中鐵建工集團鋼結(jié)構(gòu)公司北京南站鋼結(jié)構(gòu)工程施工紀實
當25歲的袁振興接到公司任命他為北京南站鋼結(jié)構(gòu)工程總工程師的通知時,他感受到了前所未有的壓力。“能擔任北京南站鋼結(jié)構(gòu)工程的總工程師,我感到相當自豪,因為這是公司對我的信任和認可。但是,壓力也是相當?shù)拇螅吘惯@個工程是北京奧運會的配套工程。不夸張地說,這個工程只能成功,而且是要按時、高質(zhì)地竣工,要打造為鋼結(jié)構(gòu)的精品工程。”袁振興說。
北京南站鋼結(jié)構(gòu)工程主要由中央站房、雨棚和高架橋三部分構(gòu)成,用鋼量共計65000多噸,屬于大體量的鋼結(jié)構(gòu)工程。中央站房分為地下部分、+9米高架候車層、13.2米及17.4米站廳夾層和鋼結(jié)構(gòu)屋蓋四個部分。雨棚平面呈扇形,由巨型A型塔架和屋面懸垂梁組成,懸垂梁的兩端均支撐在巨大的A字型塔架上,每道懸垂工字梁上均設(shè)有鉸接于A字型塔架上的拉索,確保其平面內(nèi)的穩(wěn)定性。南站高架橋分為內(nèi)環(huán)線和左右外環(huán)線,橋梁全長2463.8米,橋面標高為+9.0米,橋面行車道凈寬為8米和10米,在彎道交匯處加寬。
5個月的施工奇跡
北京南站鋼結(jié)構(gòu)工程在2006年12月17日開始吊裝第一根地下室鋼柱,在2007年9月21日完成結(jié)構(gòu)封頂。由于鋼結(jié)構(gòu)工程要與土建工程密切配合,項目部在2007年4月13日才開始吊裝第一批巨型A塔,鋼結(jié)構(gòu)工程這時才算進入到了正式施工階段。從2007年4月到2007年9月,項目部僅用了5個月的時間就高質(zhì)量地完成了北京南站這樣大體量的鋼結(jié)構(gòu)工程。
在這么短的時間內(nèi)完成這么重的工程任務(wù),項目部在工程組織管理上的能力讓人刮目相看。袁振興說:“我們通過統(tǒng)籌安排,合理安排施工工序,積極組織施工隊伍,依靠科學(xué)有效地管理,最終高質(zhì)高效地完成了工程任務(wù)。”
選擇優(yōu)秀的施工隊伍是高質(zhì)高效完成工程任務(wù)的基礎(chǔ)。接手鋼結(jié)構(gòu)工程任務(wù)時,項目部就在全國范圍內(nèi)挑選了技術(shù)過硬的施工隊伍。施工隊伍進場后,項目部又通過一系列有效的措施,為工人們修宿舍、建食堂,解除了他們的后顧之憂,讓他們能全身心地投入到工程建設(shè)中。
據(jù)袁振興介紹,在施工最高峰時,有1500多名工人在工地工作,項目管理人員、技術(shù)人員也達到了60多人。如此多的施工人員在工地工作,如果不能對他們進行有效地管理,不僅不能完成工期目標,反而會延誤工期。袁振興說:“在施工之前,我們就會把施工中可能遇到的困難提前解決掉。這樣一來,我們在施工時就能順順當當?shù)牧耍と藗円簿桶凑障惹爸朴喓玫氖┕し桨福床烤桶嗟赝瓿晒ぷ魅蝿?wù)了,現(xiàn)場管理也就變得簡單了。”在施工期間,項目部每天晚上都會開生產(chǎn)例會,總結(jié)當天的工作情況,部署第二天的工作任務(wù),并著力解決施工當中遇到的各種困難。在現(xiàn)場管理方面,項目部著實下了一番苦心。通過這種有效的管理,項目部讓鋼結(jié)構(gòu)工程的進度、施工安全始終處于一種受控狀態(tài),為最終高質(zhì)高效地完成工程任務(wù)奠定了基礎(chǔ)。
新技術(shù)的有效運用
北京南站鋼結(jié)構(gòu)工程的特點不僅僅是鋼結(jié)構(gòu)的體量大,而且項目部在施工過程中發(fā)揮集體智慧的作用,運用了多項新技術(shù)。這也是北京南站鋼結(jié)構(gòu)工程的亮點。據(jù)袁振興介紹,北京南站鋼結(jié)構(gòu)工程中所運用到的新技術(shù)主要有,雨棚A型塔柱結(jié)構(gòu)、大跨度懸垂梁、大跨度變形式鋼架和地下室加固工裝中應(yīng)用到的鋼砂箱技術(shù)。
北京南站站房東、西兩側(cè)設(shè)有無站臺柱雨篷,結(jié)構(gòu)形式為大跨度鋼結(jié)構(gòu)輕質(zhì)屋面,建筑設(shè)計呈扇貝造型。雨篷鋼結(jié)構(gòu)主要包括支撐于軌道層的A字型塔架鋼柱及其所支撐的主梁、次梁、環(huán)梁及屋面支撐等上部結(jié)構(gòu)兩部分。A塔柱平面沿弧形軸線呈彎月狀對稱布置,雨蓬總用鋼量達13000噸。考慮到A型塔架鋼柱構(gòu)件尺寸較大、不規(guī)則、單件重量大等特點,項目部采用工廠分段制作構(gòu)件,現(xiàn)場拼裝后整體吊裝的方式安裝A字型塔架。在吊裝過程中,項目部采用全站儀三維坐標定位技術(shù)進行控制。雨篷區(qū)鋼結(jié)構(gòu)A字型塔架柱結(jié)構(gòu)因其外形尺寸較大,為了在吊裝過程中減少倒運,項目部在施工中采用就近拼裝、方便吊裝的原則,在安裝區(qū)域內(nèi)部安裝位置就近進行構(gòu)件組拼,并在拼裝施工時合理布置拼裝胎架,在完成A字型塔架柱的整體拼裝后,用靠近A字型塔架柱就近位置的一臺250噸履帶吊機進行吊裝。
雨篷結(jié)構(gòu)的屋面主梁設(shè)計為懸垂下彎曲線形工字鋼梁(以下簡稱懸垂主梁),在東、西雨篷區(qū)對稱布置,共計188根。每三根懸垂主梁組成一個結(jié)構(gòu)單元,間距為6866mm,中間設(shè)有H型鋼次梁及圓管支撐。懸垂主梁設(shè)計最小跨度為9772mm,最大跨度為67500mm,設(shè)計最大下垂高度為6464mm,單榀最大重量為10.5噸。每榀懸垂主梁通過其兩端的耳板與A字型塔架柱上的耳板和其前后環(huán)梁上的耳板用銷軸鉸接相連,將內(nèi)、外、中A字型塔架柱和環(huán)梁連為一個整體,形成一個完整的屋面。懸垂主梁下部設(shè)有預(yù)應(yīng)力拉索,以抵抗風荷載。當自重、雪荷載、向下風荷載等來自屋面的向下荷載作用時,由于工字鋼梁的跨度很大而截面高度很小,可以利用工字鋼的抗拉鋼度,使其像拉索一樣以拉力來承受荷載;當向上風荷載作用時,則利用懸垂工字鋼的抗彎鋼度,以拱的形態(tài)來承擔荷載。為了使懸垂工字鋼梁能最有效地發(fā)揮其拱形作用,項目部經(jīng)過對施工方案進行深化設(shè)計,在工字鋼和A型框架柱之間安裝了斜拉索,以確保其平面內(nèi)的穩(wěn)定性,以支承向上荷載的能力。雨篷上部懸垂主梁的安裝則根據(jù)結(jié)構(gòu)平面形式劃分成若干安裝單元,每個安裝單元由與A字型塔架柱相連的一根主梁和與其相鄰的兩根梁及此三根梁之間的次梁及支撐構(gòu)件組成。
這一項項新技術(shù)的運用,既保證了北京南站鋼結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量,也使北京南站以一種最完美、最合理、最考究的方式出現(xiàn)在大眾面前。北京南站鋼結(jié)構(gòu)工程也獲得了“北京結(jié)構(gòu)長城杯金獎”
“能參加北京南站鋼結(jié)構(gòu)工程的建設(shè),這本身對于我來說就是一種歷練和提高。在整個工程建設(shè)中,我學(xué)到了不少新知識、新技術(shù),積累了很多工作經(jīng)驗,也變得更加成熟、穩(wěn)重了。我們項目部也沒有辜負公司對我們的期望,成功地完成了公司交給我們的工程任務(wù)。”說這番話時,年輕的袁振興顯得很成熟、很自信。
北京南站鋼結(jié)構(gòu)工程主要由中央站房、雨棚和高架橋三部分構(gòu)成,用鋼量共計65000多噸,屬于大體量的鋼結(jié)構(gòu)工程。中央站房分為地下部分、+9米高架候車層、13.2米及17.4米站廳夾層和鋼結(jié)構(gòu)屋蓋四個部分。雨棚平面呈扇形,由巨型A型塔架和屋面懸垂梁組成,懸垂梁的兩端均支撐在巨大的A字型塔架上,每道懸垂工字梁上均設(shè)有鉸接于A字型塔架上的拉索,確保其平面內(nèi)的穩(wěn)定性。南站高架橋分為內(nèi)環(huán)線和左右外環(huán)線,橋梁全長2463.8米,橋面標高為+9.0米,橋面行車道凈寬為8米和10米,在彎道交匯處加寬。
5個月的施工奇跡
北京南站鋼結(jié)構(gòu)工程在2006年12月17日開始吊裝第一根地下室鋼柱,在2007年9月21日完成結(jié)構(gòu)封頂。由于鋼結(jié)構(gòu)工程要與土建工程密切配合,項目部在2007年4月13日才開始吊裝第一批巨型A塔,鋼結(jié)構(gòu)工程這時才算進入到了正式施工階段。從2007年4月到2007年9月,項目部僅用了5個月的時間就高質(zhì)量地完成了北京南站這樣大體量的鋼結(jié)構(gòu)工程。
在這么短的時間內(nèi)完成這么重的工程任務(wù),項目部在工程組織管理上的能力讓人刮目相看。袁振興說:“我們通過統(tǒng)籌安排,合理安排施工工序,積極組織施工隊伍,依靠科學(xué)有效地管理,最終高質(zhì)高效地完成了工程任務(wù)。”
選擇優(yōu)秀的施工隊伍是高質(zhì)高效完成工程任務(wù)的基礎(chǔ)。接手鋼結(jié)構(gòu)工程任務(wù)時,項目部就在全國范圍內(nèi)挑選了技術(shù)過硬的施工隊伍。施工隊伍進場后,項目部又通過一系列有效的措施,為工人們修宿舍、建食堂,解除了他們的后顧之憂,讓他們能全身心地投入到工程建設(shè)中。
據(jù)袁振興介紹,在施工最高峰時,有1500多名工人在工地工作,項目管理人員、技術(shù)人員也達到了60多人。如此多的施工人員在工地工作,如果不能對他們進行有效地管理,不僅不能完成工期目標,反而會延誤工期。袁振興說:“在施工之前,我們就會把施工中可能遇到的困難提前解決掉。這樣一來,我們在施工時就能順順當當?shù)牧耍と藗円簿桶凑障惹爸朴喓玫氖┕し桨福床烤桶嗟赝瓿晒ぷ魅蝿?wù)了,現(xiàn)場管理也就變得簡單了。”在施工期間,項目部每天晚上都會開生產(chǎn)例會,總結(jié)當天的工作情況,部署第二天的工作任務(wù),并著力解決施工當中遇到的各種困難。在現(xiàn)場管理方面,項目部著實下了一番苦心。通過這種有效的管理,項目部讓鋼結(jié)構(gòu)工程的進度、施工安全始終處于一種受控狀態(tài),為最終高質(zhì)高效地完成工程任務(wù)奠定了基礎(chǔ)。
新技術(shù)的有效運用
北京南站鋼結(jié)構(gòu)工程的特點不僅僅是鋼結(jié)構(gòu)的體量大,而且項目部在施工過程中發(fā)揮集體智慧的作用,運用了多項新技術(shù)。這也是北京南站鋼結(jié)構(gòu)工程的亮點。據(jù)袁振興介紹,北京南站鋼結(jié)構(gòu)工程中所運用到的新技術(shù)主要有,雨棚A型塔柱結(jié)構(gòu)、大跨度懸垂梁、大跨度變形式鋼架和地下室加固工裝中應(yīng)用到的鋼砂箱技術(shù)。
北京南站站房東、西兩側(cè)設(shè)有無站臺柱雨篷,結(jié)構(gòu)形式為大跨度鋼結(jié)構(gòu)輕質(zhì)屋面,建筑設(shè)計呈扇貝造型。雨篷鋼結(jié)構(gòu)主要包括支撐于軌道層的A字型塔架鋼柱及其所支撐的主梁、次梁、環(huán)梁及屋面支撐等上部結(jié)構(gòu)兩部分。A塔柱平面沿弧形軸線呈彎月狀對稱布置,雨蓬總用鋼量達13000噸。考慮到A型塔架鋼柱構(gòu)件尺寸較大、不規(guī)則、單件重量大等特點,項目部采用工廠分段制作構(gòu)件,現(xiàn)場拼裝后整體吊裝的方式安裝A字型塔架。在吊裝過程中,項目部采用全站儀三維坐標定位技術(shù)進行控制。雨篷區(qū)鋼結(jié)構(gòu)A字型塔架柱結(jié)構(gòu)因其外形尺寸較大,為了在吊裝過程中減少倒運,項目部在施工中采用就近拼裝、方便吊裝的原則,在安裝區(qū)域內(nèi)部安裝位置就近進行構(gòu)件組拼,并在拼裝施工時合理布置拼裝胎架,在完成A字型塔架柱的整體拼裝后,用靠近A字型塔架柱就近位置的一臺250噸履帶吊機進行吊裝。
雨篷結(jié)構(gòu)的屋面主梁設(shè)計為懸垂下彎曲線形工字鋼梁(以下簡稱懸垂主梁),在東、西雨篷區(qū)對稱布置,共計188根。每三根懸垂主梁組成一個結(jié)構(gòu)單元,間距為6866mm,中間設(shè)有H型鋼次梁及圓管支撐。懸垂主梁設(shè)計最小跨度為9772mm,最大跨度為67500mm,設(shè)計最大下垂高度為6464mm,單榀最大重量為10.5噸。每榀懸垂主梁通過其兩端的耳板與A字型塔架柱上的耳板和其前后環(huán)梁上的耳板用銷軸鉸接相連,將內(nèi)、外、中A字型塔架柱和環(huán)梁連為一個整體,形成一個完整的屋面。懸垂主梁下部設(shè)有預(yù)應(yīng)力拉索,以抵抗風荷載。當自重、雪荷載、向下風荷載等來自屋面的向下荷載作用時,由于工字鋼梁的跨度很大而截面高度很小,可以利用工字鋼的抗拉鋼度,使其像拉索一樣以拉力來承受荷載;當向上風荷載作用時,則利用懸垂工字鋼的抗彎鋼度,以拱的形態(tài)來承擔荷載。為了使懸垂工字鋼梁能最有效地發(fā)揮其拱形作用,項目部經(jīng)過對施工方案進行深化設(shè)計,在工字鋼和A型框架柱之間安裝了斜拉索,以確保其平面內(nèi)的穩(wěn)定性,以支承向上荷載的能力。雨篷上部懸垂主梁的安裝則根據(jù)結(jié)構(gòu)平面形式劃分成若干安裝單元,每個安裝單元由與A字型塔架柱相連的一根主梁和與其相鄰的兩根梁及此三根梁之間的次梁及支撐構(gòu)件組成。
這一項項新技術(shù)的運用,既保證了北京南站鋼結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量,也使北京南站以一種最完美、最合理、最考究的方式出現(xiàn)在大眾面前。北京南站鋼結(jié)構(gòu)工程也獲得了“北京結(jié)構(gòu)長城杯金獎”
“能參加北京南站鋼結(jié)構(gòu)工程的建設(shè),這本身對于我來說就是一種歷練和提高。在整個工程建設(shè)中,我學(xué)到了不少新知識、新技術(shù),積累了很多工作經(jīng)驗,也變得更加成熟、穩(wěn)重了。我們項目部也沒有辜負公司對我們的期望,成功地完成了公司交給我們的工程任務(wù)。”說這番話時,年輕的袁振興顯得很成熟、很自信。
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