特大型交通枢纽的主体框架与屋面钢结构的施工组织.pdf

特大型交通枢纽的主体框架与 屋面钢结构的施工组织 吉明军 中铁建工集团有限公司 上海 2 0 0 3 3 1 【 摘要 】 南昌西站是集铁路、出租车 、地铁为一体的特大型综合交通枢纽 ，工程面临工期紧、投入大、成本高等难 题。为此，综合分析了建筑主体框架与屋面钢结构特征，进行了多种施工组织方案的比较和论证 ，确定了结构逆序、 框架预留、钢构优先、结构后合拢的施工组织方案，最终低成本、快速地完成了工程施工。 【 关键词 】 南昌西站 特大型交通枢纽 框架主体 钢结构屋面 施工组织 【 中图分类号 】 T U 7 5 8 【 文献标识码 】 B 【 D O I 】 1 0 ． 1 4 1 4 4 ／ j ． c n k i ．j z s g ． 2 0 1 5 ． 0 2 ． 0 2 9 Co n s t r uc t i o n Or g a n i z a tio n o f M a i n Fr a me S t r uc t u r e a n d S t e e l Ro o f S t r u c t ur e f o r Ul t r a La r g e T r a f fi c Hu b J i Mi n g j u n Ch i n a Ra i lwa y Co n s t r u c t io n E n g i n e e r i n g Gr o u p Co ． ， L t d ． Sh a n g h a i 2 0 0 3 3 1 Ab s t r a c t Na n c h a n g W e s t S t a t io n is a u l t r a l a r g e c o mp r eh e n s iv e t r a f f i c h u b i n t e g r a t e d wi t h r a i l wa y ， t a x i a n d s u b wa y ． T h e p r o j e c t s h o u l d b e c o n f r o n t e d w i t h d iff ic u l t ie s ， s u c h a s s h o r t c o n s t r u c t io n p e r i o d ， l a r g e i n p u t a n d h i g h c o s t ． T h e r e f o r e ， a f t e r a n a l y z i n g t h e f e a t u r e s o f t h e ma i n b u i l d i n g f r a me a n d t h e s t e e l s t r u c t u r e r o o f ． a l o n g wit h t h e c o mp a r i s o n an d d e mon s t r a t i o n o f v a r iou s c on s t r u c t ion o r g an iz a t ion s c h e me s ． t h e f i n aI s c h e me i n c l u d e d t h e i n v e r s io n s t r u c t ur e． t h e r e s e r v e d f r a me， s t e e I s t r u c t u r e f i r s t a n d s t r u c t u r e c l o s u r e s e c o n d． As a r e s u l t ， t h e e n g i n e e r i n g c o n s t r u c t i o n wa s c o mp le t e d e c o n o mi c a l ly a n d q u ic k ly ． K e y wo r d s Na n c h a n g We s t St a t i o n u l t r a l a r g e t r a f f i c h u b ma i n f r a me s t e e I s t r u c t u r e r o o f c o n s t r u c t ion o r g a n iz a t io n 1 工程概况 南 昌西站是 一座横跨沪 昆客运专 线 、向莆铁路2个 站场 的超大 型铁路综合 枢纽 ，车站体量 由包括南 昌地铁 2 号线 、出租车通 道 、南北 地下 出站通道 、高架车道 和 旅客落客平 台 、南北站房和 中间高架站房 、沪昆和向莆 铁路站场 、车站雨棚等多个单体综合 而成 ，建筑总面积 2 5 9 0 1 5 ． 1 I T I ，站房长3 8 5 m，宽 1 6 9 m，站场含 1 2站 台 2 6 线 ，共 同构 成 了 江 西 省 最 大 的综 合 性 交 通 枢 纽 图 1 。 2 结构特征 1 地铁2 号线 地铁2 号线位于站房南北中轴线地下 出站厅正下方 ，为地下2层三跨矩形箱体框架结构 ，地铁 箱涵的顶板为地下室的底板 ，地铁跨柱距为2 5 m；地铁箱 涵下部为站房结构柱基础。箱涵典型层高7 ． 8 6 m，外墙厚 作者简介吉明军 1 9 7 3 一 ，男，本科，高级工程师。 通讯地址上海市交通 - 4 6 2 1 弄1 0 号楼1 5 0 1 室 2 0 0 3 3 1 。 收 稿 | l 期 2 01 4 “ 0 7 2 8 目 皿 建 筑 袍 工 第 3 7 卷 第 2 期 图1 南 昌西站整体 结构模 型 7 0 0 m m，站台段 中墙厚8 0 0 m m，隧道段 中隔墙厚5 0 0 m m； 地铁顶板厚4 0 0 m m，底板厚8 0 0 m m。 2 地下 出站层 地下出站层为桥建合一结构 ，采用 8 0 0～西1 2 0 0 m m 钻孔灌 注桩基础 厚8 0 0 m m C 4 0 承台 地梁整体筏板 ，顶标高一 l 0 ． 8 0 m；地下室顶板结构采用 3 1 0 0 m m x 1 8 0 0 mm 预应力箱 型混凝土梁 ，钢骨混凝土 柱 。 3 高架候车室结构 高架层楼面梁板为预应力钢筋 混凝土结构 ，最大柱跨2 5 m。柱子采用 1 3 0 0 m m 的钢管 重 兰 竺 塑 圭 竺 堡 兰 里 粤 结 构 的 施 工 组 织 混凝土柱。钢筋混凝土结构 中的框架梁和井字次梁均采用 后张有黏结预应力梁。 4商业夹层和屋盖结构 1 0 m 标高 以上钢柱截 面 1 7 0 0 m m X 3 0 m m，大部分钢柱分四叉 ，大屋盖采用钢 桁架结构 ； 1 9 m 标高夹层采用平面钢桁架结构 ，夹层的角 部x向悬挑 1 5 m，Y 向悬挑1 8 m，钢桁架上下弦的中心距为 1 ． 9 m，夹层楼面刚度较小 ，局部加斜杆 ，形成跨层桁架 图2。 l 8 8 5 0 0 图2 南 昌西站结构典型 断面 3 施工工期要求 地铁及地下1 层结构需在5个半月完成 ，1 层结构需在 2个半月完成 ，钢结构需在3个月内完成 ，高架层结构需在 钢结构完成后3个月 内完成 ，非常规 的工期需要先进且合 理的创新技术予以保证 。 4 施工条件和资源分析 1 基坑开挖规模 基坑开挖规模 巨大，基坑表层开挖 范围4 1 0 m X 2 1 9 m，底面开挖尺寸3 7 8 mX 1 8 8 m，站房底 板挖深 1 2 m，地铁2 号线总挖深2 0 m，2 号线基坑 内国铁桩 基最深达2 6 m，总土方开挖量1 5 0 万 m。 。 2 地质地貌条件 既有场地复杂，地质条件多样，由 于坑底土方主要以中风化泥砂岩为主 ，开挖难度非常大 ， 主要以爆破配合开挖为主I l l。 3 投入 资源组织 由于地质条件多样 ，结构异常复 杂 ，工期非常紧张 ，故既需要充分考虑周转材料 和机械设 备投入 ，也要考虑先进合理的施工方法。 5 施工方案设计研究 在上述结构分析和地质 、资源分析的基础上 ，提出了 3 种方案分别进行比较研究口 】 。 5 ． 1 高架 层 吊装方案 主要指导思想是 当高架候车层施工完成后 ，大型履带 吊上高架层 吊装屋面钢结构 。 1 结构总体施工顺序 地铁2 号线一地下室底板一地 下室顶板 轨道层结构 一高架层结构一屋面钢结构一 四 电用房交付一室内外装修完成。 2 优点 常规的施工顺序 ；由于按部就班施工，施工 工期长 ，工序简单 。 3 缺点 轨道层和高架层均为预应力结构 ，且均为 高大模板工程 ，上层施工期间 ，下层临时支撑架均不得拆 除 ，周转材料投入极大 。若考虑地铁 ，则为3层全面积投 入 ，成本巨大 ；钢结构吊装通道下部需进行双层钢结构加 固 ，且需在站房南北 向各搭设4条钢栈桥 ，以便于钢结构 材料运输和重型履带 吊上1 0 ． 0 m 高架层 ，工装投入非常之 大。 4施工步骤 基坑开挖、底板及地铁施工一地铁两侧 轨道层施工一轨道层施工完成一高架层施工完成一高架层 上走行通道架设一高架层上钢构吊装一钢构吊装完成 。 5 ． 2 轨道层 吊装 方案 主要指导思想是将高架层进行甩项后施工处理 ，待轨 道层施工完成后即吊装屋面钢结构 ，之后再行施工室 内高 架候车层。 1 结构总体施工顺序 地铁2 号线一地下室底板一地 下室顶板 轨道层完成 一屋面钢结构一高架层结构一四 电用房交付一室 内外装修完成。 2 优点 该 吊装方案相对于方案1 ，是一种创新的方 案，屋盖施工工期加快 ，基本能够满足既定工期要求 。 3 缺点 由于轨道层为预应力大跨度桥式框 架结构 梁 ，按照该方案 ，需一次性满投入地铁2 号线及轨道层结 构 的支撑结构 ，且在屋面钢结构安装卸载之前不得拆除； 、 3 轴两侧吊车行走路线需对轨道层结构进行全面钢结 构支撑加 固；由于轨道层为站台和轨道的高低错层结构 ， 站台板无承载能力 ，故需要利用轨道梁设置跨站 台的走道 板行走通道 ，履带吊走行体系复杂 ；高架层施工时 ，屋面 钢结构 已经吊装完成 ，且由于屋面钢构覆盖面积大 ，导致 高架层水平、垂直运输难度巨大，极大地增加施工成本 。 4 施工步骤 基坑开挖 、底板及地铁施工一地铁两 侧轨道层施工一轨 道层施 工完成一轨道层上路基箱走行 通道架设一钢构吊装一钢构 吊装完成一完成室 内高架层结 构。 5 ． 3 出站层 吊装方案 主要指导思想是预留轨道层部分结构 ，在地下 出站层 底板上以向莆桥为界 ，南北双向同步吊装屋面钢构 ，待屋 面钢构完成后 ，首先实施轨道层预留结构的合拢 ，然后实 施高架层结构。 1 结构总体施工程序 地铁 2 号线一地下室底板一 向莆正线桥施工一地下室东西两侧轨道层完成 地铁上空 2 5 m 跨预留 一南北两端线侧高架站房 地铁上空预留 一屋面钢结构吊装一地铁上空轨道层 、高架层补全 四电 用房交付 一室内外装修完成 。 2 优点 符合现场的实际情况 ，由于地铁2 号线两侧 站房 出站层结构 承轨层顶板 仅为地下l层 ，施工速度 快 ，结构先期完成。地铁2 号线相对于 4 - 0 ． 0 0 m 承轨层顶 2 0 1 5 ． 一 ．2 B u il d in g C o n s t r u c ti 。 n 皿