把高铁站房横架在繁忙干线上

2023-05-24 来源：科技日报

本文摘要：　　正在架设的庐山站东站，上架站房结构由候车层桁架、换乘通廊及天桥等5个单体组成。总宽176米，总长90米，总重4300吨，覆盖面积达15840...

　　正在架设的庐山站东站，上架站房结构由候车层桁架、换乘通廊及天桥等5个单体组成。总宽176米，总长90米，总重4300吨，覆盖面积达15840平方米，相当于38个标准篮球场。由于施工不能影响铁路干线运营及施工场地狭小等原因，项目团队创新采取“工厂内分段制作+现场分单元组拼+数控液压同步顶推”的顶推方案。新方案较常规吊装，在安全性、可行性上更占优势，且能缩短约8个月的施工时间。

　　秀美壮丽的江西庐山脚下，既有庐山站改扩建工程迎来重要节点。

　　5月19日，庐山站东站房顶推试验成功。重2100吨的钢结构组合体以顶推形式，横跨在四条既有高铁轨道上方，为世界首创首次顶推。“这标志着我国铁路建设迈出了在攻克多条繁忙既有线上，同步建设大型站房改造工程难题的第一步。”中国铁路南昌局集团有限公司相关负责人说。

　　原庐山站站房面积为4000平方米，设置于铁路线前。乘客进站后，从地下穿过，分别上至不同的线路乘车。随着多条铁路干线在此汇聚，庐山站急需扩建。由于地处市区，受建设场地、线路运营安全等因素制约，此次庐山站改扩建工程首次将现代高铁站房横架在多条繁忙干线上。

　　2020年9月，庐山站启动站房改扩建工程，工程分东西站房两期建设。其中，西站房已于2022年4月完成建设并投用。改扩建完成后，新建庐山站面积将扩至6万平方米，车场规模8台25线。

　　“庐山站改扩建项目，首创多条线上高架横跨顶推，同时结合庐山文化元素，并加大绿色环保设计；施工探索了高落差瀑布式大型双曲面大雨棚、大型站房改建钢结构整体跨线顶推等多项工艺。”中铁建设庐山站项目负责人康宽彬说。

　　绿色人文，描摹一条“庐山瀑布”

　　因汇聚京港高速铁路安庆—九江段、武汉—九江铁路、南昌—九江城际铁路、北京—九江铁路等多条铁路干线，庐山站已成江西省第二大铁路站房。

　　在市区内扩建庐山站，设计除了首创在多条繁忙干线上架设新站房的形式，同时还结合庐山文化元素，贯彻绿色发展理念。

　　进入已投运的庐山站西站房，首先映入眼帘的便是正立面中部的“庐山瀑布”造型的大雨棚。“设计为‘庐山瀑布’飞流直下三千尺的大雨棚，两侧结合柔美的曲线，雕刻出‘众水汇集’的韵律感；站房外立面，采用了白色装饰铝板幕墙与横隐、竖明的玻璃幕墙相结合的形式，运用拼叠的弧线造型，演绎出庐山的秀美之感。”中铁第五勘察设计院集团有限公司庐山站建筑设计负责人孙玉刚说。

　　设计团队还以“雄秀庐山”为抽象原型，以“山影水语、融汇九川”为设计理念，整体勾勒出“融山纳水、浑然一体”的站房形态。

　　此外，庐山站还创新多项绿色环保设计。

　　“据测算，天窗部位采用滤光管帘引入自然光，站房平均每年预计节约140556度电。”中铁建设庐山站项目机电经理穆成林说道。

　　在庐山站西站房候车大厅设计中，9个天窗别具特色。天窗分别与九江的赣江水、鄱水、余水、修水、淦水、盱水、蜀水、南水、彭水等“九水”相呼应。其疏密均匀的滤光管帘吊顶，犹如波光粼粼的水面泛起的一丝涟漪，对阳光的吸收和折射能力较强。“白天过滤后的阳光，均匀洒落点亮整个空间，无需额外照明，美观的同时还节能环保。”孙玉刚说。

　　3D打印，还原“飞流直下三千尺”

　　“庐山瀑布”造型的大雨棚，有一种强烈的“飞流直下三千尺”的磅礴气势与美感。

　　用建筑材料人工打造的“高落差瀑布式大型双曲面大雨棚”，为国内首例。大雨棚由三个方向的曲面造型围合而成，跨度36米、高差21米、面积达3600平方米，空间曲率连续大幅度变化，内部空间复杂程度堪称同类型空间吊顶之最。

　　“交叉节点多达624个，外部空间选择的建材为双曲铝板，共1864块，造型均不相同，自上而下拼接成不规则发散状扇形结构。”康宽彬说。

　　面对这一建设难题，项目团队采用3D打印及BIM信息化技术。用3D打印技术扫描图纸，形成3D实体等比例三维模型，完成对大雨棚施工的虚拟与实体双重控制；利用BIM信息化技术进行空间定位。“我们先后进行了13次实体样板与模型参数的对比。”康宽彬说。

　　在施工过程中，技术人员还结合自主研发的云技术质量管控平台对工程进行质量管控，将室外1786根弧形龙骨和双曲面铝板安装精度控制在0.5毫米，确保室内大雨棚空间2268根尺寸不一、曲率不同的铝条板能够精准拼接。

　　为完美体现倾泻而下的瀑布，除比选合适的铝板外，超长弧形铝条板对焊接工艺的要求也极为苛刻。“做这项焊接工艺的，都是具有20年以上经验的船舶焊接工。”康宽彬说。

　　3D与BIM信息技术建模，云技术质量平台管控，选材用料严格把关，专业焊接师确保焊缝“隐形”……最终团队精准还原出了一条“飞流直下三千尺”的“庐山瀑布”。

　　安全高效，创四项顶推施工世界纪录

　　正在架设的庐山站东站，上架站房结构由候车层桁架、换乘通廊及天桥等5个单体组成。总宽176米，总长90米，总重4300吨，覆盖面积达15840平方米，相当于38个标准篮球场。

　　由于施工不能影响铁路干线运营及施工场地狭小等原因，项目团队邀请专家对施工方案进行了11次论证，创新采取“工厂内分段制作+现场分单元组拼+数控液压同步顶推”的顶推方案。“新方案较常规吊装，在安全性、可行性上更占优势，且能缩短约8个月的施工时间。”康宽彬说。

　　由5个单体组成的“钢铁巨无霸”，各结构间的造型、刚度、受力等均不一致，过程中变形控制难，工序转换量较大，要确保在有限时间内完成安全顶推，是施工面临的最大关隘。“技术团队在结构之间，创新采用空间限位转换技术进行临时铰接，使连接部位有弹性伸缩范围，解决了两侧结构体因不同步容易变形的难题，确保了异形不等高钢结构组合体的顶推同步。”中铁建设庐山站项目总工程师崔现良说。

　　此次顶推的钢结构组合体十分复杂，由43581根钢梁组成。为在有限的天窗时间内做到顶推安全高效，项目创新采用振弦式应变传感器系统，通过监测仪实时监测钢结构的温度、应力、位移三大数据系统，监测数据多达175组。

　　据悉，庐山站东站顶推施工将分三次完成，全部顶推完成后，将一举创造站房改造工程跨线顶推施工中宽度、重量、面积、滑轨数量等四项世界纪录。

　　庐山站东站房主体结构预计12月底完成施工，届时将填补上跨铁路繁忙干线高效安全建设大型站房改造工程的空白。

关键词：干线铁路

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