来配合卸扣钢丝绳绕轨道梁下部对称绑扎。

2、轨道梁的起吊

轨道梁的起吊经常是在柱子最后固定,需要接口混凝土满足设计强度 70% 以上的要求后才能进行。轨道梁吊装前,柱间支撑必须已安装完毕。

轨道梁需要在接近安装点的位置上布置,并且要求轨道梁的中心能够与安装中心相互对准。实际吊装时,应从一端朝着另外一端推进,亦可以从中间开始分别朝着两端推进。

3、轨道梁的对位与临时固定

当轨道梁吊至设计位置离支座面 20cm 时,工人用力扶正,使轨道梁中心线与支承面中心线(或已安装相邻轨道梁中心线)对准,并使两端搁置长度相等,然后缓慢落下,如有偏差,稍吊起用撬杠引导正位,如支座不平,用斜铁片垫平[3]。

当轨道梁高度与宽度之比大于 40 或风速较快时,在出现脱钩之前,还需要进行相应的固定处理,从而避免出现倾倒。

4、轨道梁的校正

要求安装并校正屋面构件后再进行轨道梁的校正。对于轨道梁标高的校正,重点关注柱牛腿标高校正。而对于轨道梁平面位置和垂直度的校正,要求两者同时处理。平面位置校正,应基于柱轴线在轨道两端地上先放出设计轴线,并采用钢尺对吊车跨度进行校对,接着通过经纬仪把其直接放到轨道梁的两端,最后拉上钢丝以便对各个轨道梁轴线进行校对。垂直度校正则可以使用挂线锤量测的方式,如果存在偏差,可通过支垫铁片进行处理。

5、轨道梁的最后固定

在完成轨道梁校正之后,需要使用螺栓或焊接的方式对轨道梁与柱牛腿进行固定处理,并且将梁柱的接头按要求制作完成。

(三)屋面板吊装工艺

1、吊装准备

在吊装屋面板之前,需要审核出厂合格证明。对于屋面板需要由监理单位和施工单位进行共同验收。在屋架吊装之前,应先将屋面板运送到现场吊装位置[4]。

2、安装、固定

(1)从跨两端朝着中间进行屋面板安装。(2)首先一次就位,要求两端长度相同,若支撑位置上存在间隙,则使用铁片进行垫实处理,之后选择脱钩施焊。屋面板位于屋架上的实际搁置长度应满足规范与图集的要求。其与上弦的固定,可以选择两端同时对称施焊,要求每一块屋面板最少3个角与屋架之间相互焊接牢固。一般焊缝长度不得小于100mm,厚度为8mm,尺寸与质量应达标。(3)在屋面板安装之前,应先完成天沟板安装,要求其能够形成一条直线,并且必须确保垫平、座实。

五、结语

综上所述,希望通过本文就轨道交通车辆基地屋架结构吊装工程施工技术方案的分析,能够找准其施工技术的具体路线与方向,采用合理的屋架结构吊装工艺,从而让屋架结构吊装工程施工质量和安全得以控制,促进建筑工程品质的提升。

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