中铁四局集团建筑工程有限公司 230000
摘要:高铁站是铁路的“门面”,作为铁路网的重要组成部分,站房作为高铁的“门面”,其室内大空间设计、外观造型设计对其重要性不言而喻。伴随着“十四五”期间高铁建设的加速推进,作为铁路网的重要组成部分,站房也面临着新的挑战。其中,既要满足更好地适应旅客出行需求、方便旅客出行需要;又要避免大跨度建筑带来的建筑与结构安全隐患。面对新理念下高铁站房设计的挑战,钢网架结构在大跨度建筑中应用日渐广泛。作为一种新型结构形式,钢网架具有刚度大、自重小、经济指标好、空间布置灵活等特点。在新理念下为高铁站房设计提供一种解决思路。
关键词:铁路站房;网架;施工技术
1 引言
网架结构是由多根杆件按照一定的网格形式通过节点连接而成的空间杆系结构,受力杆件通过节点按一定规律连接起来,节点一般设计成铰接,杆件主要承受轴力作用,杆件截面尺寸相对较小。这些空间汇交的杆件又互为支承,将受力杆件与支承系统有机地结合起来,因而用料经济。由于结构组合有规律,大量的杆和节点的形状、尺寸相同,便于流水线生产,便于工地安装。
2 工程概况
本工程为广东省东莞市塘厦镇新建高铁站房,站房总建筑面积约为 28400 ㎡,站房平面尺寸约为194mx124m。车站规模为4台8线,设到发线8条(含正线)。站房屋盖分为四个部分:侧式站房中间区域为焊接球网架结构,站房线下部分为焊接球网架,两侧为桁架结构;桥下候车厅屋盖一共三片,均为双坡屋盖,采用焊接球网架结构,网架支座搁置在桥柱所设牛腿上,纵向长度为81m,横向跨度为28.2m。钢网架采用正放四角焊接球节点网架形式,下弦多点支承。钢管采用Q355B无缝钢管。
3施工质量控制要点
3.1 材料的选用
从建设实践来看,材料本身的性能对钢网架结构整体的稳定性、强度等有着显著的影响,所以在实践中必须要做好材料的挑选。钢网架所使用的主材、焊接材料、防火防腐涂料以及其他的构配件都应满足设计和规范要求。
钢网架构件出厂时制造单位应提交下列技术文件:产品质量证明;所用钢材和其他连接件的质量证明和试验报告;新材料、新工艺试验鉴定资料;构件出厂合格证;发运构件清单。应按规范要求,在监理的见证下,由制造单位组织相关人员进行现场见证取样和验收,验收合格后报监理单位审批,并向监理提供检验报告。经验收合格的原材料、构配件方可用于工程实体上。构件进场验收应符合《钢结构工程施工质量验收标准》 GB 50205-2020中第4.2.1条和第4.2.2条等相关要求。
3.2施工工艺
在现场网架安装过程中,会受到很多因素的影响,如楼层竖向构件截面的尺寸比较大、厚板较多,分节就会对构件的加工和安装等工序造成直接的影响。此外,网架钢构件的型号是多样的,并且体积比较大,因此在对其进行验收时,难度较大。在对体型较大的构件进行安装时,很难保证安装的精度,如果精度不够,就会严重影响安装的质量,同时也会对施工的效率造成一定的影响。因此,相关施工单位应该根据现场的施工情况,减小网架在拼装过程中的积累误差。所以,现场组装下弦时要从中心开始。先把下弦节点板和加强圈拼装好后,再把其它杆件如拉结杆、纵向拉杆等拼装好。下弦杆件组装完毕后,先检查纵横轴线和连接板尺寸是否符合要求;再把加强圈分别放在每根下弦节点板孔内;最后将上下弦杆件拼接好。下弦杆件拼接完毕后,先检查连接板尺寸是否符合要求;再把上下弦杆件按编号顺序拼装好;最后检查所有连接板孔尺寸是否符合要求。
4 质量控制的主要措施
4.1 做好钢结构的腐蚀控制
铝和锌作为活性金属,在与周围物质反应时会产生新的腐蚀物质,这些新物质具有强烈的腐蚀性,容易对钢结构网架造成危害。为了解决这一问题,人们采取了一种有效的防腐手段,即在钢结构网架上涂抹一层防腐蚀的保护结构作为保护层,以预防腐蚀的发生。这种防腐蚀涂料具有电阻大、附着效果好、致密疏水性强等优势,使得其成为理想的防腐材料。通过采用这种防腐涂料,可以有效防止钢结构网架表面的氧化和腐蚀,延长其使用寿命。保护层的运用在很大程度上避免了由于钢结构腐蚀而导致的安全事故,提高了建筑结构的整体稳定性和安全性。在具体的施工工程中,选择合适的防腐涂料非常关键。这些涂料通常包含阻隔性物质,可以有效防止空气、水和其他腐蚀性物质对钢结构的侵蚀。同时,防腐涂料的附着效果良好,可以确保在恶劣天气条件下,如雨水、雪水的冲刷下,涂层不易脱落,保持长期的防护效果。此外,涂料的致密疏水性强,使得水分难以渗透到钢结构内部,减缓了腐蚀的速度。
具备电阻大的特性,可以有效地阻止电化学腐蚀的发生,从而为防腐保护涂料提供了更好的保护。这种优势使得防腐保护涂料成为一种非常可靠的防腐手段,在实际的工程中,不同的环境和使用条件下,需要选择不同种类的防腐涂料,比如在潮湿的海洋环境中,更需要选择一种更为耐盐雾和耐腐蚀的类型,从而确保钢结构网架长期稳定运行。此外,防腐保护涂料的选择和使用还需要考虑到施工条件、施工工艺等因素,以及其他外部因素的影响,以便使其发挥出更好的保护作用。
4.2 钢结构形式及节点构造的合理化选用
在此基础上,考虑到环境因素和效应,钢结构在未来有可能与各种腐蚀性材料发生交互接触,因此,设计者需要在合理、高效的隔振措施基础上,选取合适的结构型式,并根据整个钢结构的腐蚀程度,有针对性地进行钢结构的耐久性设计。一般来说,当钢结构处于4-6级腐蚀程度时,钢结构中的主梁、柱等重要结构受力部件如主梁、柱等不应采用点阵结构,杆件应尽量采用闭口型或实腹型截面,并对其最小厚度进行有效控制,在锈蚀程度高的情况下,设计者也可根据抗腐蚀性更强的钢材选择,达到耐久性能发展的需求。
结束语:
铁路站房的建设离不开稳固可靠的钢结构网架,而其质量和安全性直接关系到整个建筑的可持续运营。通过本文的讨论,我们不仅对钢结构网架的特点有了更深刻的认识,同时也明确了在施工过程中需要特别关注的技术细节和质量控制要点。在未来的铁路站房建设中,我们期望通过对本文所述的施工技术和质量控制原则的遵循,为铁路交通领域提供更为稳健和可靠的基础设施。
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