長沙南站站房擴(kuò)建及鋼結(jié)構(gòu)無縫對接施工方案一、工程概況1.1項目背景與建設(shè)規(guī)模長沙南站為京廣高鐵與滬昆高鐵交匯的特大型樞紐車站，本次施工范圍包括滬昆場站房擴(kuò)建及既有武廣場結(jié)構(gòu)無縫對接工程?？偨ㄖ娣e27.8萬平方米，站場規(guī)模13臺28線，采用“橋建合一”結(jié)構(gòu)體系，上部為大型站房建筑，下部為8座三跨預(yù)應(yīng)力連續(xù)橋梁（跨度30.1m+49m+30.1m），站房主體結(jié)構(gòu)由鋼桁架、曲面網(wǎng)架及勁性鋼結(jié)構(gòu)組成，屋蓋最大高度39.2m，高架候車層標(biāo)高20.5m，吊頂面積達(dá)4.3萬平方米，整體呈現(xiàn)“三湘四水”曲線造型。1.2結(jié)構(gòu)設(shè)計特點主體結(jié)構(gòu)：采用“鋼柱+樹狀柱”支撐體系，站房屋蓋為單曲及局部雙曲曲面鋼網(wǎng)架，張弦梁跨度最大達(dá)49m，節(jié)點采用鑄鋼件連接，單個鑄鋼件重量達(dá)8.5t。無縫對接要求：滬昆場與既有武廣場需實現(xiàn)高架候車層鋼桁架結(jié)構(gòu)無縫對接，對接精度要求軸線偏差≤2mm，標(biāo)高偏差≤3mm。特殊部位：出站層采用超長混凝土結(jié)構(gòu)（長度177m），需解決溫度應(yīng)力裂縫問題；站臺雨棚為縱橫向樹狀柱支撐鋼架結(jié)構(gòu)，最大懸挑長度15m。二、施工總體部署2.1施工分區(qū)與流程分區(qū)劃分：按“東西推進(jìn)、南北對稱”原則，將工程劃分為A（滬昆場西站房）、B（對接過渡區(qū)）、C（東廣場及雨棚）三個施工區(qū)，其中B區(qū)為關(guān)鍵控制區(qū)。施工順序：樁基工程→地下結(jié)構(gòu)→下部橋梁→鋼結(jié)構(gòu)安裝→屋面及吊頂工程→機(jī)電安裝→裝飾裝修，其中鋼結(jié)構(gòu)安裝與既有站房運(yùn)營防護(hù)同步進(jìn)行。2.2資源配置機(jī)械設(shè)備：投入300t履帶吊車2臺（主吊）、200t汽車吊3臺（輔助吊裝）、鋼結(jié)構(gòu)加工生產(chǎn)線2條（日加工能力50t）、BIM放樣機(jī)器人3臺。勞動力組織：高峰期投入施工人員850人，分鋼結(jié)構(gòu)、土建、機(jī)電等6個專業(yè)班組，實行“三班倒”作業(yè)，關(guān)鍵工序采用“架子隊”管理模式。臨時設(shè)施：在站房西側(cè)設(shè)置鋼結(jié)構(gòu)預(yù)制廠（占地8000㎡）、混凝土攪拌站（HZS120型，產(chǎn)能120m3/h），沿既有鐵路線搭設(shè)6m寬防護(hù)棚（長300m）確保運(yùn)營安全。三、關(guān)鍵施工技術(shù)3.1鋼結(jié)構(gòu)工程施工3.1.1吊裝方案采用“豎向同步、水平推進(jìn)”吊裝工藝：單元劃分：將屋蓋網(wǎng)架分解為36個吊裝單元（最大單元重量45t），采用地面拼裝→整體提升→空中對接流程。吊裝順序：先安裝樹狀柱及鋼柱支撐，再吊裝主桁架（由西向東推進(jìn)），最后安裝次桁架及屋面檁條，同步進(jìn)行跨鐵路棧道（寬4m，設(shè)計荷載20kN/m2）搭設(shè)，確保吊裝作業(yè)不影響鐵路運(yùn)營。3.1.2無縫對接施工既有結(jié)構(gòu)加固：對武廣場對接區(qū)域鋼桁架采用臨時鋼支撐加固（選用HW300×300型鋼，間距3m），設(shè)置應(yīng)力監(jiān)測點（共12個），實時監(jiān)控卸載過程中的應(yīng)力變化。精度控制：采用“三維坐標(biāo)法”定位，在對接節(jié)點設(shè)置可調(diào)支座（調(diào)節(jié)范圍±50mm），通過全站儀實時監(jiān)測，累計對接誤差控制在5mm內(nèi)。焊接工藝：對接焊縫采用CO?氣體保護(hù)焊，預(yù)熱溫度≥150℃，層間溫度控制在80-120℃，焊后進(jìn)行24h保溫處理，100%超聲波探傷檢測。3.2屋蓋結(jié)構(gòu)卸載卸載分區(qū)：分8個卸載區(qū)，每個區(qū)設(shè)置16個液壓千斤頂（型號QYL-100，額定壓力31.5MPa），采用“分級同步卸載法”，每級卸載量5mm，持荷時間30min。監(jiān)測控制：實時監(jiān)測屋蓋沉降（允許值≤15mm）及鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)力（控制值≤200MPa），當(dāng)單點沉降超10mm時立即停止卸載并回頂調(diào)整。3.3高大空間弧形吊頂安裝采用“單元式提升+無腳手架施工”技術(shù)：單元預(yù)制：將弧形吊頂分解為1.2m×3.6m鋁合金單元板塊，在地面完成燈具、風(fēng)口等設(shè)備預(yù)裝，每個單元重量控制在80kg以內(nèi)。提升系統(tǒng)：采用電動葫蘆（型號CD1-2T）配合軌道式吊裝平臺，平臺設(shè)置防傾覆裝置，提升速度控制在0.5m/min，同步率誤差≤20mm。精度調(diào)整：通過吊頂龍骨上的三維調(diào)節(jié)螺栓（X/Y/Z向調(diào)節(jié)范圍±30mm）實現(xiàn)弧度控制，接縫間隙≤1mm，表面平整度≤2mm/2m。3.4超長混凝土結(jié)構(gòu)施工抗裂措施：出站層樓板采用“跳倉法”施工，分6個倉段（每段≤30m），倉間設(shè)置2m寬后澆帶，采用P.O42.5R水泥+粉煤灰摻合料（摻量25%），混凝土入模溫度控制在5-30℃。養(yǎng)護(hù)方案：覆蓋雙層土工布+塑料薄膜，通水管降溫（水溫≤25℃），養(yǎng)護(hù)期≥14d，內(nèi)外溫差≤25℃。四、質(zhì)量與安全保障措施4.1質(zhì)量控制要點鋼結(jié)構(gòu)加工：鑄鋼件進(jìn)行1:1足尺試驗（抗拉強(qiáng)度≥345MPa，延伸率≥20%），構(gòu)件出廠前進(jìn)行三維掃描檢測，偏差超3mm的構(gòu)件需返廠處理。測量控制：建立三級控制網(wǎng)（首級GPS控制點、二級軸線控制網(wǎng)、三級構(gòu)件定位點），使用LeicaTS60全站儀（測角精度0.5″，測距精度1mm+1ppm），每2小時對吊裝構(gòu)件進(jìn)行復(fù)測。防水工程：出站層采用“防水卷材+防水涂料”復(fù)合體系（1.5mm厚自粘改性瀝青卷材+2.0mm厚聚氨酯涂料），陰陽角做50mm半徑圓弧處理，雨后24h觀察無滲漏為合格。4.2安全生產(chǎn)管理高風(fēng)險作業(yè)管控：鋼結(jié)構(gòu)吊裝設(shè)置雙吊點（吊點位置經(jīng)受力驗算），作業(yè)半徑內(nèi)設(shè)置警戒區(qū)（半徑20m），風(fēng)速≥10.8m/s（6級風(fēng)）時停止吊裝；高空作業(yè)使用防墜器（承載能力≥15kN），臨邊設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿。既有線施工防護(hù)：沿鐵路線搭設(shè)雙層防護(hù)棚（上層5mm厚鋼板+下層阻燃安全網(wǎng)），設(shè)置防拋網(wǎng)（高度2.5m），施工期間派專人24h監(jiān)護(hù)鐵路運(yùn)營狀態(tài)。應(yīng)急措施：配備應(yīng)急發(fā)電機(jī)（200kW）、備用液壓千斤頂（10臺），編制鋼結(jié)構(gòu)失穩(wěn)、火災(zāi)等專項應(yīng)急預(yù)案，每月組織1次實戰(zhàn)演練。4.3進(jìn)度保障措施關(guān)鍵線路控制：以鋼結(jié)構(gòu)無縫對接（B區(qū)）為關(guān)鍵線路，采用Project軟件編制四級進(jìn)度計劃（總計劃→月計劃→周滾動計劃→每日碰頭會），延誤超3d時啟用備用資源（如增加1臺300t吊車）。交叉作業(yè)協(xié)調(diào)：鋼結(jié)構(gòu)安裝與機(jī)電管線預(yù)埋實行“空間分離、時間錯峰”，每日16:00召開專業(yè)協(xié)調(diào)會，明確次日各區(qū)域作業(yè)面分配。五、施工監(jiān)測與驗收5.1結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測監(jiān)測內(nèi)容：在鋼桁架關(guān)鍵節(jié)點布設(shè)振弦式應(yīng)變計（120個）、在屋蓋設(shè)置激光位移計（30個），實時監(jiān)測應(yīng)力（頻率1次/h）、沉降（精度0.1mm）及溫度場分布。預(yù)警值：當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)力超240MPa或日沉降超5mm時，立即啟動預(yù)警機(jī)制，停止作業(yè)并分析原因。5.2驗收標(biāo)準(zhǔn)分部分項驗收：鋼結(jié)構(gòu)安裝驗收執(zhí)行《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)》（GB50205），其中焊縫Ⅰ級合格率100%，高強(qiáng)螺栓終擰扭矩偏差≤±10%；功能驗收：吊頂工程進(jìn)行風(fēng)壓試驗（模擬12級臺風(fēng)），結(jié)構(gòu)變形≤L/250，機(jī)電系統(tǒng)聯(lián)調(diào)連續(xù)運(yùn)行72h無故障。六、環(huán)境保護(hù)與文明施工6.1綠色施工措施噪聲控制：晝間施工噪聲≤70dB（夜間≤55dB），鋼結(jié)構(gòu)切割采用低噪聲等離子切割機(jī)，木工加工區(qū)設(shè)置隔聲棚；揚(yáng)塵治理：場區(qū)主要道路硬化（200mm厚C20混凝土），安裝PM2.5在線監(jiān)測儀（超標(biāo)自動啟動霧炮），裸土覆蓋率100%。6.2運(yùn)營保障措施施工期間在既有站房與施工區(qū)之間設(shè)置6