浅谈高铁火车站型钢混凝土施工技术研究

郝龙

摘 要：高铁火车站型钢混凝土施工中的施工交叉较多、焊接量大且协调难度大，并且还有较多的不可预估的影响因素。因此，需要对型钢混凝土施工技术进行研究，根据火车站的具体情况优化设计，合理安排施工工艺和工艺流程，在保证施工质量的同时尽量减少施工工序间的间隔时间，以确保工程保质按时完成。本文以厦门市火车站南广场为例进行技术分析。

关键词：高铁火车站；型钢；混凝土；技术研究

型钢混凝土结构是指将型钢埋入钢筋混凝土中的结构形式，也就是指将钢筋、混凝土、型钢三种建筑材料结合到一起进行工作。与传统的钢筋混凝土相比，该结构的更适用于超高层、大跨度且荷载量大的结构中，具有抗震性强、延性好、变形能力大的特点。

一、项目概况和结构特点

该工程主要由市政配套工程和车站主站房组成，施工方案为翻建北站房、新建南站房、高进低出的策略。该施工项目的难点是在建设的同时仍然维持运行，需要与相关部门进行协调，且施工项目位于市中心，人流量和车流量都较大，对交通影响较大。地下室采用单层型钢混凝土架构，高8m，最大区域跨度为20cm，总面积高达18716㎡。最长梁段15.98m，重约7.6t。主梁截面：800mm×2400mm，次梁截面600mm×1400mm。主要采用的型钢直径为其1300mm，剪力墙厚度为70cm，采用强度等级为C35的混凝土[1]。

二、施工方案及施工技术研究

（一）型钢柱、钢梁制作

本火车站型钢混凝土施工工程所使用的钢柱为H型钢柱和拼接十字型钢柱（柱顶：给H型钢柱上时下 焊接一段纵横梁），钢柱柱身没有抗剪栓钉。制作拼接十字型钢柱的工序比较多，一般情况下，为了保证制作的进度和质量会应用混合气体保护焊、自动埋弧焊以及栓钉熔接焊、钉熔接焊等先进的焊接设备进行焊接工作。在焊接时，一定要按照焊接工艺的评定工艺进行施焊工作，进而保证钢柱的制作质量。

本火车站型钢混凝土施工工程所采用的钢梁全部都是拼接H型钢梁，在梁柱节点一定范围内，给上下翼缘设抗剪栓钉，而且将分布钢筋挂槽设在型钢腹板的两侧（如下图所示），其作用与剪力栓钉相同。型钢混凝土梁在型钢混凝土梁与钢筋混凝土梁相交处以及主次梁和支座的交接处，都可于型钢腹板两侧设置对称的支承加劲肋，并且在吊装梁段设置三道加劲肋[2]。主要设置三排间距为30mm的加劲肋于柱形刚翼缘外200mm。采用腹板高强螺栓将型钢柱梁连接起来，在连接的过程中使用螺栓的情况比较多，因此，要采用数控钻孔机制孔加强制孔的精度。

（二）型钢柱吊装施工

本火车站型钢混凝土施工工程所使用的型钢混凝土柱是在工厂事先制作好的十字柱。该十字柱顶带有较长的悬臂梁，所以其会给运输带来不便，因此应当选用悬臂梁端较短的型钢混凝土柱，而且在装车时要采用200mm×200mm的枕木垫平。由于该施工现场的特殊性，缺少存放施工构件的场地，因此需要施工单位进行合理的场地规划。在起吊前，应该将挂设绑扎好而且必须将钢柱根部垫实。在起吊时必须是钢柱保持垂直，并且给柱顶的4根悬臂梁上都绑上φ25的钢丝绳。具体采用扳倒法进行钢柱吊起工作，钢柱在竖起时必须与地面保持40cm-60cm的距离，用吊车臂缓慢回转钢柱至地脚螺栓上方[3]。届时，起重工必须选择一个适合的位置站好，并且用手扶住稳柱子，并对准地脚螺栓。同时利用撬棍撬住底脚，使螺栓眼与脚螺栓位置保持一致，然后再利用吊车缓慢落钩。钢柱就位后利用微膨胀性混凝土将柱底板和柱基进行稳的固。

（三）柱梁连接点施工

本工程的柱梁连接点施工属于高空焊接，施工环境差而且高空风速大，对气体保护焊的影响比较大。因此在施工时根据施工特点，采用焊条手工电弧焊与二氧化碳药芯焊丝气体保护焊相结合的焊接方法，并且在焊接完成后及时实施消氢热处理工作，以达到减轻焊缝中氢含量、减少裂纹的目的。为了保证焊接工作的质量，应该采用先焊下翼板再焊上翼板焊接顺序，并且每一个钢梁接头都必须进行连续施焊工作，直到所有的钢梁接头焊接完毕。应该选用合理的焊接坡口进行焊接，达到减少焊接应力、尺寸、拘束度的目的，若焊接组装条件较多，则应该根据焊缝的大小决定焊接顺序，焊缝越大，越需要早实施焊接工作[4]。为避免焊缝出现裂纹，因此，当焊板达到一定厚度时，再进行焊接工作前，应该加热焊缝周边，即进行焊前预热工作。

（四）型鋼梁吊装施工

在进行钢梁安装时，应该使用先调调车正面量，后吊两侧梁的顺序进行施工，起吊是需给钢梁两端栓上缆风绳，并且保持由内向外的方向。钢梁达到安装部位时，起重工对其进行临时加固。调好标高和轴线后，将临时固定的螺栓换成高强螺栓，逐个安装、拧紧，并且用不同的颜色进行标记。

（五）混凝土施工

混凝土的最大骨料应小于等于20mm，小于型钢外侧混凝土保护层厚度的三分之一。主梁底部50cm的范围内使用细石混凝土，其余部位使用普通混凝土。浇筑时采用由低到高、由中间向两边的顺序进行，每层浇筑厚度不得大于50cm，浇筑完成后需收浆扫面，做好覆盖、洒水工作。

三、结束语

型钢混凝土结构稳定而且性能优良，因此我国的大开间公共建筑，例如城际铁路火车站、高铁火车站中都会使用型钢混凝土结构。文章主要分析了厦门市火车站南广场型钢混凝土施工中的难点，并对解决这一难点的技术进行了分析，希望其应用率会越来越高。

参考文献：

[1]王瑞樂.型钢混凝土组合结构施工技术研究[D].安徽理工大学，2014.

[2]刘小刚，黄海，骆明红.南京南站“桥建合一”型钢混凝土组合结构承轨层施工技术[J].施工技术，2011，23：24-28.

[3]刘小刚，唐建华，黄海.南京南站清水型钢混凝土柱综合施工技术[J].施工技术，2011，23：13-15+19.

[4]毕彦春.大跨度大截面型钢混凝土施工技术[J].河南科技，2013，10：34-36+58.