鐘方方
中鐵十二局集團(tuán)電氣化工程有限公司 天津 300308
近年來(lái),隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,鐵路工程建設(shè)也隨之蓬勃發(fā)展,取得了不錯(cuò)的成績(jī),受到人們的廣泛關(guān)注。鐵路工程建設(shè)中新型鐵路站房施工是重要組成部分,應(yīng)當(dāng)予以高度重視,不容忽視。在科學(xué)技術(shù)日新月異的當(dāng)下,鐵路站房施工也在不斷地升級(jí),從最初的程式化設(shè)計(jì),到當(dāng)下的商業(yè)綜合體,鐵路站房發(fā)生了較大的改變,對(duì)施工技術(shù)的要求也就更高。為滿足當(dāng)下鐵路工程建設(shè)需求,予以人們更為舒適的鐵路站房環(huán)境,提供優(yōu)質(zhì)服務(wù),則應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)新型鐵路站房施工技術(shù)的研究,把控好施工技術(shù)要點(diǎn),以保障新型鐵路站房施工質(zhì)量,提高施工效率,推動(dòng)新型鐵路站房施工的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。
鐵路站房是綜合體的交通樞紐,其和城市其他公共交通緊密連接,能夠?yàn)槿藗兲峁└鼮槭孢m的候車、換乘環(huán)境。鐵路站房的整體空間較為簡(jiǎn)單、通透,設(shè)計(jì)上比較簡(jiǎn)潔,旨在最大程度地利用空間,在實(shí)際施工過(guò)程中不僅要保證施工質(zhì)量,考慮站房的先進(jìn)性,同時(shí)也要遵循經(jīng)濟(jì)性原則。
在實(shí)施新型鐵路站房施工的時(shí)候,如若在實(shí)施樁基礎(chǔ)施工的時(shí)候,遇到溶洞,那么需要根據(jù)溶洞的實(shí)際情況來(lái)采用相應(yīng)的樁基礎(chǔ)施工技術(shù),以保證樁基礎(chǔ)的穩(wěn)定性,為后續(xù)施工奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。如若是較小的溶洞串,那么在進(jìn)行鉆孔的時(shí)候要控制好鉆孔速度,根據(jù)實(shí)際情況來(lái)及時(shí)補(bǔ)充泥漿,做好回填工作,防范孔內(nèi)局部護(hù)壁坍塌。完成填充后,要觀察孔內(nèi)液面,看其是否仍然下降,如若不下降則可以繼續(xù)沖孔;如若是較大的多層溶洞串,那么在施工的時(shí)候一定要防范塌孔現(xiàn)象。當(dāng)液面下降之后,要立刻使用粘土、片石等材料機(jī)能性回填,控制好回填深度,做好泥漿填充工作[1]。與此同時(shí),還需要調(diào)整鉆機(jī)沖程,等到?jīng)_擊錘完全進(jìn)入掩體之后再由低沖程轉(zhuǎn)為正常沖擊;如若遇到較大的溶洞,而且上層為流砂層時(shí),則要基于施工實(shí)況來(lái)先開(kāi)挖承臺(tái)位置,控制好流砂層深度,使用換填法來(lái)處理透水流砂層,之后再來(lái)進(jìn)行樁基礎(chǔ)施工。
在進(jìn)行鐵路站房施工的時(shí)候,可以根據(jù)實(shí)際情況來(lái)靈活運(yùn)用大型鋼結(jié)構(gòu)整體提升技術(shù),規(guī)范土建施工順序,合理劃分屋蓋桁架提升區(qū)域。一部分可以進(jìn)行一次性提升,一部分則可以先于樓面分別拼裝桁架,然后再實(shí)施同步提升技術(shù)??山Y(jié)合應(yīng)用局部拼裝和提升施工,從整體上來(lái)處理桁架,以提高大跨度桁架拼裝施工效率,保障其施工質(zhì)量。
在新型鐵路站房主體結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中,需要把控好以下幾點(diǎn):一是采用“橋建合一”的結(jié)構(gòu)施工技術(shù)。指的是所采用的鐵路站房結(jié)構(gòu)需要使用建筑構(gòu)件來(lái)替代橋梁構(gòu)件,建筑構(gòu)件是承受列車動(dòng)荷載作用的主要部分,突破了傳統(tǒng)的橋涵結(jié)構(gòu)承受觀念。這是一種全新的框架結(jié)構(gòu),站房結(jié)構(gòu)承軌層的結(jié)構(gòu)采用的下建上橋形式,在下部區(qū)域打造建筑框架結(jié)構(gòu),并將其和上部的橋梁結(jié)構(gòu)相結(jié)合。承軌結(jié)構(gòu)上列車運(yùn)行,列車運(yùn)行動(dòng)荷載由框架梁所承受,利用盆式橡膠支座來(lái)傳遞動(dòng)荷載,可在一定程度上降低列車運(yùn)行動(dòng)荷載對(duì)站房結(jié)構(gòu)的不利影響。在實(shí)際施工過(guò)程中要注意承軌層預(yù)應(yīng)力施工。施工之前需要充分發(fā)揮BIM技術(shù)作用,利用該技術(shù)來(lái)全面優(yōu)化每一個(gè)施工部位的節(jié)點(diǎn),開(kāi)展高效的施工模擬工作,以解決實(shí)際施工中有關(guān)于預(yù)應(yīng)力筋、梁柱節(jié)點(diǎn)鋼骨的布置問(wèn)題,做好軌道層鋼筋連接工作。通常情況下,承軌層所使用的鋼筋直徑大多在32毫米、36毫米、40毫米左右,需要通過(guò)滾軋直螺紋套筒機(jī)械來(lái)進(jìn)行連接,需充分考慮承軌體系所要承受的荷載量,必須滿足規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求,實(shí)施有效的抗疲勞試驗(yàn),確保合格之后再執(zhí)行相應(yīng)的施工作業(yè)[2]。要科學(xué)分析軌道層預(yù)算,準(zhǔn)確計(jì)算相關(guān)參數(shù),把控好預(yù)應(yīng)力應(yīng)變控制值,保證預(yù)應(yīng)力張拉質(zhì)量達(dá)標(biāo)。要對(duì)軌道梁結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況有所了解,需開(kāi)展實(shí)時(shí)的變形監(jiān)測(cè)工作,充分利用現(xiàn)代化光線光柵傳感技術(shù),以實(shí)時(shí)掌握為列車運(yùn)行荷載數(shù)值、溫度參數(shù),做好數(shù)據(jù)分析工作,為鐵路的正常運(yùn)營(yíng)提供重要保障。
二是在進(jìn)行鐵路站房主體結(jié)構(gòu)施工的時(shí)候,需要使用逆作法施工技術(shù),如圖1。應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定來(lái)執(zhí)行施工作業(yè),不違背施工工序要求,遵循自下而上原則。先保證基礎(chǔ)施工質(zhì)量,再進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)施工,以達(dá)到屋面鋼結(jié)構(gòu)施工要求。先進(jìn)行土建施工,再進(jìn)行安裝、圍護(hù),之后再進(jìn)行初步裝修、精裝修,交叉配合安裝相關(guān)設(shè)備,按照各施工區(qū)域的實(shí)際情況來(lái)劃分施工作業(yè)。一些大型的鐵路站房,大多使用大跨度鋼結(jié)構(gòu)屋蓋體系,有著較大的體量,僅僅是單根構(gòu)件都十分重,如若采用一般施工方式很難完成施工作業(yè),不利于屋頂鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工,通過(guò)逆作托換施工能夠取得更好的施工結(jié)果。這種方式是先完成地下室的底板施工,在鋼柱、外側(cè)混凝土柱施工完畢后,可進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)吊裝作業(yè),使用臨時(shí)鋼柱來(lái)予以支撐,優(yōu)化設(shè)計(jì)承軌層結(jié)構(gòu),施工完畢后拆除鋼柱。要注意的是這一施工方法還在初步創(chuàng)新階段,應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)施工方案的審核和研究,確保其可行性。逆作法施工的計(jì)算模型如圖2,其施工特點(diǎn)在于先進(jìn)行豎向受力支撐構(gòu)件施工,然后再實(shí)施上層施工,最后開(kāi)展下部結(jié)構(gòu)施工作業(yè)。鐵路站房結(jié)構(gòu)施工,需要有穩(wěn)定的柱、臨時(shí)支撐來(lái)支持,高架層結(jié)構(gòu)桁架要相連接。分段吊裝鋼結(jié)構(gòu)的時(shí)候要考慮主體承受重力,據(jù)此來(lái)優(yōu)化鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體系,選擇使用爹吊裝方式來(lái)處理。
圖1 逆作法施工技術(shù)
圖2 有限元模型分析
在鐵路站房施工過(guò)程中,鋼結(jié)構(gòu)屋蓋施工是關(guān)鍵環(huán)節(jié),對(duì)于大型鐵路站房來(lái)說(shuō),通常采用分塊吊裝、整體滑移等方式來(lái)進(jìn)行施工。對(duì)于一些采用單曲網(wǎng)架結(jié)構(gòu)形式的鋼屋蓋,在施工過(guò)程中可優(yōu)選滑移施工方案。就目前而言,鋼結(jié)構(gòu)滑移施工技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于建設(shè)工程中,其主要是通過(guò)設(shè)置滑移軌道來(lái)進(jìn)行吊裝施工,需要設(shè)計(jì)臨時(shí)柱,改變受力體系?;剖┕し桨傅膬?yōu)勢(shì)在于不需要較大的現(xiàn)場(chǎng)施工面積,能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單地拼裝,保證泗洪質(zhì)量。要注意的是需要根據(jù)施工的實(shí)際情況,科學(xué)驗(yàn)算軌道、支撐體系的穩(wěn)定性,確保其符合規(guī)定的施工標(biāo)準(zhǔn)??刹捎枚帱c(diǎn)滑移驅(qū)動(dòng)方式,進(jìn)行同步控制,做好相應(yīng)的調(diào)節(jié)工作。同時(shí)在拼裝、滑移的過(guò)程中,需要使鋼結(jié)構(gòu)受力工況與設(shè)計(jì)工況保持一致,必須有至少一個(gè)拼裝場(chǎng)地。
除此之外,在大斷面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中,可采用吊裝施工方式來(lái)進(jìn)行處理,同時(shí)也能夠利用吊裝施工來(lái)應(yīng)對(duì)復(fù)雜的網(wǎng)架傳力體系。吊裝法需要?jiǎng)澐咒撐萆w結(jié)構(gòu)施工段,使用大噸位的其中設(shè)備,為其設(shè)計(jì)相應(yīng)的軌道層,以滿足屋蓋體系及相關(guān)構(gòu)件的安裝。其優(yōu)勢(shì)在于能夠減少高空拼裝、焊接作業(yè)。在實(shí)施吊裝施工的時(shí)候需要先明確大型設(shè)備的吊裝路線,準(zhǔn)備好二次拼裝的場(chǎng)地,同時(shí)還要先做好臨時(shí)支撐柱的設(shè)計(jì)和施工,所有的吊裝、卸載工況都必須滿足規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),需對(duì)大型起重設(shè)備的行走、結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固處理。
從理論上來(lái)說(shuō),無(wú)論是網(wǎng)架結(jié)構(gòu),還是桁架結(jié)構(gòu),都可以采取提升措施,可分塊提升,也可以進(jìn)行整體提升。需注意的是要盡量充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)柱的作用,有效提升承力構(gòu)件,保證提升單元的穩(wěn)定性,控制好其結(jié)構(gòu)變形,不可超出設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。如若提升工況與設(shè)計(jì)工況不相符,需要做好加固工作。
鐵路站房鋼結(jié)構(gòu)施工現(xiàn)場(chǎng)有著較大的作業(yè)量,需要加強(qiáng)對(duì)焊接變形量的控制,把控好鋼結(jié)構(gòu)的加工制作誤差,可充分發(fā)揮BIM技術(shù)作用,實(shí)施有效的掃描視像處理技術(shù),以便于在實(shí)施鋼結(jié)構(gòu)加工的時(shí)候把控好各項(xiàng)誤差。嚴(yán)格按照規(guī)定的順序來(lái)進(jìn)行桿件、單元體的拼裝,做好焊接工作,控制好后焊接縫。在施工中還需要考慮鋼結(jié)構(gòu)對(duì)溫度的敏感性,需采取有效措施來(lái)避免鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件因溫度而變形。
在鐵路站房施工過(guò)程中,還需要重視裝飾裝修施工。新型鐵路站房具有較高的現(xiàn)代性,整體空間相對(duì)來(lái)說(shuō)較大,涉及到比較大的跨度,而且造型上有一定的特色。實(shí)施裝修,能夠再次塑造鐵路站房的空間,增強(qiáng)人們的體驗(yàn)感,使人們感到舒適。新型鐵路站房的整體裝修風(fēng)格應(yīng)當(dāng)以簡(jiǎn)潔為主,要保持通透性,多采用玻璃、鋁板等裝飾材料來(lái)進(jìn)行施工。這類材料的優(yōu)勢(shì)在于加工簡(jiǎn)便,裝配方面也更為方便,線條感鮮明。在處理鐵路站房細(xì)節(jié)部分的時(shí)候,需要嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)設(shè)計(jì),確保樓梯、扶手等部分的施工質(zhì)量。需根據(jù)新型鐵路站房的實(shí)際情況,來(lái)制定科學(xué)的裝飾裝修方案,制作樣板,并按照樣板來(lái)執(zhí)行作業(yè),完成施工后要做好驗(yàn)收工作。
在鐵路站房裝飾裝修施工過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)把控好以下施工技術(shù)要點(diǎn):一是鐵路站房外幕墻施工技術(shù)要點(diǎn)。在新型鐵路站房工程中,建筑幕墻技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛,其將墻體、門窗相結(jié)合,既發(fā)揮了建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的使用功能,又體現(xiàn)了現(xiàn)代建筑的裝飾性,使鐵路站房具有較高的建筑表現(xiàn)力。大多數(shù)外幕墻的空間跨度較大,需要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)選擇穩(wěn)定的幕墻結(jié)構(gòu),提高幕墻的抗震能力,常見(jiàn)的有預(yù)應(yīng)力鋼拉索體系等。幕墻結(jié)構(gòu)需要匹配站房自身結(jié)構(gòu),同時(shí)堅(jiān)持節(jié)能環(huán)保理念,可使用新型玻璃材料,使用雙層幕墻,用鋁板幕墻、石材幕墻來(lái)處理結(jié)構(gòu)柱部分。
二是鐵路站房?jī)?nèi)裝修施工技術(shù)要點(diǎn)。在進(jìn)行鐵路站房?jī)?nèi)部裝修施工的時(shí)候,要突出站房?jī)?nèi)部的功能性,根據(jù)要求來(lái)繪制科學(xué)的設(shè)計(jì)圖,領(lǐng)悟設(shè)計(jì)意圖,從整體上進(jìn)行有效的空間布局、排版,把控好每一個(gè)細(xì)節(jié)部分,不斷地完善各個(gè)節(jié)點(diǎn)的泗洪方案,以提高站房?jī)?nèi)裝修施工的精細(xì)化水平。不僅要重視墻頂、地排版對(duì)縫,還要選擇適宜的色彩,綜合排布頂棚,合理布設(shè)各類管線,精準(zhǔn)定位消火栓、門洞口等。在施工之前需要先進(jìn)行樣板施工,要嚴(yán)格把控施工過(guò)程中的每一個(gè)環(huán)節(jié),包括但不限于衛(wèi)生間單元施工、設(shè)備末端施工、玻璃隔斷施工、吊頂施工等。需確定好施工材料,選擇適宜的色彩、材質(zhì),使用先進(jìn)的施工工藝,保證施工質(zhì)量。如若需要進(jìn)行材料加工,則可根據(jù)實(shí)際情況來(lái)實(shí)行工廠化加工。需充分發(fā)揮BIM技術(shù)作用,輔助下料,進(jìn)行高質(zhì)量的現(xiàn)場(chǎng)拼裝施工。
三是要重視綠色施工技術(shù)要點(diǎn)。新型鐵路站房是綜合性交通樞紐中心,其消耗了大量的電能、水力資源,為滿足當(dāng)前節(jié)能環(huán)保政策的要求,在實(shí)際施工過(guò)程中應(yīng)當(dāng)融入綠色施工理念,要降低能源消耗,提高資源利用率,降低對(duì)環(huán)境造成的污染,循環(huán)利用施工材料,多使用一些本地的施工材料,就地取材,充分發(fā)揮屋面光伏發(fā)電技術(shù)、地源熱泵技術(shù)等作用。
四是要優(yōu)化鐵路站房一體化施工組織。需不斷地創(chuàng)新站房建筑造型,科學(xué)進(jìn)行功能布局,把控好施工中的關(guān)鍵技術(shù),提供完善的服務(wù)設(shè)施,將其和城市其他公共基礎(chǔ)設(shè)施相連接。為保證最終的施工質(zhì)量,要堅(jiān)持同步設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收、開(kāi)通原則,將站房作為核心來(lái)完善整個(gè)工程體系,統(tǒng)籌安排,制定適宜的施工方案,實(shí)施專業(yè)化施工管理,從而提高站房施工效率。
新型鐵路站房施工技術(shù),在未來(lái)發(fā)展過(guò)程中應(yīng)當(dāng)基于BIM技術(shù)不斷地創(chuàng)新,充分挖掘BIM技術(shù)的功能性。鐵路站房施工涉及到多方面內(nèi)容,是一項(xiàng)系統(tǒng)化工程,包含了機(jī)電安裝、土建工程、裝修等多個(gè)專業(yè),每一個(gè)專業(yè)中又涉及到眾多施工項(xiàng)目,復(fù)雜的內(nèi)容需要進(jìn)行全面化、全方位的統(tǒng)籌管理,否則難以保障其質(zhì)量。BIM技術(shù)的應(yīng)用,能夠起到有效的協(xié)調(diào)作用,可整合各項(xiàng)功能,優(yōu)化鐵路站房施工組織設(shè)計(jì),模擬動(dòng)態(tài)施工方案,嚴(yán)格把控施工進(jìn)度,全面采集施工現(xiàn)場(chǎng)的各項(xiàng)數(shù)據(jù),并做好相應(yīng)的調(diào)節(jié)工作??蓪IM技術(shù)貫穿于鐵路站房施工中的每一個(gè)環(huán)節(jié)中[3]。與此同時(shí),在未來(lái)還應(yīng)當(dāng)大力發(fā)展預(yù)制裝配化施工技術(shù)??苫贐IM技術(shù),來(lái)實(shí)施各方面的深化設(shè)計(jì),使站房部分構(gòu)件的加工更加精確化,保證構(gòu)件的精度,以便于根據(jù)施工的實(shí)際需求來(lái)數(shù)字化、預(yù)制化加工裝飾材料,這不僅能夠降低施工成本,提高施工效率,還能夠?qū)崿F(xiàn)綠色施工。
總而言之,在鐵路工程建設(shè)過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)重視鐵路站房施工環(huán)節(jié),需不斷地創(chuàng)新施工技術(shù),充分發(fā)揮BIM技術(shù)作用,把控好施工中的每一個(gè)技術(shù)要點(diǎn),以保障鐵路站房施工質(zhì)量,獲取更多的綜合效益。