1 工程概況
大連火車站工程主要包括出站層、基本站臺(tái)層、高架候車層、型鋼桁架商業(yè)夾層和管桁架屋頂層,如圖1~2。
鋼結(jié)構(gòu)工程主要包括鋼柱、型鋼桁架商業(yè)夾層、管桁架屋面以及附屬結(jié)構(gòu)；其中屋面管桁架結(jié)構(gòu)體系由中間9榀張弦主桁架、南北端兩立面幕墻桁架以及主桁架之間的托架、檁桁架、次桁架、邊桁架、支撐、隅撐等結(jié)構(gòu)組成。
主桁架為張拉弦正立三角桁架，主跨跨度達(dá)72米，如圖3。
2 大型立面懸挑桁架拼裝起拱
本工程南北幕墻桁架為倒立三角桁架，如圖4。豎向平面通過(guò)高強(qiáng)螺栓節(jié)點(diǎn)與框架柱連接，由于幕墻桁架體量較大，自重大，其上所承受的大理石材幕墻荷載大，且幕墻桁架懸挑跨度達(dá)到6米，幕墻桁架安裝完成后將在上述因素共同作用產(chǎn)生過(guò)大的下?lián)希绕湓谥胁靠缍却蟮牟课?，所以幕墻桁架在安裝過(guò)程中必須預(yù)起拱。
本工程幕墻桁架安裝方法為現(xiàn)場(chǎng)拼裝、分段吊裝，由于幕墻桁架是通過(guò)高強(qiáng)螺栓與框架柱連接，高強(qiáng)螺栓安裝要求精度高，當(dāng)采用吊裝起拱時(shí)將出現(xiàn)高強(qiáng)螺栓無(wú)法安裝的情況，所以本工程幕墻桁架安裝采取拼裝起拱的方式，即在拼裝時(shí)將上弦平面中間弦桿標(biāo)高提高20mm，上弦平面最外面弦桿標(biāo)高提高40mm，這樣上弦平面和豎向平面的夾角將稍微大于
90度。
3 為滿足張弦桁架張拉施工，鋼結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中所必須采取的技術(shù)措施
本工程主桁架為張拉弦桁架，主桁架與框架柱連接的中間兩支座為固定鉸支座，外側(cè)四個(gè)支座為固定支座；但是在張拉施工過(guò)程中，為了減小摩擦力以有利于預(yù)應(yīng)力的施加，同時(shí)為了減小張拉過(guò)程中主桁架對(duì)框架柱所產(chǎn)生的水平向推力，設(shè)計(jì)要求在主桁架張拉過(guò)程中，主桁架必須處于滑動(dòng)狀態(tài)，待主桁架張拉施工完畢后，再將各支座固定到設(shè)計(jì)狀態(tài)，因此為滿足設(shè)計(jì)要求，主桁架在安裝過(guò)程中必須采取相應(yīng)的構(gòu)造措施。
綜合考慮各方面影響因素，確保既能滿足設(shè)計(jì)要求，又施工方便，決定采用在鋼柱上加臨時(shí)支托的方式確保主桁架在張拉過(guò)程中可以滑動(dòng)，臨時(shí)支托和鋼柱同時(shí)深化、同時(shí)加工，這樣就最大限度的減小了現(xiàn)場(chǎng)工作量，同時(shí)工廠加工精度高，能較好地滿足設(shè)計(jì)要求。
柱頂臨時(shí)支托構(gòu)造示意圖如圖
5~6所示，臨時(shí)支托上部做成凹槽狀，弧度與主桁架弦桿弧度吻合，凹槽板上附4mm厚聚四氟乙烯板以利于滑動(dòng)，主桁架下部四根撐管通過(guò)穿心板與鋼柱連接，張拉施工過(guò)程中暫不與主桁架相連，張拉結(jié)束后與主桁架焊接。
4 溫度合攏縫技術(shù)處理措施
本鋼結(jié)構(gòu)工程由于結(jié)構(gòu)超長(zhǎng)（總長(zhǎng)243.8米）且沒(méi)有設(shè)置伸縮縫，為了盡量減小溫度對(duì)結(jié)構(gòu)的不利影響，鋼結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中在中部設(shè)置了兩道溫度合攏縫，合攏縫必須等到溫度處于15±5℃時(shí)才能進(jìn)行合攏施工，所以在合攏縫合攏之前跨越合攏縫處的鋼結(jié)構(gòu)必須處于自由伸縮狀態(tài)，否則將會(huì)產(chǎn)生很大的溫度應(yīng)力。
本工程跨越合攏縫的鋼結(jié)構(gòu)主要有商業(yè)夾層鋼桁架、鋼次梁、屋面管桁架、檁條等結(jié)構(gòu)，必須針對(duì)不同結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)采取相應(yīng)的構(gòu)造處理措施。
對(duì)于商業(yè)夾層鋼桁架，考慮到桁架受力很大，為安全起見(jiàn)，考慮在合攏縫節(jié)點(diǎn)處加臨時(shí)支撐的方式，保證桁架在合攏之前可以自由伸縮；同時(shí)考慮到桁架合攏縫處支撐形式由固定支座改為鉸接支座，跨中彎矩變大可能對(duì)結(jié)構(gòu)受力、變形等產(chǎn)生不利影響，須在合攏縫桁架跨中及鄰跨跨中設(shè)置臨時(shí)支撐，合攏完成后拆除臨時(shí)支撐，夾層鋼桁架合攏縫處理措施如圖7示。
對(duì)于跨越合攏縫的鋼次梁，將次梁靠合攏縫一端高強(qiáng)螺栓孔加工成長(zhǎng)圓孔的形式，鋼次梁合攏縫處理措施如圖8示。
對(duì)于跨越合攏縫的管桁架結(jié)構(gòu)，采取在合攏縫處加設(shè)鋼套管的方式，合攏之前管桁架可以再套管內(nèi)自由伸縮滑動(dòng)，合攏后將鋼套管與桁架弦桿焊接，管桁架合攏縫處理示意圖如圖9所示。
對(duì)于跨越合攏縫處的檁條，采取在檁條外面三面加蓋板的方式進(jìn)行處理，合攏前檁條可以在蓋板內(nèi)自由滑動(dòng)，合攏后將檁條和蓋板焊接。
5 汽車吊上混凝土樓面輔助履帶吊進(jìn)行雙機(jī)抬吊吊裝技術(shù)
本工程既有鐵路運(yùn)行線將鋼結(jié)構(gòu)工程分為轉(zhuǎn)線前、轉(zhuǎn)線后兩個(gè)施工階段，轉(zhuǎn)線前施工階段工作面跨越8條軸線，主要吊裝機(jī)械有500噸履帶吊、150噸履帶吊、以及汽車吊等；而轉(zhuǎn)線后工作面僅有3條軸線，且北鄰既有鐵路運(yùn)行線，南鄰地鐵站施工區(qū)域，場(chǎng)地十分狹小，無(wú)法實(shí)現(xiàn)大小履帶吊經(jīng)濟(jì)配置，只能選擇一臺(tái)大型吊裝機(jī)械，同時(shí)考慮到制約大型履帶吊選擇的主要因素是主桁架跨中四個(gè)吊裝單元，若選擇500噸履帶吊將造成較大浪費(fèi)、不經(jīng)濟(jì)，綜合考慮各方面影響因素，決定采用300噸履帶吊為主要吊裝機(jī)械，50噸汽車吊上高架混凝土樓面輔助300噸履帶吊進(jìn)行主桁架主跨吊裝單元的吊裝，同時(shí)50噸汽車吊還可以單獨(dú)進(jìn)行其余小構(gòu)件、小桁架吊裝，這樣可以充分發(fā)揮300噸履帶吊以及50噸汽車吊的最大經(jīng)濟(jì)效益。
吊裝方案確定后，為確保施工安全以及混凝土結(jié)構(gòu)安全，必須編制詳細(xì)的施工方案、制定細(xì)致的工作流程以及安全保證措施。
下面就以混凝土主梁驗(yàn)算為例，重點(diǎn)闡述混凝土梁驗(yàn)算方法及驗(yàn)算過(guò)程。
混凝土主梁截面尺寸b×h=1000mm×2600mm，配筋為梁上部縱筋12Φ32，下部縱筋26Φ32，箍筋為Φ12@100／150（6），混凝土強(qiáng)度等級(jí)按C35計(jì)（主梁混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C50，驗(yàn)算時(shí)按達(dá)到其強(qiáng)度等級(jí)的70%計(jì)）。
計(jì)算簡(jiǎn)圖
13如下所示：
梁撓度的0.735倍，故汽車吊上高架進(jìn)行桁架吊裝時(shí)混凝土梁的撓度滿足要求。
混凝土梁最大裂縫計(jì)算公式為：
混凝土主梁正常使用時(shí)的0.61倍，裂縫滿足要求
6 帶銷軸的斜腹桿深化、安裝建議
本工程南北立面幕墻桁架含有大量帶銷軸的斜腹桿，這種腹桿一端通過(guò)銷軸與鋼柱連接，另一端通過(guò)相貫焊縫與幕墻桁架連接，由于相貫端距離節(jié)點(diǎn)過(guò)近，使得銷軸無(wú)法安裝，建議在這種桿件深化、加工時(shí)，只焊接一塊銷軸耳板，待桿件安裝完成后再安裝另外一塊耳板，后安裝的耳板通過(guò)一級(jí)熔透焊縫與腹桿端板焊接。
結(jié)束語(yǔ)：
隨著鋼結(jié)構(gòu)在中國(guó)的不斷推廣與深入發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)趨于新穎、獨(dú)特，施工技術(shù)日新月異，本文所提供的幾個(gè)方面的施工技術(shù)問(wèn)題的討論，可以為同類工程提供參考。
參考文獻(xiàn)：
［1］浙江大學(xué) 建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè) 中國(guó)建筑工業(yè)出版社出版 2009
［2］混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 中國(guó)建筑工業(yè)出版社出版（第三版） 2005
【作者簡(jiǎn)介】：章偉松，浙江精工鋼結(jié)構(gòu)有限公司副總經(jīng)理，高級(jí)工程師，浙江紹興柯橋鑒湖路1587號(hào) 312030 電話：13588576588，E-mail：zhangws@jgsteel.cn
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