中铁十局集团建筑工程有限公司 山东省济南市 250000
摘要：随着社会和经济的发展，建筑结构实现了整体技术的有效升级。对此，在进行相关技术应用的过程中，就需要保证能够通过具体的应用方法来实现施工质量的保障。基于此，本文对大面积站房钢管桁架屋面高位定点循环顶进行全面的介绍，针对施工方式的优化进行探讨，以此希望提高整体的施工技术手段，促进工程质量全面提升。
关键词：定点循环顶；大面积站房；钢管桁架
前言
新建青连高铁青岛西站高架站房钢结构屋面为钢管桁架结构，投影面积16256平米，结构重1878吨，横向总跨度103m，纵向总长度145.2米，工期紧、难度大。中铁十局集团有限公司采用“高位定点循环顶进整体提升”施工工艺，安全高效完成施工任务。
1工法特点
钢管桁架屋面在已完成混凝土框架上拼装，基本不占用场地，整体提升也不需预留大型机械作业空间，给站前专业（轨道、接触网等）提供交叉施工条件，极大的缩短了全线工期；在楼面拼装钢管桁架，避免高空作业，确保杆件相贯线接口焊接质量，采用仿真分析设置预拱及吊点内收值，钢管桁架屋面整体尺寸精准，工程整体质量优良；次结构及附属构件可在管桁架拼装时带上，最大限度地减少高空作业工作量，采用“高位定点循环顶进整体提升施工技术”绝对高空作业时间短，压缩高风险项目持续时间，施工安全有保障；不需采用大型机械、减少机械费用；只需搭设少量胎架、减少大面积脚手架措施费；利用边跨结构作为提升平台，大大缩减钢材投入，施工成本低。
2适用范围
本施工工艺适用于大型铁路站房钢结构屋面施工，特别适用于工期紧、交叉作业点多的铁路站房。也适用于其他大型工民建筑钢结构屋面施工。
3工艺原理
循环顶进技术：铁路站房钢结构屋面面积大、结构重，提升装置需要有稳定的动力，“高位定点循环顶进整体提升施工技术”就是是借用千斤顶液压顶进的原理，确保提升动力。然后在顶稿端部和液压动力缸底部分别设置锚具，利用钢绞线作为载体，钢绞线下端和钢结构连接，上端通过锚具固定在顶稿上，顶稿上升、钢结构提升；顶稿上升到顶程后，将钢绞线锚固在液压动力缸底部，松开顶稿端部锚具，然后顶稿回落，如此周而复始，在不移动提升器的前提下实现循环顶进，解决了传统千斤顶顶程短的难题。
提升平台优化：屋面整体提升技术有很多优点，但有一个不可避免的难题就是提升平台投入大，青岛西站高架站房中间跨钢结构屋面、屋面板、吊顶及后期雨雪荷载等均是传递到边跨结构柱上，因此边跨结构完全可以承担钢结构屋面的提升重量，利用边跨结构为基础，只需耗费少量钢材可以作为提升平台使用，投入少、安全性能高。另外边跨结构吊装和中间跨钢管桁架拼装可同步进行，对工期基本没有影响[1]。
变形控制技术：无论是吊装还是高空散装，钢结构都面临变形问题，整体提升施工技术钢管桁架在胎架上进行拼装，整体刚度相对较好，但提升过程中肯定会产生少量变形（在规范允许范围内），为确保结构质量优良，本工法借鉴成熟的预应力技术，通过仿真分析结构变形，在钢管桁架拼装时就预加拱度，确保提升就位后钢管桁架拱度完全符合设计。
提升同步技术：通过模块化液压泵源系统分组群控提升器，保证相邻提升点动力和位移一致，再佐以计算机同步控制及传感检测系统及时纠偏调整，确保提升同步。
4施工操作要点
4.1边跨钢结构吊装
边跨靠近站房边缘，具备吊车吊装作业，边跨钢结构吊装应利用高架站房满堂脚手架未拆除期间进行，将流水作业利用到极致。
4.2 钢管桁架拼装胎架及操作平台设置
钢管桁架在高架层混凝土楼板上进行，在每榀主桁架下方设置格构式支撑胎架，并在需要焊接位置搭设脚手架平台。
高架层混凝土楼板设计时应考虑胎架、平台、管桁架及施工荷载。如果结构设计不考虑，在混凝土楼板浇筑满堂脚手架搭设时应考虑该块荷载，如果在满堂脚手架上考虑，会导致钢结构屋面提升前满堂脚手架都无法拆除，对站前作业由一定干扰。
胎架采用格构式钢结构，其基础在结构梁上设置预埋件，确保结构板不受集中荷载。格构式胎架设计时应充分考虑结构自重、施工荷载、风荷载等相关因素，并应考虑试吊检查有意外时再落下的瞬间动载。
满堂脚手架操作平台根据焊接位置合理布置，满堂脚手架和格构式钢结构胎架结构分离，严禁满堂脚手架在格构式钢结构上拉结或支撑[2]。
4.3钢管桁架预起拱及吊点内收值控制
提升方案确定前应根据提升过程进行仿真分析，核对桁架梁在提升过程会发生弹性变形值，确定变形值满足提升规范要求，如不满足，则不能采用该工艺，或者进行补强后采用该工艺。
根据仿真分析结果，在桁架拼装时，对桁架进行拼装预起拱、在吊点处设置一定内收值，确保提升就位后钢桁架尺寸位置符合设计就规范要求。
4.4提升平台
提升平台各杆件之间均采用焊接连接，焊缝均采用熔透焊缝，焊缝等级一级，加劲板采用角焊缝连接；提升平台主梁预留开口安装提升器，在提升器安装完毕后，封死开口，封板比原主梁板适当加强，并在开口四周设置肋板补强；正式提升前应对提升平台位置进行复测，并对焊缝进行全部探伤检查；提升平台应进行仿真分析，确保受力及变形复核设计及规范要求；提升点还需要对既有结构进行受力平衡验算，确保结构复核要求，青岛西站钢管桁架提升实施前，边跨钢结构、混凝土楼板、钢柱内后浇筑混凝土均实施完成并达到设计强度，因此安全系数较高。
4.5同步控制系统
1液压泵源系统：液压泵源系统为液压提升器提供动力，通过就地控制器对多台或单台液压提升器进行控制和调整，执行液压同步提升计算机控制系统的指令并反馈数据。为了提高液压提升设备的通用性和可靠性，泵源液压系统应采用了模块化结构。根据提升重物吊点的布置以及液压提升器数量和液压泵源流量，可进行多个模块的组合，每一套模块以一套液压泵源系统为核心，可独立控制一组液压提升器，根据提升器数量配置相应的泵源系统，以满足各种类型提升工程的实际需要。
2计算机同步控制模块：提升系统采用传感监测和计算机集中控制，通过数据反馈和控制指令传递，可全自动实现同步动作、负载均衡、姿态矫正、应力控制、操作闭锁、过程显示和故障报警等多种功能。青岛西站选用的液压同步提升系统设备为：CAN总线控制、以及从主控制器到液压提升器的三级控制，能对系统中每一个液压提升器的独立实时监控和调整，从而使得液压同步提升过程的同步控制精度更高，实时性更好。
5应用实例
新建青连高铁青岛西站高架站房钢结构屋面为钢管桁架结构，投影面积16256平米，结构重1878吨，横向总跨度103m，纵向总长度145.2米，结构设置15榀横向主桁架，主桁架之间采用次桁架连接，最大安装高度为36米，施工期间需和站前交叉作业，且过程中因青连线和济青线同步开通（提前6个月），中铁十局集团采用该工艺2个月完成钢结构施工，确保了全线开通节点，获得各参建单位一致好评，且该工艺在缩短工期、保障质量安全的全体下，还节约了成本，具备推广价值。
结论
综上所述，本文对该施工工艺进行了全面分析，并提出了整体提升的施工技术手段，因此在进行相关工程开展的过程中，各单位则可以采取此种方式进行有效的技术升级，以此就能够保证提升其整体的施工质量。
参考文献：
[1]徐洪斌，倪允广，秦丽圆，杨琳，赵方威.一种金属屋面体系在厂房改建施工中的应用[J].江苏建材，2019（S2）：123-126.
[2]张波，曾思智，何婷.大跨度厂房钢管桁架支座设计分析比较[J].有色冶金设计与研究，2018，39（02）：35-37.