把高鐵站房橫架在繁忙干線上
2023-05-24 來(lái)源:科技日?qǐng)?bào)
本文摘要: 正在架設(shè)的廬山站東站,上架站房結(jié)構(gòu)由候車(chē)層桁架、換乘通廊及天橋等5個(gè)單體組成??倢?76米,總長(zhǎng)90米,總重4300噸,覆蓋面積達(dá)15840...
正在架設(shè)的廬山站東站,上架站房結(jié)構(gòu)由候車(chē)層桁架、換乘通廊及天橋等5個(gè)單體組成。總寬176米,總長(zhǎng)90米,總重4300噸,覆蓋面積達(dá)15840平方米,相當(dāng)于38個(gè)標(biāo)準(zhǔn)籃球場(chǎng)。由于施工不能影響鐵路干線運(yùn)營(yíng)及施工場(chǎng)地狹小等原因,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新采取“工廠內(nèi)分段制作+現(xiàn)場(chǎng)分單元組拼+數(shù)控液壓同步頂推”的頂推方案。新方案較常規(guī)吊裝,在安全性、可行性上更占優(yōu)勢(shì),且能縮短約8個(gè)月的施工時(shí)間。
秀美壯麗的江西廬山腳下,既有廬山站改擴(kuò)建工程迎來(lái)重要節(jié)點(diǎn)。
5月19日,廬山站東站房頂推試驗(yàn)成功。重2100噸的鋼結(jié)構(gòu)組合體以頂推形式,橫跨在四條既有高鐵軌道上方,為世界首創(chuàng)首次頂推。“這標(biāo)志著我國(guó)鐵路建設(shè)邁出了在攻克多條繁忙既有線上,同步建設(shè)大型站房改造工程難題的第一步。”中國(guó)鐵路南昌局集團(tuán)有限公司相關(guān)負(fù)責(zé)人說(shuō)。
原廬山站站房面積為4000平方米,設(shè)置于鐵路線前。乘客進(jìn)站后,從地下穿過(guò),分別上至不同的線路乘車(chē)。隨著多條鐵路干線在此匯聚,廬山站急需擴(kuò)建。由于地處市區(qū),受建設(shè)場(chǎng)地、線路運(yùn)營(yíng)安全等因素制約,此次廬山站改擴(kuò)建工程首次將現(xiàn)代高鐵站房橫架在多條繁忙干線上。
2020年9月,廬山站啟動(dòng)站房改擴(kuò)建工程,工程分東西站房?jī)善诮ㄔO(shè)。其中,西站房已于2022年4月完成建設(shè)并投用。改擴(kuò)建完成后,新建廬山站面積將擴(kuò)至6萬(wàn)平方米,車(chē)場(chǎng)規(guī)模8臺(tái)25線。
“廬山站改擴(kuò)建項(xiàng)目,首創(chuàng)多條線上高架橫跨頂推,同時(shí)結(jié)合廬山文化元素,并加大綠色環(huán)保設(shè)計(jì);施工探索了高落差瀑布式大型雙曲面大雨棚、大型站房改建鋼結(jié)構(gòu)整體跨線頂推等多項(xiàng)工藝。”中鐵建設(shè)廬山站項(xiàng)目負(fù)責(zé)人康寬彬說(shuō)。
綠色人文,描摹一條“廬山瀑布”
因匯聚京港高速鐵路安慶—九江段、武漢—九江鐵路、南昌—九江城際鐵路、北京—九江鐵路等多條鐵路干線,廬山站已成江西省第二大鐵路站房。
在市區(qū)內(nèi)擴(kuò)建廬山站,設(shè)計(jì)除了首創(chuàng)在多條繁忙干線上架設(shè)新站房的形式,同時(shí)還結(jié)合廬山文化元素,貫徹綠色發(fā)展理念。
進(jìn)入已投運(yùn)的廬山站西站房,首先映入眼簾的便是正立面中部的“廬山瀑布”造型的大雨棚。“設(shè)計(jì)為‘廬山瀑布’飛流直下三千尺的大雨棚,兩側(cè)結(jié)合柔美的曲線,雕刻出‘眾水匯集’的韻律感;站房外立面,采用了白色裝飾鋁板幕墻與橫隱、豎明的玻璃幕墻相結(jié)合的形式,運(yùn)用拼疊的弧線造型,演繹出廬山的秀美之感。”中鐵第五勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司廬山站建筑設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人孫玉剛說(shuō)。
設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)還以“雄秀廬山”為抽象原型,以“山影水語(yǔ)、融匯九川”為設(shè)計(jì)理念,整體勾勒出“融山納水、渾然一體”的站房形態(tài)。
此外,廬山站還創(chuàng)新多項(xiàng)綠色環(huán)保設(shè)計(jì)。
“據(jù)測(cè)算,天窗部位采用濾光管簾引入自然光,站房平均每年預(yù)計(jì)節(jié)約140556度電。”中鐵建設(shè)廬山站項(xiàng)目機(jī)電經(jīng)理穆成林說(shuō)道。
在廬山站西站房候車(chē)大廳設(shè)計(jì)中,9個(gè)天窗別具特色。天窗分別與九江的贛江水、鄱水、余水、修水、淦水、盱水、蜀水、南水、彭水等“九水”相呼應(yīng)。其疏密均勻的濾光管簾吊頂,猶如波光粼粼的水面泛起的一絲漣漪,對(duì)陽(yáng)光的吸收和折射能力較強(qiáng)。“白天過(guò)濾后的陽(yáng)光,均勻?yàn)⒙潼c(diǎn)亮整個(gè)空間,無(wú)需額外照明,美觀的同時(shí)還節(jié)能環(huán)保。”孫玉剛說(shuō)。
3D打印,還原“飛流直下三千尺”
“廬山瀑布”造型的大雨棚,有一種強(qiáng)烈的“飛流直下三千尺”的磅礴氣勢(shì)與美感。
用建筑材料人工打造的“高落差瀑布式大型雙曲面大雨棚”,為國(guó)內(nèi)首例。大雨棚由三個(gè)方向的曲面造型圍合而成,跨度36米、高差21米、面積達(dá)3600平方米,空間曲率連續(xù)大幅度變化,內(nèi)部空間復(fù)雜程度堪稱同類(lèi)型空間吊頂之最。
“交叉節(jié)點(diǎn)多達(dá)624個(gè),外部空間選擇的建材為雙曲鋁板,共1864塊,造型均不相同,自上而下拼接成不規(guī)則發(fā)散狀扇形結(jié)構(gòu)。”康寬彬說(shuō)。
面對(duì)這一建設(shè)難題,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)采用3D打印及BIM信息化技術(shù)。用3D打印技術(shù)掃描圖紙,形成3D實(shí)體等比例三維模型,完成對(duì)大雨棚施工的虛擬與實(shí)體雙重控制;利用BIM信息化技術(shù)進(jìn)行空間定位。“我們先后進(jìn)行了13次實(shí)體樣板與模型參數(shù)的對(duì)比。”康寬彬說(shuō)。
在施工過(guò)程中,技術(shù)人員還結(jié)合自主研發(fā)的云技術(shù)質(zhì)量管控平臺(tái)對(duì)工程進(jìn)行質(zhì)量管控,將室外1786根弧形龍骨和雙曲面鋁板安裝精度控制在0.5毫米,確保室內(nèi)大雨棚空間2268根尺寸不一、曲率不同的鋁條板能夠精準(zhǔn)拼接。
為完美體現(xiàn)傾瀉而下的瀑布,除比選合適的鋁板外,超長(zhǎng)弧形鋁條板對(duì)焊接工藝的要求也極為苛刻。“做這項(xiàng)焊接工藝的,都是具有20年以上經(jīng)驗(yàn)的船舶焊接工。”康寬彬說(shuō)。
3D與BIM信息技術(shù)建模,云技術(shù)質(zhì)量平臺(tái)管控,選材用料嚴(yán)格把關(guān),專業(yè)焊接師確保焊縫“隱形”……最終團(tuán)隊(duì)精準(zhǔn)還原出了一條“飛流直下三千尺”的“廬山瀑布”。
安全高效,創(chuàng)四項(xiàng)頂推施工世界紀(jì)錄
正在架設(shè)的廬山站東站,上架站房結(jié)構(gòu)由候車(chē)層桁架、換乘通廊及天橋等5個(gè)單體組成。總寬176米,總長(zhǎng)90米,總重4300噸,覆蓋面積達(dá)15840平方米,相當(dāng)于38個(gè)標(biāo)準(zhǔn)籃球場(chǎng)。
由于施工不能影響鐵路干線運(yùn)營(yíng)及施工場(chǎng)地狹小等原因,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)邀請(qǐng)專家對(duì)施工方案進(jìn)行了11次論證,創(chuàng)新采取“工廠內(nèi)分段制作+現(xiàn)場(chǎng)分單元組拼+數(shù)控液壓同步頂推”的頂推方案。“新方案較常規(guī)吊裝,在安全性、可行性上更占優(yōu)勢(shì),且能縮短約8個(gè)月的施工時(shí)間。”康寬彬說(shuō)。
由5個(gè)單體組成的“鋼鐵巨無(wú)霸”,各結(jié)構(gòu)間的造型、剛度、受力等均不一致,過(guò)程中變形控制難,工序轉(zhuǎn)換量較大,要確保在有限時(shí)間內(nèi)完成安全頂推,是施工面臨的最大關(guān)隘。“技術(shù)團(tuán)隊(duì)在結(jié)構(gòu)之間,創(chuàng)新采用空間限位轉(zhuǎn)換技術(shù)進(jìn)行臨時(shí)鉸接,使連接部位有彈性伸縮范圍,解決了兩側(cè)結(jié)構(gòu)體因不同步容易變形的難題,確保了異形不等高鋼結(jié)構(gòu)組合體的頂推同步。”中鐵建設(shè)廬山站項(xiàng)目總工程師崔現(xiàn)良說(shuō)。
此次頂推的鋼結(jié)構(gòu)組合體十分復(fù)雜,由43581根鋼梁組成。為在有限的天窗時(shí)間內(nèi)做到頂推安全高效,項(xiàng)目創(chuàng)新采用振弦式應(yīng)變傳感器系統(tǒng),通過(guò)監(jiān)測(cè)儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鋼結(jié)構(gòu)的溫度、應(yīng)力、位移三大數(shù)據(jù)系統(tǒng),監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)多達(dá)175組。
據(jù)悉,廬山站東站頂推施工將分三次完成,全部頂推完成后,將一舉創(chuàng)造站房改造工程跨線頂推施工中寬度、重量、面積、滑軌數(shù)量等四項(xiàng)世界紀(jì)錄。
廬山站東站房主體結(jié)構(gòu)預(yù)計(jì)12月底完成施工,屆時(shí)將填補(bǔ)上跨鐵路繁忙干線高效安全建設(shè)大型站房改造工程的空白。
關(guān)鍵詞:干線鐵路
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