【摘 要】
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随着我国高速铁路的飞速发展,越来越多造型复杂、大跨度、大悬挑、大体量的站房钢结构屋盖应运而生,这同时也增加了钢结构制造、施工的难度,进而对钢结构施工过程中的结构安全、过程控制、施工质量与精度提出更高要求。本文以台州站大跨度曲面铁路站房钢结构屋盖施工为例,阐述了台州站站房钢结构工程概况、钢屋盖结构特点、施工场地情况,分析了钢结构施工重难点,结合“线侧平式站房+线上高架站房”站房形式,制定了钢屋盖施工
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随着我国高速铁路的飞速发展,越来越多造型复杂、大跨度、大悬挑、大体量的站房钢结构屋盖应运而生,这同时也增加了钢结构制造、施工的难度,进而对钢结构施工过程中的结构安全、过程控制、施工质量与精度提出更高要求。本文以台州站大跨度曲面铁路站房钢结构屋盖施工为例,阐述了台州站站房钢结构工程概况、钢屋盖结构特点、施工场地情况,分析了钢结构施工重难点,结合“线侧平式站房+线上高架站房”站房形式,制定了钢屋盖施工方案,即中央站房屋盖桁架采用原位拼装、整体提升施工方案;西站房钢屋盖根据站房结构形式及现场情况采用整体提升和分块吊装区施工方案。基于上述施工方案,本文提出并总结形成了一系列钢结构屋盖施工关键技术,具体如下:（1）在结构的设计阶段,施工方案应提前介入,充分考虑施工荷载与结构使用荷载差异,对比不同汽车吊或施工设备对楼板与其他结构配筋的数量差异,可节约后期施工成本、工期。同时,分析并总结了大型机械上结构楼板施工技术。（2）在钢屋盖整体提升时,选用稳定性和灵敏度较高的液压提升设备,保证了钢屋盖安全平稳提升;相较于常规屋盖提升时需另搭设临时辅助支撑体系,本文分析了屋盖结构节点,通过在屋盖自身结构支撑钢柱和屋盖钢桁架上焊接提升工具柱方式,省去了其他辅助措施,充分发挥了结构特性,节约了成本。（3）针对大跨度钢屋盖在整体提升时易产生较大变形和局部应力较大问题,根据对屋盖整体提升工况的数值模拟分析结果,采取在主桁架下弦设置水平张拉索和对屋盖桁架局部加固的措施,减小了74.1m大跨度钢屋盖在提升时的应力、变形,有效保障了施工的质量和安全。通过采取逐级、同步、先竖向后水平卸载顺序的卸载方案有效保障了卸载的安全,避免屋盖在卸载过程中发生二次变形。同时,分析总结了大跨度屋盖整体提升及变形控制施工技术,（4）针对西站房外悬挑区80.4m大跨度大体量钢屋盖,通过采用350t履带吊分段吊装钢桁架方式和搭设临时格构式支架,解决了大跨度、大体量、异型曲面钢桁架施工难题。遵循“分区、分级、缓慢、对称、均衡”卸载原则,通过控制支撑顶部的胎架模板割除位移量的方法达到钢桁架逐级卸载目的,相较于常规卸载方式,此方法不仅便于控制每次的卸载量,且有效避免了在屋盖卸载时产生过大的竖向变形亦或结构失稳的可能,充分保证了卸载过程的安全。同时,分析总结了大跨度异型钢结构的分块分段吊装施工技术。（5）运用3D3S（v2020）结构计算软件数值模拟计算了台州站中央站房、西站房钢屋盖施工的全过程工况,逐一分析了站房钢结构安装每一工况下结构内力、变形,根据钢结构施工过程中的最大变形-74mm、钢构件最大应力-119MPa小于295MPa、支撑结构施工过程中的最大应力为-83MPa小于295MPa的计算结果,确认了施工方案的安全可行;依据分析计算结果精准预测施工过程中可能出现的问题,有针对性对施工方案进行改进优化,为钢屋盖施工的安全提供了理论数据支撑。图[147]表[7]参[59]
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