李 蓉
金秋时节,碧波荡漾的运河旁,亚洲最大地下综合交通枢纽——北京城市副中心站工地塔吊林立,一片热火朝天的繁忙景象。
目前,由中铁十六局集团有限公司等单位承建的北京城市副中心站1标段站房核心区正在开展钢管柱和抗拔桩的施工,污水管线、热力管线、通信管线、中水管线等管线改移工作正在稳步推进。这标志着北京城市副中心站1标段站房核心区重要节点完成,作业场地面施工全部打开。
【资料图】
北京城市副中心站交通枢纽西起北运河东岸,东至东六环外路县故城遗址区,北起京哈铁路南侧路,南至杨坨中路、杨坨一街,地下建筑面积达128万平方米,由站房核心区、接驳区和咽喉区3部分构成。车站分为3层,涵盖城际铁路和地铁进站厅、城际车站候车厅和出站大厅、轨道换乘空间、城市公共空间和商业配套设施等。
北京城市副中心站集商务、交通、文旅、娱乐等多功能于一体,有2条城际铁路、1条市郊铁路、1条轨道交通和15条公交线路在这里实现换乘,将搭建起京津冀联动的交通网络。
266根巨型钢管柱精准插入,撑起整个主体结构
北京城市副中心站属于超大、超深、超宽地下工程,基坑平均深度达32米,最深处达43米。
10月17日,在工程人员的带领下,笔者戴上安全帽走进基坑,近距离细看才发现,这些钢管柱大得惊人。桩柱一体逆作钢管柱单件重量最高达91吨,最大直径达1.6米,最长33米,创目前国内站房建设之最。
“由于项目周边邻近既有京哈铁路、市政道路及管线,该项目在施工工法上也与传统方式不同——使用逆作施工方法。逆作法施工在桩基施工完成后先进行顶板施工,再向下逐层开挖,充分利用现有场地,这样能有效加快施工进度,提升整体安全性。”中铁十六局集团北京城市副中心站综合交通枢纽1标项目部负责人刘长荣介绍,“钢管柱撑起了它的整个主体结构。”
“北京城市副中心站交通枢纽工程对钢管柱的垂直精度要求非常高。在近30个小时的安装过程中,垂直精度误差始终不能超过1‰,也就是倾斜在2厘米以内,施工难度极大。”项目部副经理冯权介绍,调垂技术可以说是盖挖逆作法施工中的关键。
为此,项目部应用了先进的传感测垂技术、优化施工工艺和精确的过程控制,成功保证了钢管柱高精度垂直度的设计要求,且施工质量可靠、数据波动范围小。
为确保266根巨型钢管柱一次成优,施工人员为每一根钢管柱安装垂直度传感器,在内壁安装倾角仪,实时收集坐标、倾角、频率、振幅等数据信息,保障长度近40米的钢管柱下插过程中正线钢管柱垂直度偏差不大于1‰。
采用多项科技创新成果,实现低碳绿色施工
绿色和科技创新是北京城市副中站最鲜明的底色。
北京城市副中心站的建设如火如荼。待地下结构施工完毕后,地上将建设标志性建筑——“京帆”屋盖。“京帆”屋盖融入城市花园,衔接城市绿轴,形成独特景观,将打造檐下绿色城市会客厅,为市民提供丰富多彩的活动场所。
北京城市副中心站综合枢纽建设管理有限公司负责人介绍,“京帆”屋盖建造了穿孔遮阳板,平衡了冷热负荷,可以合理控制室内光热环境。经测算,采用“京帆”方案,每年可减少热负荷520万千瓦时。
建设过程中,中铁建设集团有限公司、中铁十六局集团积极响应北京市绿色发展理念,自主研发泥浆脱水处理系统、多功能一体化洗车机、滑轨式半封闭操作棚等,有效减少扬尘污染,确保工地周边道路干净整洁,同时搭配围挡喷淋、工业级焊烟收集器等设施,实现低碳绿色施工。
在建设过程中,中铁十六局集团依托校企共建这一载体,联合北京工业大学,利用BIM建模创建智慧工地,实现了施工现场可视化展示、三维场地管理、图纸问题的校正、模板工程及支撑架细化设计、工程量快速提取、虚拟施工管理等多项功能,使科技助力施工得到有力展现。
直面各种困难考验,确保“钢筋铁骨”成形
这个“亚洲最大”工程与1‰的精度之间如何实现完美结合,如何保证工程质量?疫情期间,施工所需要的材料如何保障?
施工人员进行全过程监测和调整,精细控制误差。钢管柱一次只能往下插70厘米,进行监测、校核之后,再继续进行。
监测运用了很多高科技设备。比如,在工具柱顶端外侧180度布设了2个测斜仪,在下放钢管柱的过程中监测钢管柱的偏移情况,经数据分析垂直度不满足要求时,利用全回转钻机的液压控制系统及时进行微调。同时,施工现场还架设了3台全站仪,监测桩中心和垂直度,保证钢管柱垂直精度百分百达标。
“每根钢管柱下插到位前,还将在桩基内灌注约200立方米混凝土。为保证工程质量,我们对混凝土进行连续浇筑,对现场施工组织提出了更高的要求,确保混凝土不出现冷缝。”冯权说。
疫情期间,项目部完善了防疫应急措施及保障措施,加强了与河北廊坊、天津宝坻等建材供应重要来源地的联动,对工程所需材料做到有组织、有计划地进行采购,钢筋、混凝土等材料目前供应稳定。“最主要的是钢管柱,它需要在工厂完成加工,疫情原因导致工厂加工进度缓慢,因此我们提前储备了30余根钢管柱,能够满足近一个月的施工需求,有效保证了施工的连续性。”刘长荣说。
如今,“钢筋铁骨”渐渐成形,地上是繁华的都市生活圈,地下是四通八达、充满活力的轨道交通网,“站城融合”的北京城市副中心站综合交通枢纽工程正在加快建设。