铁路客站大雨棚临时支撑拆除施工技术

刘建强 中国铁路上海局集团有限公司上海铁路枢纽工程建设指挥部

1 项目概况

在常州站第一阶段施工时，考虑到局部大雨棚2/3站台钢柱因基础位置受（Ⅰ）道影响无法安装正式钢柱，分别在2/3站台和基本站台架设临时支撑架，支撑第一阶段雨棚屋面结构，待大雨棚结构施工完毕后将临时支撑架拆除。目前站场第一阶段、第二阶段改造已施工完成，2/3站台临时支撑拆除完成，现场情况为（I）道、（2）道线路停电停运，2/3 站台停止办客，施工区域与运营区域通过防护栏杆隔离。在客场（6）道天窗点内进行基本站台临时支撑拆除。

临时支撑拆除位置：DP1-DP6/PB轴，两边分别有一个悬挑桁架。共计8个双肢钢管立柱临时支撑，支撑架高度：3.75 m+6 m+6 m+1.5 m=17.975 m,共分4段，立柱间用腹杆联接，每个支撑架共26 根杆件。每根杆件重量：35 kg～580 kg。如图1所示。

图1 大雨棚支撑架立面图

2 施工简介

本次基本站台临时支撑拆除需满足以下几个条件：①拆除方案必须经过审核完善，并经监理审批通过；②拆除前大雨棚所有焊缝焊接完毕，按照规定经第三方检测合格；③拆除前大雨棚拉杆及销钉须安装到位，进场合格证齐全，第三方检测合格；④局部大雨棚结构验收完成；⑤设计对临时支撑拆除后的雨棚结构变形值验算完成，确定变形控制值。

第一步：布设监测点，临时支撑与桁架分离：首先分离⑦⑧两个临时支撑，其次分离剩余的①②③④⑤⑥六个临时支撑，分离过程中对大雨棚进行监测，分离完毕，监测72 h，如大雨棚桁架安全稳定，即进行支撑杆件的拆除；

第二步：拆除临时支撑杆件，首先⑤⑥⑦⑧四个支撑同时拆除，然后是①②③④四个支撑。临时支撑拆除过程中安排专人对桁架与正式钢柱连接处焊缝进行监测，发现焊缝出现裂纹、爆皮现象等立即停止拆除作业并恢复临时支撑上部受力，临时支撑拆除完成后，继续进行监测，评估后续观测数据，变形稳定后可停止监测。如图2所示。

图2 临时支撑平面布置图

3 施工方法

3.1 变形观测点布设及焊缝监测

基本站台临时支撑拆除过程中，重点观测第一阶段南北向主桁架靠近临时支撑处沉降变形。根据临时支撑拆除后受力特点，分别在靠近临时支撑上方对应主桁架东西向设置8个变形观测点，对竖向位移（挠度）进行观测。观测频次为拆除过程中自动全站仪持续跟踪测量，拆除后按照2次/日频率进行观测。警戒值为：速率报警值（2 mm/天），累计变化量报警为-5 mm。

拆除过程重点对2/3站台正式钢柱与主桁架连接部位的焊缝进行监测，安排技术人员进行旁站，临时支撑与钢桁架分离过程中对焊缝进行监测，如发现焊缝开裂、爆皮现象立即停止施工，同时立即采用垫设钢板的方式恢复主桁架受力。

3.2 挠度安全值的确定

根据建模验算，在基本站台临时支撑拆除后，最不利受力组合情况下，桁架最大变形为端部，挠度为-109.7 mm。另外，考虑到本工程结构实际安装特征，桁架斜拉杆两端为穿销轴铰接形式，在卸载前，拉杆、销轴、与钢柱上耳板三者之间是自由状态；拉杆、销轴、与桁架上耳板三者之间是受挤压的状态。在卸载后，拉杆、销轴、与桁架上耳板、钢柱上耳板四者之间是受拉的装态。销轴孔孔径均为62 mm，销轴直径为60 mm。卸载前后，销轴的装配间隙变化值为6 mm，拉杆应力变形为3 mm，卸载后累计变形为9 mm，折算到桁架端部为18 mm。故根据建模验算大雨棚桁架端部最大挠度变形量为：-（109.7+18）mm=-127.7 mm。

根据《空间网格结构技术规程》JGJ7-2010中表3.5.1空间网格结构的容许挠度值，双层网壳、立体桁架，悬挑结构(悬挑跨度)允许挠度值为1/125，也就是9 311÷125=74.5 mm。另外，在桁架安装时考虑到结构安装完成后，屋面系统荷载对结构引起挠度，因此在结构安装时，对悬挑端部结构进行上扬安装预起拱+60 mm，故根据规范要求最大允许挠度为134.5 mm。

可以得出，基本站台局部大雨棚临时支撑拆除，只要最大挠度变形量在127.7 mm范围内，局部雨棚下挠正常，结构安全。由此，切除支撑管130 mm高度，使屋面拉杆受力，整个雨棚结构的正式杆件进入工作状态，同时也是对设计和施工质量的一次验证。如挠度超过验算值，则立刻停止切割分离，立刻做好在临时支撑上加斜垫块回顶措施，防止桁架继续下挠，并研究处理方案再进行下步施工。

在整个临时支撑钢管全部分离，切除130 mm后，进行72 h变形观测，每天上午下午各进行一次观测，整个桁架挠度下挠稳定后，再进行下步腹杆及立柱的拆除。变形监测数据见表1。

表1 变形监测数据（单位:mm）

根据监测数据，钢结构在上午温度较高时，挠度较大，下午气温降低，挠度有所收敛，总体趋于稳定，焊缝无开裂、爆皮现象，可以进行支撑杆件的拆除，在拆除过程中持续监测桁架稳定性。

3.3 临时支撑杆件的拆除

单根临时支撑分三节拆除，由上至下依次拆除。临时支撑分离后，在悬挑端挂设滑轮，安装卷扬机，为避免悬挑端受力加大下挠值，带来不安全因素，同时在站房女儿墙上加设临时支点，撑住桁架悬挑端，待临时支撑杆件拆完后，拆除女儿墙上临时支点。拆除流程见图3。

图3 拆除流程图

为保证拆除过程中的卷扬机位置固定，拆除支撑架时采用与临时支撑架钢柱焊接方式固定水平位移，在卷扬机上部加配重固定竖向位移。在桁架上下杆上捆绑2 m吊带，吊带型号为荷载1 t。将卷扬机滑轮悬挂在吊带上，保证滑轮制动顺畅不受影响。

4 施工工艺

首先拆除与桁架弦杆相连的承重支撑管，然后进行每节横梁、斜腹杆件的拆除，最后拆除立柱。

拆除过程中设置杆件安全带和缆风绳，除卷扬机钢丝绳外，另外在立柱杆件上绑扎一根安全带挂于雨棚桁架上，留一定余量，待卷扬机平稳吊起立柱杆件后，拆除安全带。卷扬机绑带的设置，绑点要求设置在柱顶向下整个柱长1/3处，绑扎点做好防滑措施，防止绑带上下滑动，同时卷扬机绷紧绑带，保持无下垂。绑带和安全带设置好后开始松立柱间连接螺栓，拆除到剩余最后一颗螺栓时，先用卷扬机轻提立柱杆件，检查立柱是否松动再拆除最后一颗螺栓，同时拉好缆风绳，防止杆件脱离时突然下落，缆风绳保持拉紧状态，启动电动卷扬机，缓慢下落立柱杆件，禁止忽慢忽快下落。

5 结束语

客站大雨棚架临时支撑的拆除是雨棚施工的最后一个环节，是施工的一个高风险点和难点，如拆除措施不当，对结构的稳定和受力会产生不良影响。常州站大雨棚临时支撑拆除通过制定合理的施工方案，采取技术措施保证正式结构的安全稳定，拆除施工的安全顺利，为今后铁路客站大雨棚临时支撑的拆除施工提供一定的借鉴。