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    3. 中國

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      介紹

      于家堡站,地處天津濱海新區于家堡金融區北端,站房主體結構為地上1層、地下3層,車場總規模為3臺6線,與城市軌道交通及公共交通無縫銜接,是集運輸生產、旅客服務、市政配套等多功能為一體的綜合交通樞紐站,乘客可實現地鐵、公交和鐵路等交通工具的換乘。

      于家堡站于2015年8月8日竣工交付北京鐵路局,2015年9月20日正式通車。

      站在天津濱海新區的于家堡站站房望去,周圍是高樓林立的商務區,中間是全地下高鐵站房上設計下沉式休閑公園綠化,只有穹頂位于地面以上,猶如海河畔鑲嵌了一枚銀色的貝殼,整體美景渾然天成。

      于家堡站房是目前世界最大最深的全地下高鐵站房,也是全球首例單層大跨度網殼穹頂鋼結構工程。除了露出地表的穹頂之外,90%的施工任務都在地下進行中鐵建工集團于家堡項目總工程師李根喜說,在工程實施中,項目部克服了基坑深、地質差、地下水多和技術風險大、難題多、含量高等難題。

      65米超深地下連續墻創高鐵站房之最

      65米深地下連續墻被李根喜(中鐵建工集團于家堡項目總工程師)認為是項目部最杰出的作品之一,“在地連墻施工速度和成槽質量方面都處于行業領先地位?!?

       一樓只有穹頂。

      因為是全地下式車站,而且臨近海河,鹽堿地質給于家堡站的地下連續墻建設提出了高要求——深度要達到地下60米、最深處達65米,相當于天津地區一般高層建筑物樁基的3倍,約等于300米高樓所需樁基深度,且地質條件復雜,地下連續墻是“T”“Z”“L”“一”等異形結構,基坑開挖難度大,極易產生流砂、涌砂,這給地下連續墻施工及基坑開挖安全施工帶來極大難度。

       車站真的是在地下。

      項目組為此專門成立了課題組,開展試驗,取得土質、地下水位、泥漿比重等關鍵數據后訂制施工方案,并邀請清華大學、天津大學等高校專家對施工方案進行了23次論證?!拔覀儗€別淤泥層超厚的位置引進SM特性泥漿以提高水的黏滯度,這一方案使槽壁表面形成一層堅韌的膠膜,有效地防止了槽壁坍塌?!?

      為了防止地下水進入站房內,項目組圍繞整座站房建造了一道厚1米、長1435米的“城墻”,它能夠有效阻止流沙和透水對建筑造成的傷害,這是一項宏大的工程,它的長度和厚度相當于西安古城墻的1/10。

      施工創精細控制之最——誤差千分之一

      于家堡站選在一塊三面環水的鹽堿地,透水、流砂是最大天敵。要將設計圖紙變成現實,最重要的是要有一個堅實的站房基礎。

      起防護作用的鋼筋籠下放必須精準。為了將鋼筋籠下放誤差控制在千分之一以內,項目部前后為地連墻施工組織了大小13次專家論證會和計算機BIM模擬施工,最終通過采用高精度導墻和三抓成槽施工工藝控制垂直度,完成了此項難度極大的基坑支護工作。

      效果圖

      鋼管柱是于家堡站房堅實立足點的首選,由于地下工程的特殊性,在沒開挖基坑前,鋼管柱位置就要被確定,每根鋼柱在下壓過程中的定位精度要達到1‰。最終項目組采用了國內僅有的三臺AM擴孔旋挖鉆機,首先使成孔質量達到100%,同時減少了鋼筋、混凝土等材料的使用,降低了樁基土方開挖量,并由機械生產廠家配合施工進展情況,對鉆機性能及時進行改進,以適應天津地區的地質情況。最終于家堡站房的100根HPE液壓鋼管樁、287幅地連墻全部合格。

      大跨度單層網殼鋼結構引領全球之最

      “銀色貝殼”全貌,大家猜猜看它和哪種貝類長得很像呢?

      “貝殼”型大跨度穹頂南北向長143.9米,東西寬度80.9米,最高點離地面25.8米,重達4200噸、相當于半個埃菲爾鐵搭的重量,主要桿件采用36根正螺旋和36根反螺旋變截面曲線鋼箱梁相互交叉連接。

      鋼結構的周邊基座

      盡管鋼結構造型與鳥巢有點類似,但鳥巢內部有混凝土承重,于家堡站中間卻沒有任何支撐物,全靠周邊36個基座施力。這種施工工藝在國際上鮮有前例,此外1000多個不同節點,2000多個不同的桿件,每連接一次就要變換一次方向。

      為保證鋼結構的精確性和穩定性,項目部與天津大學鋼結構科研團隊聯合進行全程研發監控。最終采用 “地面拼裝、部分散裝、中心提升”的施工方案——將鋼結構穹頂在地面拼裝好后,再設置21個提升點,分區域、分步驟實現同步提升。

      “地下室”內仰望透明膜“天空” 

      在這座地下車站內,旅客可以仰望天空,也可通過透明的穹頂看到周圍的如畫景致。這種視覺體驗得益于站房采用了與水立方相同的ETFE膜材料,然而,與水立方規則的六邊形膜結構不同,這是國內第一次對ETFE膜進行異形安裝,施工難度遠遠大于水立方。

      仰望天空

      俯瞰穹頂(這位小哥,你這樣是不是有點危險……) 

      考慮到膜的價格昂貴、購置時間長,項目部進一步深化設計,在鋼結構安裝的同時,由專人用2個月時間對每一個氣枕膜的尺寸進行了高精度測量定位。在安裝時,施工人員分成5個小組進行逐一安裝,每個組由3至5人組成,并安排專人負責安全檢查,全工作段進行現場監控拍照。

      外模施工中

      此外,為了不讓氣枕膜被尖銳物體劃傷,項目部在氣枕膜上安裝支架,防止鳥類停歇所造成的不必要傷害,并在頂部中央區域的18塊氣枕膜周邊安裝了440度電阻絲,有效解決了防火和氣體排放的問題。

      環保典范 

      據悉,于家堡高鐵站內的照明采用了全LED節能燈,一共有1.6萬盞,而且燈光強弱可以根據站內客流和時間進行智能調節,當站內客流量較大時,照明系統就會多點亮幾盞燈,加大照明力度,而末班車過后,三分之二的燈光將逐步自動熄滅,待乘客離開后,僅會留下少量燈光保證日常照明。除了燈光如此環保外,為了節水,衛生間內馬桶也采取了真空抽壓式。

      LED節能燈照明

      據介紹,高鐵站運營之后,單從照明系統來講就可以比傳統照明方式節省至少20%的電力,大約5-6年,燈光的投資就可以全部收回,而真空排污系統較傳統重力排污系統在高鐵站中的節水量可以高達80%。

      于家堡站的美麗夜景

      謎底揭曉

      前面讓大家猜于家堡站和哪種貝類長得很像,大家知道答案了嗎?

       看,跟帽貝是不是很像?

      (本文資料來源:新華社、中新網、百度百科、視覺中國、光明網、高鐵網)

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