朱童

（上海黃浦江大橋建設有限公司，上海市 200090）

1 概述

（1）上海軌道交通16號線龍陽路車站北側(cè)毗鄰上海磁懸浮車站，東西側(cè)均為既有城市道路，南側(cè)為公交樞紐，周邊均為高密度住宅和商業(yè)區(qū)，建成后實現(xiàn)與軌交2號、7號，磁懸浮線的綜合換乘。該車站施工用地相對緊張、社會風險極大，其鋼結(jié)構屋架工程是上海軌道交道網(wǎng)絡中高架車站體量較大而且造型相對新穎的（見圖1）。

圖1 龍陽路站鋼結(jié)構屋架結(jié)構整體軸側(cè)圖

（2）龍陽路站屋架形式如圖2所示，結(jié)構為鋼拱+桅桿斜拉剛性體系，桅桿拉索+TFE防水膜為柔性體系。鋼拱為主受力結(jié)構，分為主拱和次拱，屋面荷載和次拱均通過縱橫桁架傳遞到主拱，再由主拱傳遞到車站鋼筋混凝土結(jié)構，膜材通過拉索和桅桿張拉成型，主體結(jié)構全焊接。該車站屋架總長244 m、跨度41.2 m（投影寬度為51.916 m），建筑面積約12 668 m2，主體結(jié)構用鋼量1 000 t以上。

圖2 龍陽路站鋼結(jié)構屋架結(jié)構單元示意圖

2 吊裝方案

2.1 方案分析

（1）根據(jù)設計方案，分析受力關系，該鋼結(jié)構屋架的物理吊裝順序應為：

主拱→次拱→桁架→桅桿→接索。

（2）由于主拱、次拱的單榀構建尺寸較大，考慮運輸和吊機選擇，將主拱、次拱分段預制，且中間段尺寸設置相同。根據(jù)圖1所示，主拱9榀（1-9軸），次拱8榀。

（3）次拱荷載是通過主拱間桁架受力的，且主次拱均分段吊裝，因此分段處須設置臨時承重體系，承擔拱體結(jié)構安裝完成前的自重和施工荷載。

（4）主次拱安裝焊接完成后，施工橫向桁架和桅桿，后安裝桅桿、拉索，最終完成主體結(jié)構安裝。考慮承重體系的投入和施工流水安排，按圖2所示的基本單元將整個屋架架構劃分為若干單元進行安裝作業(yè)，每個單元完成后實施承重體系的拆除并移至下一單元。

（5）由于車站同步施工的有土建二結(jié)構、鋪軌、裝修、機電等多個專業(yè)交叉進行，導致站臺上無法搭設滿堂腳手架作為承重體系，因此設置獨立承重支架作為主次拱承重。主拱兩端固定在混凝土結(jié)構上，因此于中間分段處設置兩套承重支架。次拱為懸挑結(jié)構，因此在施工時須設置四套承重支架。

2.2 方案確立

（1）根據(jù)上述分析，可以基本確定吊裝時的分段及承重支架設置，如圖3、圖4所示。

圖4 次拱分段及承重支架示意圖

（2）吊裝具體步驟：

吊裝劃分三個單元，以第一單元為例，吊裝步驟為：9軸、8軸、7軸鋼柱吊裝→9軸線主拱→8軸線主拱→1/8軸線次拱→9軸與1/8軸間梁間支撐吊裝→1/8軸與8軸間梁間支撐吊裝→按照上述步驟完成8軸～7軸間主拱及梁間支撐安裝→9軸～7軸間結(jié)構索安裝→8軸～7軸間結(jié)構索張拉。

3 難點分析

由于該屋架結(jié)構構造新穎，構件尺寸大，多為弧形結(jié)構，高空作業(yè)平臺狹窄，而且工期緊張，因此在方案階段須對吊裝作業(yè)的精度控制做好提前分析。

3.1 主次拱安裝質(zhì)量精度控制

鋼結(jié)構跨度為41.2 m，主拱構件外形尺寸最大為700 mm×400 mm×70 000 mm，其上翼緣有索孔和索拉板,其安裝的質(zhì)量精度直接影響到后續(xù)索膜的安裝。

3.2 弧梁安裝精度控制

弧梁均為單管撐，其法線與地面之間的夾角為17.2°；弧梁上有筋板和索膜拉板，其安裝的質(zhì)量精度直接影響到后續(xù)索膜的安裝。

3.3 懸挑結(jié)構拼安裝精度控制

懸挑結(jié)構位于車站軸線方向的兩端，為曲面異型管桁架，外形尺寸為4 000 mm×45 555 mm；每榀分為5個拼吊裝單元，因桁架內(nèi)側(cè)弦桿上有索節(jié)點板和膜節(jié)點拉板且較復雜。

4 控制措施

4.1 主次拱安裝精度控制

主拱分5段預制安裝，次拱分3段預制安裝。安裝順序均為中間段-兩側(cè)梁段，因此中間段的精確定位是主次拱安裝精確控制的關鍵。為確保承重，預先在中間段承重支架上安裝千斤頂，在中間段下部設置頂板，組成支撐體系。為確保精度，中間段吊裝至千斤頂上之后，采取三塊十字形定位鋼板作為中間段精度調(diào)整裝置，定位鋼板分設縱橫向長孔，配合螺栓，可在調(diào)整千斤頂后進行精確的位置調(diào)整（見圖5）。

圖5 千斤頂調(diào)節(jié)裝置安裝示意圖

中間段調(diào)整就位后鎖定，后續(xù)安裝兩側(cè)的梁段，為確保梁段對接和焊接的準確性，梁段間通過碼板先行固定，然后進行復測工作，如有偏差通過碼板螺栓調(diào)整，準確無誤后方可進行梁段的焊接（見圖6）。

圖6 碼板設置示意圖

4.2 弧梁安裝精度控制

由于弧梁分三種規(guī)格，車站縱軸線兩側(cè)的弧梁均為單管撐，上有拉索錨板（見圖7）。其安裝質(zhì)量直接影響索膜安裝的質(zhì)量，采取的精度控制措施是：（1）安裝前應檢查螺孔及拱間中心位置（在制作時完成標示）；（2）測量已安裝焊接調(diào)整到位的拱間距，對弧梁長度按拱間中心位置對稱進行修正（制作時預先留長20 mm）；（3）模擬吊裝實際情況，在吊裝時按計算結(jié)果預先抬高20 mm，確保松鉤時，基本與設計狀態(tài)相同；（4）吊裝時，對稱設置4根攬風繩，以利調(diào)整構件的南北側(cè)位置。

圖7 弧梁示意圖

4.3 懸挑結(jié)構拼安裝精度控制

由于懸挑結(jié)構跨度41 m，單個構件重17 t，而且車站端頭無大型吊機作業(yè)條件，因此對懸挑結(jié)構進行地面胎具分段制作再分段吊裝的方式（見圖8）。為確保制作精度，將懸挑結(jié)構分成5個單元（見圖9），根據(jù)其共同的結(jié)構形式制作1:1工裝胎具，拼裝下胎后及時標示測點位置，在主拱調(diào)整到位后標示出撐管的十字軸線，在吊裝過程中結(jié)合測點綜合調(diào)整，單元吊裝時，預先起拱20～30 mm（縱向），確保松鉤時，基本與設計狀態(tài)相同。

圖8 懸挑結(jié)構示意圖

圖9 懸挑結(jié)構分段圖

5 結(jié)語

該站鋼結(jié)構屋架結(jié)構形式是同類軌道交通高架車站建筑造型中相對新穎的，而且由于該站最終將實現(xiàn)五線換乘，成為該地區(qū)最大的軌道交通樞紐，即將成為一個新的城市地標。在實際施工中，該站鋼結(jié)構主體結(jié)構安裝僅用了一個月的時間，且質(zhì)量控制良好。因此，加強對此類車站鋼結(jié)構屋架吊裝的精度控制研究是對城市軌道交通的發(fā)展具有借鑒意義的。