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[摘 要]萨拉齐铁路专用线储煤车间钢结构工程采用大跨度空间管桁架结构，结构横向跨度123m，东西纵向全长1650m。本工程钢结构施工工期紧、体量大，且施工过程中需兼顾两列运煤火车的正常运营及安全防护，为保证施工质量及进度，采用了“两端分段吊装+分单元顶推累积滑移”的施工方法进行钢结构的安装。文章对本工程现场施工方案进行了介绍，并对安装中关键技术问题进行详细说明，可为同类钢结构安装提供参考。
[关键词]大跨度空间管桁架；滑移施工；铁路安全防护；防护棚
中圖分类号：U282+.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）24-0196-01
1 工程及结构概况
本工程为大型储煤车间，基础为钢筋混凝土结构，主体结构为大跨度空间管桁架结构。封闭面积约21万m2，东西长1650m、南北宽127.25m，檐口高度为19m，结构最大高度24m。共有11个完全独立单体组成，其中包含10个结构完全相同的标准大单元及1个小单元（由西向东编号为1～11单元），标准大单元轴线尺寸为150×109.25m；小单元（10单元）轴线尺寸为90×109.25m。单个标准单元由11榀空间管桁架、33根四肢格构柱组成。纵向柱距15m，跨度分别为48.750m和60.500m。相邻单元之间留6m宽缝隙，用于采光通风。
单个标准单元由11榀空间管桁架、33根四肢格构柱组成。纵向柱距15m，跨度分别为48.750m和60.500m，檐口高度19.000m，顶部标高24米。主桁架为空间倒三角桁架，最大杆件P219×10，最小杆件P89×4，材质Q345B，重量约33.1吨；桁架下部格构柱采用四肢圆管立柱及腹杆组成，截面长、宽为1.5×2m，两侧柱顶高度16.8m，中间柱顶高度19.866m。柱顶分布于标高为0.9m、4m的混凝土独立基础上，材质Q345B。
2 工程施工难点及解决方案
2.1 钢结构体量大，安装工期紧
钢结构长1660m，宽123m，用钢量8316余吨，其中屋盖桁架及下部支撑柱6109吨，屋面檩条1891吨钢结构现场地面拼装、安装量巨大，如何在112天的工期要求内完成钢结构的安装是本工程的施工难点。
解决方案：
（1）现场安装划分为2个施工区域同步开展，采取滑移施工；
（2）多台机械设备配合施工，配备2台100吨履带吊结合2台50吨履带吊进行吊装，外配12台25吨汽车吊进行地面拼装；
（3）制定合理可行材料采购及制造计划，确保一个滑移单元安装时，现场必须同时具备格构柱、桁架、檩条及天沟支架材料。
2.2 施工作业区域限制
主体钢结构区域内，沿整个长向都堆放煤，且存有两列正常运营的货运专线；而结构两侧，北侧是既有煤棚，南侧有灯塔、防尘网。
解决方案：钢结构安装采用“两端分段吊装+分单元累积滑移”的施工方法进行安装，采用“大型钢结构液压同步顶推累积滑移”的进行滑移施工。
2.3 既有线正常运营的安全保障
通过现场实地踏勘情况，结构跨度方向存有两列正常运营的货运专线，钢结构建设过程中需兼顾现有铁路的运营。
解决方案：
（1）采用钢结构防护棚进行本工程既有线防护，保证火车正常运行和施工区互不干涉；
（2）设置专项安全员进行现场施工的监督管理，同时制定出切实可行、可操作性强的安全文明施工方案和奖惩措施，对危险源进行评估。
3 施工步骤
3.1 施工步骤
首先吊装单个滑移单元的第一、第二榀桁架和次结构，安装完成后利用“液压同步顶推滑移”系统将其顶推滑移15m后（一个轴线距离）暂停滑移，在空出的原第二榀桁架安装位置进行第三榀桁架的拼装，并完成与第二榀桁架的次结构连接；按照同样的方法依次完成单个滑移单元的拼装，最后将单个滑移单元整体滑移至设计安装位置，完成安装。
4 钢结构安装的几个关键技术
4.1 结构吊装及支撑架设计
施工区域有高压线、铁轨、煤堆及车辆通道等，结合当地天气等因素，最终确定一榀主桁架分四段；考虑到柱子为临时固定，为方便分段桁架与格构柱对接焊，在每个柱子旁边设置临时支撑。
根据吊装分段重量、吊车作业半径及吊装高度等因素，结合理论分析计算，第一、三吊装段均采用50t履带吊，第二、四吊装段采用100t履带吊进行安装，可满足施工要求。
4.2 滑移系统设计
（1）轨道梁、滑轨及顶推点布置
从一单元到十一单元基础柱上部设置3条滑移轨道，在每条滑道设置2组顶推点，顶推点设置在第一排和第六排格构柱的柱脚处，每个顶推点设置1台液压顶推器，单个滑移单元共计配置6台。
（2）临时措施
桁架结构滑移时需设置滑移临时措施，滑移临时措施主要包括滑移梁、滑道结构、滑移底座、临时拉杆等。
（1）滑移梁的确定：通过整体施工模型计算，得出结构滑动过程中轨道最大反力，利用最大反力进行轨道梁的设计。根据计算结果和施工方便性考虑，轨道梁选用焊接H型钢，材质Q345B，截面规格为：C轴轨道H500x350x10x20，B轴轨道Hx350x10x20，A轴轨Hx350x10x20。
（2）滑道结构：滑移结构安装时搁置在滑移梁上翼缘中部，中心线与滑移梁中心线重合，采用型号为[16a的槽钢，材质Q235B，槽钢底面通过侧挡板与滑移梁焊接连接，滑移临时底座及钢滑块等搁置于槽钢滑道内。滑移轨道的侧挡板在滑移轨道两侧对称设置，起到对槽钢翼缘加固、以及抵抗滑移支座处可能侧向推力的作用，滑道侧挡板规格为-20×40×150mm，材质Q235B。
（3）柱间临时拉杆：滑移施工是一个动态过程，为确保结构滑动过程的稳定性，在桁架柱柱底之间设置了临时拉杆，使得顶推力的传递上只在柱底部直接传递。
4.3 滑移柱脚节点设计
本工程采取带柱累积滑移施工，钢桁架格构柱在滑移过程中需保证与基础和预埋锚栓相撞，因此采取了以下措施：1、格构柱在柱底板位置断开，设计了100mm细石混凝土后浇层，待滑移到位后再进行浇筑；2、垂直与滑动方向的柱加劲肋板和柱脚底板暂不焊接，避免与预埋锚栓碰撞，待桁架柱滑移到设计值时，桁架柱再与柱脚底板、与轨道方向垂直的柱底加劲肋进行连接；3、横向腹杆在滑移到位，格构柱柱临时加固结构拆除后进行安装。
4.4 高压线防护及安全通道设计
考虑到上部煤棚钢结构的施工可能影响下部火车的正常运行，以及高压线对施工人员造成伤害，特在高压线及铁路线外廓建一防护棚。现高压线高度为9米，结合工程实际，防护棚长度为120米（分两个标准单元），高度取11米，宽度取16米。防护棚主结构由H型钢组成，上顶面铺设50mm厚绝缘板，两侧拉设阻燃密目安全网，与混凝土地面通过螺栓进行连接固定。
5 结语
根据本工程具体结构形式特点，采用在结构两端分段吊装后带柱顶推累积滑移施工法进行钢结构的安装施工，减小了吊装作业半径，减小了使用起重机吨位，避免了吊机设备的长远距离行走，避免了拼装场地位置的不停调整变化，使钢结构安装方案更为经济合理，工期更有保障；在拼装及吊装区域搭设临时防护棚对施工活动提供了有力保护，同时保障了铁路既有线的正常营运；整个施工过程通过计算机模拟分析，为安装质量及安全保驾护航。该钢结构施工方案安全、经济、可靠，希望能为今后类似安装工程提供参考。
参考文献
[1] GB50017-2003.[钢结构设计规范]. 北京：中国建筑工业出版社，2010
[2] 蒋玉川.MIDAS在结构计算中的应用[M]. 北京. 化工工业出版社，2012.
[3] 高并强.大跨度钢桁架带柱累计滑移施工技术研究[J]. 山西建筑，2012，38（27），119-121.
[关键词]大跨度空间管桁架；滑移施工；铁路安全防护；防护棚
中圖分类号：U282+.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）24-0196-01
1 工程及结构概况
本工程为大型储煤车间，基础为钢筋混凝土结构，主体结构为大跨度空间管桁架结构。封闭面积约21万m2，东西长1650m、南北宽127.25m，檐口高度为19m，结构最大高度24m。共有11个完全独立单体组成，其中包含10个结构完全相同的标准大单元及1个小单元（由西向东编号为1～11单元），标准大单元轴线尺寸为150×109.25m；小单元（10单元）轴线尺寸为90×109.25m。单个标准单元由11榀空间管桁架、33根四肢格构柱组成。纵向柱距15m，跨度分别为48.750m和60.500m。相邻单元之间留6m宽缝隙，用于采光通风。
单个标准单元由11榀空间管桁架、33根四肢格构柱组成。纵向柱距15m，跨度分别为48.750m和60.500m，檐口高度19.000m，顶部标高24米。主桁架为空间倒三角桁架，最大杆件P219×10，最小杆件P89×4，材质Q345B，重量约33.1吨；桁架下部格构柱采用四肢圆管立柱及腹杆组成，截面长、宽为1.5×2m，两侧柱顶高度16.8m，中间柱顶高度19.866m。柱顶分布于标高为0.9m、4m的混凝土独立基础上，材质Q345B。
2 工程施工难点及解决方案
2.1 钢结构体量大，安装工期紧
钢结构长1660m，宽123m，用钢量8316余吨，其中屋盖桁架及下部支撑柱6109吨，屋面檩条1891吨钢结构现场地面拼装、安装量巨大，如何在112天的工期要求内完成钢结构的安装是本工程的施工难点。
解决方案：
（1）现场安装划分为2个施工区域同步开展，采取滑移施工；
（2）多台机械设备配合施工，配备2台100吨履带吊结合2台50吨履带吊进行吊装，外配12台25吨汽车吊进行地面拼装；
（3）制定合理可行材料采购及制造计划，确保一个滑移单元安装时，现场必须同时具备格构柱、桁架、檩条及天沟支架材料。
2.2 施工作业区域限制
主体钢结构区域内，沿整个长向都堆放煤，且存有两列正常运营的货运专线；而结构两侧，北侧是既有煤棚，南侧有灯塔、防尘网。
解决方案：钢结构安装采用“两端分段吊装+分单元累积滑移”的施工方法进行安装，采用“大型钢结构液压同步顶推累积滑移”的进行滑移施工。
2.3 既有线正常运营的安全保障
通过现场实地踏勘情况，结构跨度方向存有两列正常运营的货运专线，钢结构建设过程中需兼顾现有铁路的运营。
解决方案：
（1）采用钢结构防护棚进行本工程既有线防护，保证火车正常运行和施工区互不干涉；
（2）设置专项安全员进行现场施工的监督管理，同时制定出切实可行、可操作性强的安全文明施工方案和奖惩措施，对危险源进行评估。
3 施工步骤
3.1 施工步骤
首先吊装单个滑移单元的第一、第二榀桁架和次结构，安装完成后利用“液压同步顶推滑移”系统将其顶推滑移15m后（一个轴线距离）暂停滑移，在空出的原第二榀桁架安装位置进行第三榀桁架的拼装，并完成与第二榀桁架的次结构连接；按照同样的方法依次完成单个滑移单元的拼装，最后将单个滑移单元整体滑移至设计安装位置，完成安装。
4 钢结构安装的几个关键技术
4.1 结构吊装及支撑架设计
施工区域有高压线、铁轨、煤堆及车辆通道等，结合当地天气等因素，最终确定一榀主桁架分四段；考虑到柱子为临时固定，为方便分段桁架与格构柱对接焊，在每个柱子旁边设置临时支撑。
根据吊装分段重量、吊车作业半径及吊装高度等因素，结合理论分析计算，第一、三吊装段均采用50t履带吊，第二、四吊装段采用100t履带吊进行安装，可满足施工要求。
4.2 滑移系统设计
（1）轨道梁、滑轨及顶推点布置
从一单元到十一单元基础柱上部设置3条滑移轨道，在每条滑道设置2组顶推点，顶推点设置在第一排和第六排格构柱的柱脚处，每个顶推点设置1台液压顶推器，单个滑移单元共计配置6台。
（2）临时措施
桁架结构滑移时需设置滑移临时措施，滑移临时措施主要包括滑移梁、滑道结构、滑移底座、临时拉杆等。
（1）滑移梁的确定：通过整体施工模型计算，得出结构滑动过程中轨道最大反力，利用最大反力进行轨道梁的设计。根据计算结果和施工方便性考虑，轨道梁选用焊接H型钢，材质Q345B，截面规格为：C轴轨道H500x350x10x20，B轴轨道Hx350x10x20，A轴轨Hx350x10x20。
（2）滑道结构：滑移结构安装时搁置在滑移梁上翼缘中部，中心线与滑移梁中心线重合，采用型号为[16a的槽钢，材质Q235B，槽钢底面通过侧挡板与滑移梁焊接连接，滑移临时底座及钢滑块等搁置于槽钢滑道内。滑移轨道的侧挡板在滑移轨道两侧对称设置，起到对槽钢翼缘加固、以及抵抗滑移支座处可能侧向推力的作用，滑道侧挡板规格为-20×40×150mm，材质Q235B。
（3）柱间临时拉杆：滑移施工是一个动态过程，为确保结构滑动过程的稳定性，在桁架柱柱底之间设置了临时拉杆，使得顶推力的传递上只在柱底部直接传递。
4.3 滑移柱脚节点设计
本工程采取带柱累积滑移施工，钢桁架格构柱在滑移过程中需保证与基础和预埋锚栓相撞，因此采取了以下措施：1、格构柱在柱底板位置断开，设计了100mm细石混凝土后浇层，待滑移到位后再进行浇筑；2、垂直与滑动方向的柱加劲肋板和柱脚底板暂不焊接，避免与预埋锚栓碰撞，待桁架柱滑移到设计值时，桁架柱再与柱脚底板、与轨道方向垂直的柱底加劲肋进行连接；3、横向腹杆在滑移到位，格构柱柱临时加固结构拆除后进行安装。
4.4 高压线防护及安全通道设计
考虑到上部煤棚钢结构的施工可能影响下部火车的正常运行，以及高压线对施工人员造成伤害，特在高压线及铁路线外廓建一防护棚。现高压线高度为9米，结合工程实际，防护棚长度为120米（分两个标准单元），高度取11米，宽度取16米。防护棚主结构由H型钢组成，上顶面铺设50mm厚绝缘板，两侧拉设阻燃密目安全网，与混凝土地面通过螺栓进行连接固定。
5 结语
根据本工程具体结构形式特点，采用在结构两端分段吊装后带柱顶推累积滑移施工法进行钢结构的安装施工，减小了吊装作业半径，减小了使用起重机吨位，避免了吊机设备的长远距离行走，避免了拼装场地位置的不停调整变化，使钢结构安装方案更为经济合理，工期更有保障；在拼装及吊装区域搭设临时防护棚对施工活动提供了有力保护，同时保障了铁路既有线的正常营运；整个施工过程通过计算机模拟分析，为安装质量及安全保驾护航。该钢结构施工方案安全、经济、可靠，希望能为今后类似安装工程提供参考。
参考文献
[1] GB50017-2003.[钢结构设计规范]. 北京：中国建筑工业出版社，2010
[2] 蒋玉川.MIDAS在结构计算中的应用[M]. 北京. 化工工业出版社，2012.
[3] 高并强.大跨度钢桁架带柱累计滑移施工技术研究[J]. 山西建筑，2012，38（27），119-121.