鐵路客站大雨棚臨時支撐拆除施工技術

劉建強 中國鐵路上海局集團有限公司上海鐵路樞紐工程建設指揮部

1 項目概況

在常州站第一階段施工時，考慮到局部大雨棚2/3站臺鋼柱因基礎位置受（Ⅰ）道影響無法安裝正式鋼柱，分別在2/3站臺和基本站臺架設臨時支撐架，支撐第一階段雨棚屋面結構，待大雨棚結構施工完畢后將臨時支撐架拆除。目前站場第一階段、第二階段改造已施工完成，2/3站臺臨時支撐拆除完成，現場情況為（I）道、（2）道線路停電停運，2/3 站臺停止辦客，施工區域與運營區域通過防護欄桿隔離。在客場（6）道天窗點內進行基本站臺臨時支撐拆除。

臨時支撐拆除位置：DP1-DP6/PB軸，兩邊分別有一個懸挑桁架。共計8個雙肢鋼管立柱臨時支撐，支撐架高度：3.75 m+6 m+6 m+1.5 m=17.975 m,共分4段，立柱間用腹桿聯接，每個支撐架共26 根桿件。每根桿件重量：35 kg～580 kg。如圖1所示。

圖1 大雨棚支撐架立面圖

2 施工簡介

本次基本站臺臨時支撐拆除需滿足以下幾個條件：①拆除方案必須經過審核完善，并經監理審批通過；②拆除前大雨棚所有焊縫焊接完畢，按照規定經第三方檢測合格；③拆除前大雨棚拉桿及銷釘須安裝到位，進場合格證齊全，第三方檢測合格；④局部大雨棚結構驗收完成；⑤設計對臨時支撐拆除后的雨棚結構變形值驗算完成，確定變形控制值。

第一步：布設監測點，臨時支撐與桁架分離：首先分離⑦⑧兩個臨時支撐，其次分離剩余的①②③④⑤⑥六個臨時支撐，分離過程中對大雨棚進行監測，分離完畢，監測72 h，如大雨棚桁架安全穩定，即進行支撐桿件的拆除；

第二步：拆除臨時支撐桿件，首先⑤⑥⑦⑧四個支撐同時拆除，然后是①②③④四個支撐。臨時支撐拆除過程中安排專人對桁架與正式鋼柱連接處焊縫進行監測，發現焊縫出現裂紋、爆皮現象等立即停止拆除作業并恢復臨時支撐上部受力，臨時支撐拆除完成后，繼續進行監測，評估后續觀測數據，變形穩定后可停止監測。如圖2所示。

圖2 臨時支撐平面布置圖

3 施工方法

3.1 變形觀測點布設及焊縫監測

基本站臺臨時支撐拆除過程中，重點觀測第一階段南北向主桁架靠近臨時支撐處沉降變形。根據臨時支撐拆除后受力特點，分別在靠近臨時支撐上方對應主桁架東西向設置8個變形觀測點，對豎向位移（撓度）進行觀測。觀測頻次為拆除過程中自動全站儀持續跟蹤測量，拆除后按照2次/日頻率進行觀測。警戒值為：速率報警值（2 mm/天），累計變化量報警為-5 mm。

拆除過程重點對2/3站臺正式鋼柱與主桁架連接部位的焊縫進行監測，安排技術人員進行旁站，臨時支撐與鋼桁架分離過程中對焊縫進行監測，如發現焊縫開裂、爆皮現象立即停止施工，同時立即采用墊設鋼板的方式恢復主桁架受力。

3.2 撓度安全值的確定

根據建模驗算，在基本站臺臨時支撐拆除后，最不利受力組合情況下，桁架最大變形為端部，撓度為-109.7 mm。另外，考慮到本工程結構實際安裝特征，桁架斜拉桿兩端為穿銷軸鉸接形式，在卸載前，拉桿、銷軸、與鋼柱上耳板三者之間是自由狀態；拉桿、銷軸、與桁架上耳板三者之間是受擠壓的狀態。在卸載后，拉桿、銷軸、與桁架上耳板、鋼柱上耳板四者之間是受拉的裝態。銷軸孔孔徑均為62 mm，銷軸直徑為60 mm。卸載前后，銷軸的裝配間隙變化值為6 mm，拉桿應力變形為3 mm，卸載后累計變形為9 mm，折算到桁架端部為18 mm。故根據建模驗算大雨棚桁架端部最大撓度變形量為：-（109.7+18）mm=-127.7 mm。

根據《空間網格結構技術規程》JGJ7-2010中表3.5.1空間網格結構的容許撓度值，雙層網殼、立體桁架，懸挑結構(懸挑跨度)允許撓度值為1/125，也就是9 311÷125=74.5 mm。另外，在桁架安裝時考慮到結構安裝完成后，屋面系統荷載對結構引起撓度，因此在結構安裝時，對懸挑端部結構進行上揚安裝預起拱+60 mm，故根據規范要求最大允許撓度為134.5 mm。

可以得出，基本站臺局部大雨棚臨時支撐拆除，只要最大撓度變形量在127.7 mm范圍內，局部雨棚下撓正常，結構安全。由此，切除支撐管130 mm高度，使屋面拉桿受力，整個雨棚結構的正式桿件進入工作狀態，同時也是對設計和施工質量的一次驗證。如撓度超過驗算值，則立刻停止切割分離，立刻做好在臨時支撐上加斜墊塊回頂措施，防止桁架繼續下撓，并研究處理方案再進行下步施工。

在整個臨時支撐鋼管全部分離，切除130 mm后，進行72 h變形觀測，每天上午下午各進行一次觀測，整個桁架撓度下撓穩定后，再進行下步腹桿及立柱的拆除。變形監測數據見表1。

表1 變形監測數據（單位:mm）

根據監測數據，鋼結構在上午溫度較高時，撓度較大，下午氣溫降低，撓度有所收斂，總體趨于穩定，焊縫無開裂、爆皮現象，可以進行支撐桿件的拆除，在拆除過程中持續監測桁架穩定性。

3.3 臨時支撐桿件的拆除

單根臨時支撐分三節拆除，由上至下依次拆除。臨時支撐分離后，在懸挑端掛設滑輪，安裝卷揚機，為避免懸挑端受力加大下撓值，帶來不安全因素，同時在站房女兒墻上加設臨時支點，撐住桁架懸挑端，待臨時支撐桿件拆完后，拆除女兒墻上臨時支點。拆除流程見圖3。

圖3 拆除流程圖

為保證拆除過程中的卷揚機位置固定，拆除支撐架時采用與臨時支撐架鋼柱焊接方式固定水平位移，在卷揚機上部加配重固定豎向位移。在桁架上下桿上捆綁2 m吊帶，吊帶型號為荷載1 t。將卷揚機滑輪懸掛在吊帶上，保證滑輪制動順暢不受影響。

4 施工工藝

首先拆除與桁架弦桿相連的承重支撐管，然后進行每節橫梁、斜腹桿件的拆除，最后拆除立柱。

拆除過程中設置桿件安全帶和纜風繩，除卷揚機鋼絲繩外，另外在立柱桿件上綁扎一根安全帶掛于雨棚桁架上，留一定余量，待卷揚機平穩吊起立柱桿件后，拆除安全帶。卷揚機綁帶的設置，綁點要求設置在柱頂向下整個柱長1/3處，綁扎點做好防滑措施，防止綁帶上下滑動，同時卷揚機繃緊綁帶，保持無下垂。綁帶和安全帶設置好后開始松立柱間連接螺栓，拆除到剩余最后一顆螺栓時，先用卷揚機輕提立柱桿件，檢查立柱是否松動再拆除最后一顆螺栓，同時拉好纜風繩，防止桿件脫離時突然下落，纜風繩保持拉緊狀態，啟動電動卷揚機，緩慢下落立柱桿件，禁止忽慢忽快下落。

5 結束語

客站大雨棚架臨時支撐的拆除是雨棚施工的最后一個環節，是施工的一個高風險點和難點，如拆除措施不當，對結構的穩定和受力會產生不良影響。常州站大雨棚臨時支撐拆除通過制定合理的施工方案，采取技術措施保證正式結構的安全穩定，拆除施工的安全順利，為今后鐵路客站大雨棚臨時支撐的拆除施工提供一定的借鑒。