杭州东站是全国铁路九大枢纽之一, 也是长三角最重要的现代化综合交通枢纽之一, 涵盖了铁路、磁浮、地铁及城市公共交通等交通形式。项目施工作业面大, 施工难度大, 工期短。同时又是多单位交叉施工的大型工程, 整体工程的物流组织随着工程进展在不断变化着, 在站房屋盖大部已全部贯通情况下, 站房周边塔式起重机已基本拆除, 由于受场地条件限制, 尚无通道直接进入站房高架层, 因此考虑设置进出高架层物流通道。本文重点介绍该施工物流通道的设计形式与施工方案的制定及比选。

1) 为确保高架层作业面彻底打开后的施工物流做保障。

2) 确保该物流通道施工及使用过程中整体结构安全稳固, 施工及使用不影响周边雨篷工程及既有营运线安全。

3) 该通道为临时通道, 为统筹配合站房高架层施工的临时性配套措施, 需考虑其成本经济性, 尽可能减少使用及回收成本。

考虑在站房南侧轴以东 (18) ~ (25) 轴位置设置进出高架桥物流通道, 通过高架桥向高架层疏散物流。该通道上下落差14.0m, 临近轴一侧为铁路既有营运线, 为营运线附近通道。所以施工安全及使用过程中的稳定性直接影响到整条既有营运线的安全。该方案前期方案为:采用灰土夯实边坡支护与钢栈桥结合的形式, 钢栈桥下设置钢筋混凝土基础, 路面采用150mm厚C25混凝土硬化。如图1所示。

其中每排立柱之间采用[22b以剪刀撑的形式进行横向连接。剪刀撑与节点板三边焊接。 (1) 横梁 (横桥向) :在2排立柱柱顶分别铺设2I40b双拼工字钢作为钢便桥的横梁, 与柱顶盖板采用焊接连接。 (2) 纵梁 (顺桥向) :在横梁上方顺桥向铺设3排2I40b双拼工字钢 (间距2.4m) 作为钢便桥的纵梁。纵横承重梁之间夹角设置30mm厚的楔形垫铁。桥面板与护栏设计采用在顺桥向纵梁上方满铺1m×6m路基箱板, 路基箱板接缝处采用200mm宽钢板连接。路基箱板要与纵梁焊接, 要求满焊, 焊接厚度≥8mm。桥面栏杆采用Ø48×3.5普通钢管, 高度1.05m, 立杆间距2.0m。

经项目部反复斟酌慎重考虑, 后期研究方案确定为:考虑在站房南侧轴以东 (20) 轴南侧位置架设坡道, 坡道宽度6m, 最高点搭设高度14m, 坡道承重架体采用贝雷架, 下部浇筑C30钢筋混凝土基础。整个架体利用厂商定制支撑架把所有贝雷片连成一体, 同时利用已施工完成的轴钢柱, 对架体进行横向拉接, 并在根部采用预埋钢筋拉接固定。面层铺设200mm高1 500mm×6 000mm路基板, 每块路基板由4根I18钢作为加劲肋, 双面焊接1cm厚钢板作面层。后期贝雷架方案如图2所示。

1) 从结构形式上看, 前期方案为条形基础预埋钢柱, 上部钢墩柱作为承重构件, 通过剪刀撑、预埋钢板及焊接工艺加大结构整体性。后期方案为垫层上部采用钢筋混凝土及条形基础结合的形式, 同时预埋开口箍筋为贝雷架安装做预埋准备, 上部结构采用贝雷架作为承重结构。比较来看, 后期方案省去了大量高空焊接工序, 贝雷架为装配式, 同等用钢量的情况下, 后期方案的材料损耗相对较小, 采用租赁的方式较经济, 同时吊装工艺更趋向单一, 较前期方案简单, 施工过程中安全隐患较少。

2) 从施工工艺上看, 两个方案有各自优势。前期方案基础较后期方案不存在波浪形要求, 降低了支模的复杂程度。同时采用钢柱配合剪刀撑的方式相对于贝雷架降低了吊装次数, 但是钢柱单件尺寸较大, 势必增加吊装难度。后期方案中, 贝雷架组装程序相对单一, 且焊接作业点较少, 降低了操作工人技术难度的同时也降低了动火隐患。因临近既有线, 两个方案在实施过程中都需严密把控, 确保作业安全, 不至于影响既有营运线运营。

3) 最终, 从施工安全性、工程整体经济性、结构稳定性以及后续施工流程及拆除的便捷性四方面考虑, 项目部总师办还是确定使用贝雷架作为主要承重结构的后期方案。

钢便桥基础工程于2012年8月25日起开始施工作业, 先后工艺顺序为:场地平整施工→垫层及钢筋混凝土基础→阶梯状倒三角条形混凝土基础→贝雷架安装→路基板及栏杆安装→拉结措施施作。历时46d, 于10月6日完成全部工作任务投入使用。

基底处理用震动压路机静压进行稳压, 然后再震动压实, 先压边缘, 后压中间;之后对阶梯状倒三角条形基础进行封模施工;同时完成相应预埋工作。

施工流程:地面拼装→贝雷架吊装→现场加固→高空防护→贝雷架拆除。

由于本工程工期非常紧, 故现场须配备2台25t汽车式起重机进行吊装。起吊点距离组装好的贝雷架端头4.5m。起吊点距离汽车式起重机距离须控制在安全回转半径以内。每片按操作面上弹出线就位后, 立即用钢管斜撑加固, 扣件扣紧, 避免贝雷架倾倒伤人。同时每片贝雷架之间必须确保牢固, 保证贝雷架不位移, 中间加斜撑, 防倾覆。两端头及每隔6m必须加设1道剪刀撑。为便于操作同时作为高空防护用, 吊装时在贝雷架空隙间满铺厚木跳板。为确保安全, 由于架外边没有任何遮拦物, 工人操作时必须系上安全带。现场贝雷架吊装如图3所示。

路基箱板与贝雷架进行焊接连接。路基箱板接缝处采用宽200mm、长5 800mm钢板焊接连接。然后在两侧安装钢管护栏 (护栏包括填土坡道施工区域) 。安装完毕后, 组织现场施工人员、质检人员、监理人员进行现场检查验收。钢便桥如图4所示。

后期需加强细部几点控制, 对起坡点与高架层搭接处及路基板与贝雷架的节点施工质量进行控制确保桥面整体性。在使用过程中设保安岗亭对钢便桥出入车辆进行控制指挥, 专设卡口及标示标牌, 对载重及速度限制进行明确要求, 杜绝过载车辆通行及车辆超速确保现场使用安全。并在使用过程中设保安岗亭对钢便桥出入车辆进行控制指挥, 专设卡口及标示标牌, 对载重及速度限制进行明确要求, 杜绝过载车辆通行及车辆超速确保现场使用安全。使用过程如图5所示。

1) 站房东侧钢便桥搭设的顺利完成, 通过实践证明, 后期贝雷架钢便桥方案安全可靠, 施工便捷, 吊装方便, 并较好地控制了施工成本。

2) 本施工技术中对于地基处理、贝雷架引入设计及计算是进行该钢便桥设计施工的重要技术保障工作, 合理、科学、准确的贝雷架装配工艺是保证传力合理、结构安全、确保钢便桥顺利投入使用的保证。

3) 根据后期高架层施工作业量巨大, 高架层与钢便桥起坡点落差较大的特点, 为此类物流通道的设计施工做了一定的参考和借鉴。