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城轨质量巡礼丨绿智融合 创新发展——锡澄S1线南门站叠合式拼装施工纪实

时间:2023年03月28日    作者:《铁路建设报》通讯员 徐琳 杨有为 刘家琦  点击量:

大江之阴,古城南门。绿草如茵的八字桥公园积淀着历史的深厚,见证着江阴古南门外的繁华盛景。全国首座叠合式拼装地铁车站——中铁一局城轨公司承建的无锡至江阴城际轨道交通工程南门站便坐落于此。

历经千古岁月的江阴古南门城楼,遥望着不远处南门地铁站在一天天修建完成。南门,这两座不同时期的建筑却拥有相同的名字,一座是用马拉人扛的斑驳青砖筑起的历史见证者,而另一座则是现代装配式建筑的工程杰作。

装配式地铁车站是装配式建筑的一种新形式,它将传统工法施工的钢筋、混凝土集中在工厂流水化生产成预制构件,运送到现场,像“搭积木”一样一块一块拼接成型,促进基建行业变革,实现了建筑结构施工生产的工厂化。

基于装配式建筑施工质量好、速度快、绿色低碳环保、节约人力等优点,无锡地铁在南门站建设之初便提出了明挖法施工装配整体式有柱地下车站设计和施工方法、智能化虚拟建造技术等7项创新点,其中3项填补了国内空白。

攻坚克难,精心铸造地下长城

“地下连续墙相当于整个车站主体的‘防护服’,承担着止水、抗压等功能,是车站深基坑作业第一道安全防线。”项目技术负责人孙延盼介绍道。

南门站自2020年10月开始围闭施工,施工工法新颖、专业接口多、综合程度高。而项目建设团队所面临的第一个挑战,便是如何安全高效的完成地下连续墙的施工,为后续车站拼装创造条件。

据了解,车站全长为198.7米,整体处于淤泥质地层中,道路两侧地下遍布着密密麻麻的市政管线,开挖条件较为复杂。为了给后期预制构件的吊装预留作业空间,车站采用了9米的超宽地下连续墙,是无锡地铁建设以来首次使用该尺寸的地连墙。

地连墙比常规的6米地下连续墙更宽,成槽施工难度也随之加大,存在地连墙基面控制困难、大吨位钢筋笼吊装风险高等一系列难题,对泥浆比重、成槽稳定及施工进度控制等要求极高。

孙延盼和他的青年技术团队依托梁西军劳模创新工作室集中力量开展科研攻关,探索出了一套全新的工艺工法:“在成槽开挖前,先使用三轴搅拌桩机,对地连墙两侧土壤注入水泥浆加固处理,可以有效地避免施工过程中的塌孔。在成槽后,技术团队使用数字化超声波侧壁仪器,对槽段壁面垂直度进行实时检测,确保地下连续墙精准成型。”

为确保地连墙修筑过程的质量,项目测量人员定期出入现场进行监测分析,对施工精度进行及时纠偏。试验人员深入研究泥浆配比,适时对泥浆取样检测,确保泥浆比重符合要求,以保证成槽过程泥浆护壁的稳定安全。

2020年12月19日,项目团队仅用时53天便完成了车站全部地连墙的施工任务,以大干快上的冲刺姿态,为叠合式拼装车站正式组装打下了一道坚实的“防水城墙”。

创新发展,匠心拼就绿色枢纽

“自主创新是科技发展的灵魂,是一个民族进步发展的不竭动力,更是支撑国家崛起的筋骨。”

南门站作为全国首个采用装配叠合整体式结构的地下车站,其工艺既具有装配结构预制构建工厂化、现场湿作业少、施工周期短的优点,又兼备现浇混凝土良好的防水性和抗震性,体现了绿色环保、智慧建造的理念。

据技术人员介绍,车站采用单面预制外墙叠合板、预制钢管混凝土柱、预制型钢混凝土叠合梁、预制预应力叠合板等预制构件,采用新型环扣式节点、型钢组合节点进行构件连接,采用预制内隔墙、装配化吊顶、管线分离等装配化装修技术,预制装配率达90.2%。

面对这一次全国首创的挑战,项目团队谁的心里也没有底。

“我们要有自主创新的骨气和志气,才能让新型装配式方案尽快推广运用。”作为未来装配式车站的一次试点,孙延盼和他所在的梁西军劳模创新工作室成员们主动请缨,迎难而上,深度研读设计资料,多次前往类似工程调研,在集中讨论和研究下,自主研发了“新型多功能龙门吊”、“多功能可移动拼装机”、“预制侧墙翻板机”和“360°旋转通用型吊具”等智能化机械设备,大幅度提升了施工工效,为装配式地下车站实质性工程施工提供了智能化设备。

项目还在施工中积极应用BIM技术和智能化虚拟建造,将车站构配件从生产、出厂、进场、施工以及现场质量的检查与整改等全过程数据与模型相互关联,从而实现管理有痕迹、信息可追溯。

“主体封顶了!”2022年8月31日,随着最后一层混凝土浇筑完成,一线人员欢欣鼓舞。自2020年10月17日开始首方混凝土浇筑,项目日夜兼程鏖战,矢志克难攻坚,终于如期实现了南门站主体结构封顶,为全线如期建成通车奠定了坚实基础。

铸造精品,恒心勇攀行业高峰

步入南门站的地下车站,只见主体结构已经完成,工人们正在进行一些收尾工作。沿着车站细细查看,整个站内侧墙、柱子表面平滑如镜,清水混凝土展现着颇具特色的“工业风”。

整个车站无渗漏、墙、柱子表面光滑整洁,无蜂窝麻面,无缺棱掉角,达到了内实外美的效果。

“车站严格落实精细精品化施工:车站防水是重点,施工中,防水环节重点把关,每一条施工缝都按要求凿毛;每一张防水卷材都按设计要求搭接固定。”

现场技术负责人王志杰介绍道,“此外,项目还深抓绿色环保主题,根据装配式车站湿节点特点设计加工新型节点定型钢模板,减少车站模板、方木的损耗,树立文明施工标杆。”

建设过程中,不仅要考虑当前车站如何干好当前的这座车站,还要为今后在全国推广拼装式车站制定标准和依据。项目科研团队积极开展装配式科研课题研究,总结工程建设经验,组织制定了装配式车站设计标准、生产标准、施工与验收标准、评价标准,旨在建立装配式车站全过程技术标准体系,为全国的装配式车站建设提供指南。

而作为技术领头人的孙延盼带领着他的技术团队,累计申报实用新型专利22项、发明专利15项。在QC课题攻关上先后获得省级QC成果1项,市级QC成果3项。他们针对南门站的特点及难点,已发布无锡市标准2项,在手国家级协会团体标准3项,省级协会标准3项,发布企业级工法2篇。奠定了城轨建设的技术基础,在行业内发挥了示范引领作用。

两年来,南门站先后荣获2020年度省级绿色智慧示范片区标准化星级工地、2021年省建筑产业现代化示范工程、2022年度省级绿色建筑发展专项资金项目、第二届地下空间创新大赛优秀科技成果等一系列荣誉……

风正潮平,自当扬帆破浪。

任重道远,更须奋鞭策马。

锡澄线南门站的顺利完工,不仅证明了明挖装配叠合整体式有柱地下车站成套技术可在富水地区、常规带支撑基坑条件下推广,同时也形成了设计、构件生产、施工、装备研发的全产业链。

“地下空间”结构装配式的推广应用,让绿色化、智能化施工理念不断深入人心,有效推进后续项目建设,不断开拓更多的市场需求,助力城轨公司高质量发展。

南门站施工现场

超宽地连墙吊装

混凝土浇筑地连墙

成槽超声波检测

预制外墙拼装

预制钢管柱吊装

侧墙翻板机

成型车站

BIM应用