高铁站房异形钢桁架屋盖曲面累积滑移施工关键技术

高铁站房异形钢桁架屋盖曲面累积滑移施工关键技术

李来仁,杜继明

中国建筑第二工程局有限公司华东分公司  上海市  200135

摘要：随着高铁建设的不断发展，高铁站房作为其重要组成部分之一，也逐渐变得多样化和复杂化。其中，采用异形钢桁架结构的曲面屋盖成为高铁站房设计中的一种重要形式。然而，这种曲面屋盖的施工过程面临着很大的挑战，特别是曲面的累积滑移问题。本文通过系统地总结和分析国内外相关研究成果，探讨高铁站房异形钢桁架屋盖曲面累积滑移施工关键技术。主要包括结构设计优化、滑移控制方案、施工工艺优化等方面的内容。通过对这些关键技术的研究与应用，旨在提供给相关从业人员和研究者有关高铁站房异形钢桁架屋盖曲面累积滑移施工的参考和指导。

关键词：高铁站房；异形钢桁架屋盖；曲面；累积滑移；施工技术

引言

高铁站房作为现代交通建筑的重要组成部分，在高速铁路系统中起着至关重要的作用。为了满足高铁站房的功能需求和美观要求，设计师借鉴了异形钢桁架屋盖的创新设计，为其赋予了独特的曲线形态和空间感。然而，这种曲面设计在施工过程中面临着挑战，其中累积滑移问题是一个关键因素。随着工程建设的进行，高铁站房异形钢桁架屋盖曲面的累积滑移问题引起了广泛的关注和研究。这种位移现象可能会导致严重的结构变形和安全隐患，因此需要寻找有效的控制和修正方法。

1、高铁站房异形钢桁架屋盖曲面概述

高铁站房作为高速铁路系统的重要建筑之一，其设计和施工需要考虑多种因素，包括结构强度、美观性和施工效率等。异形钢桁架屋盖是一种常见的设计形式，它以其独特的曲线形态和空间感，赋予高铁站房独特的标志性特征。异形钢桁架屋盖设计中的曲面是指屋盖结构自顶向下沿水平方向和垂直方向发生变化的形态。这样的曲面设计既增加了高铁站房的美观性，同时也带来了施工上的挑战，其中一个关键问题就是曲面的累积滑移。曲面的累积滑移是指在曲面结构的施工过程中，由于刚度不均匀或施工偏差等因素，导致结构形态在长轴方向上出现微小的位移。如果不加以控制和修正，这些微小的位移会逐渐累积，最终会引发严重的结构位移和变形问题，影响屋盖的稳定性和安全性。针对高铁站房异形钢桁架屋盖曲面的施工，研究人员和工程师一直致力于解决累积滑移问题。关键技术包括结构设计优化、滑移控制方案、施工工艺优化等。通过合理的设计与施工方式，能够有效地控制和修正曲面的累积滑移，确保高铁站房异形钢桁架屋盖的稳定性和安全性。高铁站房异形钢桁架屋盖曲面设计和施工中的累积滑移是一个重要的问题。未来的研究和实践应该聚焦于改进关键技术，提高施工效率和质量，并为相关从业人员和研究者提供参考和指导。

2、钢桁架屋盖曲面累积滑移施工出现的问题

2.1结构变形

在钢桁架屋盖曲面累积滑移施工中，结构变形是一个可能出现的问题。当累积滑移发生时，结构的长轴方向会逐渐位移，从而导致整个屋盖结构的变形和不稳定性。在曲面结构的施工过程中，由于滑移累积引起的结构位移不均匀，可能导致屋盖局部区域发生沉降或抬升现象。这种局部变形会导致屋盖表面不平整，影响建筑外观和水平度。在曲面结构长轴方向的滑移引起的位移累积过程中，屋盖的构件可能出现轻微弯曲变形。这会使得整个屋盖的形态与设计要求不相符，影响建筑的美观性和结构的稳定性。

2.2系统位移不均匀

系统位移不均匀是钢桁架屋盖曲面累积滑移施工中可能出现的问题之一。当施工过程中由于各种因素导致系统位移不均匀时，会影响曲面结构的形态和稳定性。钢材的强度、刚度和变形能力对于控制系统位移均匀性非常重要。确保所使用的钢材质量达到标准要求，避免存在严重的质量问题。施工过程中可能存在人为或机械误差，导致构件的安装不准确。这可能会引起系统位移的不均匀性。应加强施工标准的培训和管理，确保构件的精确安装和连接。

2.3工序衔接困难

在钢桁架屋盖曲面累积滑移施工中，工序衔接困难是可能遇到的问题之一。这是由于钢桁架屋盖曲面的特殊形态和施工要求所导致的。在进行钢桁架屋盖曲面累积滑移施工前，需要确定合理的施工顺序。这涉及到各个工序之间的关系和依赖性。通过详细的施工计划和工艺规程，确保每个工序的顺序和时间都能够衔接合理。在施工中，每个工序完成后，需要进行累积滑移的调整和修正。这包括根据实际情况和监测数据，对累积滑移量进行精确控制，并在下一个工序开始前调整结构位移，以确保工序衔接的准确性和连续性。钢桁架屋盖曲面的施工需要大量的钢材和构件。

3、钢桁架屋盖曲面累积滑移施工工艺

3.1结构设计优化

在钢桁架屋盖曲面累积滑移施工中，结构设计优化是关键步骤之一，它可以提高曲面结构的稳定性、均匀性和施工效率。合理选择钢材，考虑强度、刚度和变形能力等因素，以满足曲面结构的设计要求。可采用高强度和轻质钢材，以减小结构自重和增加结构整体稳定性。在设计过程中，通过合理布置拉杆索的数量和位置，对结构进行有效的受力转移，并确保结构均衡受力。合适的索杆连接方式能够提供结构的稳定性和刚度。节点作为结构的关键部分，设计时需要考虑其强度、刚度和连接方式。合理设置节点形式和连接方式，使用适当的节点连接件，提高结构的整体稳定性和可操作性。在结构设计阶段，参考相关建筑设计规范和标准，确保曲面结构的设计符合安全性、可靠性和可持续性的要求。施工过程中，遵守工程实施方案和安全操作要求，严格监督和控制施工质量。

3.2滑移控制方案

滑移控制方案是钢桁架屋盖曲面累积滑移施工中的重要环节，它可以确保曲面结构的稳定性、滑移的准确性和可控性。在曲面结构中确定合理的滑移控制点，并按照设计要求和施工计划进行布置。控制点的数量和位置应根据结构的形态和施工要求来确定。建立滑移监测系统，采用合适的测量仪器和设备对滑移过程进行实时监测。通过监测数据，及时了解滑移量的变化，并进行相应的调整。根据设计要求和控制标准，设定滑移的目标值。这可以通过结构设计和滑移计算来确定，确保滑移控制在允许的范围内。使用滑移调整装置对滑移量进行精确控制。这些装置包括液压缸、调整螺丝等，可以对滑移过程中的位移进行修正和调整，保持结构的准确形态。

3.3施工工艺优化

针对钢桁架屋盖曲面的施工工艺，进行优化方案的制定。在施工过程中，首先要确保基础的坚固和水平，以提供良好的施工条件。然后，按照设计要求和控制方案，逐步安装钢桁架构件，保证构件的精确位置和牢固连接。在施工过程中，应避免过度力矩和应力集聚，以减少结构变形和滑移的影响。

结束语

在钢桁架屋盖曲面累积滑移施工中，优化工序衔接、结构设计和施工工艺是确保工程顺利进行的关键。我们需要合理安排施工计划，控制滑移过程，使用合适的材料和连接技术，并严格遵守安全与环保要求。通过共同努力，我们能够高效完成施工任务，确保工程质量和施工安全，为建设安全、稳定的曲面结构提供坚实保障。

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