搜索
设为首页收藏本站 开启辅助访问
 找回密码
 注册

天津于家堡站运用BIM技术 继117大厦再创全球之最

查看: 1311| 评论: 0| 发布者: bimuser |原作者: bimuser |来自: 光明网

放大 缩小
简介:9月20日,京津城际铁路天津站至于家堡站开通,从北京到天津滨海新区只需45分钟。

摘要:9月20日,京津城际铁路天津站至于家堡站开通,从北京到天津滨海新区只需45分钟。

208011450.jpg

京津城际铁路天津站至于家堡站开通

站在天津滨海新区的于家堡站站房望去,周围是高楼林立的商务区,中间是全地下高铁站房上设计下沉式休闲公园绿化,只有穹顶位于地面以上,犹如海河畔镶嵌了一枚银色的贝壳,整体美景浑然天成。

9月20日,京津城际铁路天津站至于家堡站开通,从北京到天津滨海新区只需45分钟。

208011611.jpg

于家堡站房是目前世界最大最深的全地下高铁站房,也是全球首例单层大跨度网壳穹顶钢结构工程。

除了露出地表的穹顶之外,90%的施工任务都在地下进行,相当于把北京南站的主体施工工作下沉至全地下进行。中铁建工集团于家堡项目总工程师李根喜说,在工程实施中,项目部克服了基坑深、地质差、地下水多和技术风险大、难题多、含量高等难题。

65米超深地下连续墙创高铁站房之最

65米深地下连续墙被李根喜认为是项目部最杰出的作品之一,“在地连墙施工速度和成槽质量方面都处于行业领先地位。”

因为是全地下式车站,而且临近海河,盐碱地质给于家堡站的地下连续墙建设提出了高要求——深度要达到地下60米、最深处达65米,相当于天津地区一般高层建筑物桩基的3倍,约等于300米高楼所需桩基深度,且地质条件复杂,地下连续墙是“T”“Z”“L”“一”等异形结构,基坑开挖难度大,极易产生流砂、涌砂,这给地下连续墙施工及基坑开挖安全施工带来极大难度。

“为了防止地下水进入站房内,我们围绕整座站房建造了一道厚1米、长1435米的‘城墙’,它能够有效阻止流沙和透水对建筑造成的伤害。”李根喜说,这是一项宏大的工程,它的长度和厚度相当于西安古城墙的1/10。

在盐碱地中建一个地下连续墙已很不容易,尤其还要建设一个拥有“T”“Z”“L”“一”等异形结构的地连墙,难度可想而知。

李根喜介绍,项目组为此专门成立了课题组,开展试验,取得土质、地下水位、泥浆比重等关键数据后订制施工方案,并邀请清华大学、天津大学等高校专家对施工方案进行了23次论证。“我们对个别淤泥层超厚的位置引进SM特性泥浆以提高水的黏滞度,这一方案使槽壁表面形成一层坚韧的胶膜,有效地防止了槽壁坍塌。”

在这座坚固城墙的保卫下,于家堡站后续施工作业中从未发生渗漏水现象。

误差千分之一施工创精细控制之最

于家堡站选在一块三面环水的盐碱地,透水、流砂是最大天敌。要将设计图纸变成现实,最重要的是要有一个坚实的站房基础。

“首先,起防护作用的钢筋笼下放必须精准。”李根喜说,为了将钢筋笼下放误差控制在千分之一以内,项目部前后为地连墙施工组织了大小13次专家论证会和计算机BIM模拟施工,最终通过采用高精度导墙和三抓成槽施工工艺控制垂直度,完成了此项难度极大的基坑支护工作。

钢管柱是于家堡站房坚实立足点的首选,由于地下工程的特殊性,在没开挖基坑前,钢管柱位置就要被确定,每根钢柱在下压过程中的定位精度要达到1‰。

这是国内任何一个站房工程都未曾遇到的情况。

李根喜表示,最终项目组采用了国内仅有的三台AM扩孔旋挖钻机,首先使成孔质量达到100%,同时减少了钢筋、混凝土等材料的使用,降低了桩基土方开挖量,并由机械生产厂家配合施工进展情况,对钻机性能及时进行改进,以适应天津地区的地质情况。最终于家堡站房的100根HPE液压钢管桩、287幅地连墙全部合格。

大跨度单层网壳钢结构引领全球之最

“贝壳”型大跨度穹顶南北向长143.9米,东西宽度80.9米,最高点离地面25.8米,重达4200吨、相当于半个埃菲尔铁搭的重量,主要杆件采用36根正螺旋和36根反螺旋变截面曲线钢箱梁相互交叉连接。

“尽管钢结构造型与鸟巢有点类似,但鸟巢内部有混凝土承重,于家堡站中间却没有任何支撑物,全靠周边36个基座施力。”李根喜说,这种施工工艺在国际上鲜有前例,此外1000多个不同节点,2000多个不同的杆件,每连接一次就要变换一次方向。

这也是项目部面临的最大难题,连接点太多,不能像普通的方方正正的建筑一样程式化安装。

为保证钢结构的精确性和稳定性,项目部与天津大学钢结构科研团队联合进行全程研发监控。

“经过严谨的实验论证,最终我们提出‘地面拼装、部分散装、中心提升’的施工方案。”李根喜说,换句话说就是将钢结构穹顶在地面拼装好后,再设置21个提升点,分区域、分步骤实现同步提升。

“地下室”内仰望透明膜“天空”

按照设计规划,建成后的于家堡站将成为集城际铁路、地铁、有轨电车为一体的现代化、多层次立体交通枢纽,具备高速、高效周转大量人流、物流的能力。

在这座地下车站内,旅客可以仰望天空,也可通过透明的穹顶看到周围的如画景致。

这种视觉体验得益于站房采用了与水立方相同的ETFE膜材料,然而,与水立方规则的六边形膜结构不同,这是国内第一次对ETFE膜进行异形安装,施工难度远远大于水立方。

站房整个穹顶的膜有7060平方米,被正反螺旋梁分为783个大小不一的气枕,其中最大的约42平方米,最小的仅0.5平方米。

李根喜说,考虑到膜的价格昂贵、购置时间长,项目部进一步深化设计,在钢结构安装的同时,由专人用2个月时间对每一个气枕膜的尺寸进行了高精度测量定位。在安装时,施工人员分成5个小组进行逐一安装,每个组由3至5人组成,并安排专人负责安全检查,全工作段进行现场监控拍照。

此外,为了不让气枕膜被尖锐物体划伤,项目部在气枕膜上安装支架,防止鸟类停歇所造成的不必要伤害,并在顶部中央区域的18块气枕膜周边安装了440度电阻丝,有效解决了防火和气体排放的问题。



鲜花

握手

雷人

路过

鸡蛋
已有 0 人参与

会员评论

返回顶部