图为成自宜高铁斜穿成都天府国际机场平面示意图。

 

　　今年春运是天府机场站迎来的首个春运，日均发送旅客3600多人次，其中约80%为空铁换乘的旅客。坐上高铁赶飞机，成为时髦炫酷的出行方式。

 

　　2023年12月26日，成自宜高铁开通运营，同时投入运营的天府机场站成为全球首个实现“时速350公里动车组不减速下穿航站楼”的高铁站，其置身于国内首个地铁与高铁斜交综合交通换乘中心，设计和建设过程是破解一系列世界级技术难题、不断攀越高峰的历程。

 

　　夹心层+活塞风井

 

　　助时速350公里动车组“悄悄”下穿航站楼

 

　　为了实现空铁一体化便捷换乘，设计师将轨道交通规划在成都天府国际机场航站楼下方。“相当于把传统的平面航站楼变成了立体航站楼。”成自铁路有限责任公司总经理罗朝基介绍，位于机场两座航站楼间的地铁与高铁斜交综合交通换乘中心，从地面一层到地下二层，引入了高铁、地铁等9种交通方式。

 

　　铁路天府机场站位于航站楼下方，是一座有2台6线的高铁站，其中有2条高铁线可供时速350公里动车组不减速通过。列车在高速行驶过程中会产生风噪、声噪和振动，不可避免地会将振动传导给上方的航站楼。飞机起降也会对动车的安全稳定运行产生影响。

 

　　核心问题之一是如何让动车穿行与飞机起降互不干扰。

 

　　“该工程对建筑结构抗风压、减振等问题都提出了全新挑战。”中铁二院工程集团有限责任公司建筑院咨询分院院长、天府机场站设计总体负责人王甦说，常规的基础隔振无法实现，需要在航站楼进行层间隔振设计。

 

　　天府国际机场T2航站楼地下8.5米处即为隔振层。建设者在地基承重支柱下方安装了254套隔振器隔振系统，每套系统配备2至10个不等的减振支座。

 

　　安装了减振支座的隔振层类似于夹心饼干的中间层。不同于传统建筑以增加构件物理强度为主的“硬碰硬”式减振思路，隔振系统的核心理念为“以柔克刚”。

 

　　“必须有足够的刚度，才能满足荷载需求，同时还要具备一定的柔性，才能在猛烈的重压下，通过微变形分散压力，而后恢复如初。”王甦介绍，每一个减振支座都能承载200吨左右的重量，其核心部件——特种隔振弹簧可经受300万次循环载荷作用，且无断裂和任何裂纹，“‘夹心层’中的隔振设备无法经常维护，这就要求它必须具有非常高的可靠性。”

 

　　问题之二是如何最大限度消除列车穿行产生的隧道风对建筑结构和旅客乘车体验带来的影响。

 

　　通过大胆的理论创新与严谨的技术创新，中铁二院、四川华西集团有限公司和重庆大学联合组建的团队研发了斜穿航站楼的现浇叠合拱形厚重顶板支模体系施工技术。

 

　　施工方在天府机场站区间隧道下穿T2航站楼的咽喉，采用跨度1.6千米、直径13.3米的半球形圆拱顶板转换T2航站楼框架柱，并用局部钢管柱作为基础结构，以此解决结构受力的问题，增大隧道的过风面积，从而减小风压。

 

　　四川路桥铁建公司天府机场站站后1标项目部总工程师袁飞介绍，为提升旅客乘车舒适度，隧道内还设置了8处面积大于100平方米的活塞风井，减小列车进出隧道时形成的风压，同时在长达400米的站台区域，每隔20米设置5个泄压风孔，分流冲入站台侧的气压。当列车下穿经过，航站楼内的乘客几乎感受不到来自噪声、振动的干扰。

 

　　创新工法

 

　　解决“巨人踩在扁担上”的承重问题

 

　　和同等规模的机场航站楼相比，成都天府国际机场有着较短的旅客步行距离，这得益于机场“手拉手”构型的航站楼设计。

 

　　T1、T2两座航站楼均属于超长超宽单体建筑，俯瞰宛如两只展翅腾飞的鸟。两座航站楼造型独特，有大量的异型结构，高铁列车还要不减速下穿于此。

 

　　两座航站楼自重达几十万吨，地下25米处是长1.6公里、最宽处仅66米的高铁线路。王甦将狭长的铁路部分比作一条巨型扁担，要承载起两座航站楼的重量，“相当于巨人的两只脚踩在扁担两头”。

 

　　高铁列车从隧道通过，隧道顶板作为航站楼的基础，要承载极大荷载。为扛起航站楼的重量，天府机场站最厚的顶板达3米厚。

 

　　“这就带来了大体积混凝土浇筑难题。”罗朝基说。为此，建设者们创新性提出了厚重混凝土顶板结构体系的现浇叠合施工方法，将原设计拱形结构的一次性浇筑变为分3批浇筑，有效解决了这一问题。

 

　　建筑物头重脚轻，像沙地里的萝卜，根扎不牢，容易被拔出。为应对这一问题，建设者发明了一种用于工程建筑的抗压抗拔桩结构，通过若干定位钢筋围成的定位空间、若干个桩身纵向筋、加密内箍筋等方式，让隧道牢牢“抓”在地基上，既抗压又抗“拔”。

 

　　天府机场站站台位于地铁与高铁斜交综合交通换乘中心地下二层，地铁车站站台位于地下一层，高铁线与地铁线呈55度角斜交。如何让地铁、高铁斜穿航站实现“完美交叉”？建设者针对地质条件复杂、高铁下穿建筑物、超长与复杂结构施工等技术难题展开探索，研发了超长预应力梁薄板混凝土结构跳仓施工方法，实现了超长薄板混凝土结构无缝施工，又通过桩基智能化施工方法，解决了复杂地质条件下桩基施工控制问题。这些智慧结晶最终集成于“下穿高铁的大型机场航站楼关键施工技术研究与应用”科技成果，包括专利7项、软件著作权2项、省级工法8项。

 

　　给高铁站做一个“全身CT”

 

　　让“地下迷宫”一目了然

 

　　成都天府国际机场从设计、施工和运维全过程采用BIM技术。这一技术同样应用在了天府机场站的项目管理中。

 

　　借助BIM技术，天府机场站如同做了一个“全身CT”，三维模型式的结构与站房信息结合，构建了一个与真实情境相同的建筑工程信息库，为建设施工过程中的管理工作提供了便利条件。

 

　　在设计过程中，BIM技术通过模型进行实验，提前检测施工图纸存在的问题，把堵点消除在设计阶段，提高了施工效率，减少了拆改量。在具体施工管理中，BIM技术以浅显易懂、直接明了的可视化技术交底形式，将复杂三维管道、结构、关键节点及工序直观展现给施工人员，减少了二次管理成本，科学地节约了材料用量。

 

　　站后工程建设也就是车站的装修工程，需要在已成型的建筑中进行“穿衣戴帽”的安装工作，涉及地下空间的排兵布阵。

 

　　天府机场站地下两层的装修施工面临安装量大、工序复杂等问题，管网铺设难度尤其大，仅各类材料就多达1000余种。在施工中，BIM技术实现了铁路施工图纸的立体化，将交织成地下迷宫般的各管道分层展现、理顺走通。有了它的帮助，施工人员能一目了然，保证施工分毫不差。

 

　　天府机场站站台使用的屏蔽门也暗藏乾坤。“我们使用的是自适应式屏蔽门，可以根据不同型号动车组的停靠位置对准开启。”罗朝基介绍，自适应式屏蔽门的两扇门前后交叠，双向驱动，可以实现站台任意位置滑动门开度2米至8米范围内动态调整，无论哪种车型、如何编组，屏蔽门都能智能识别，实现站台门和车门位置精准对齐，“简单来说，就是能够实现‘门随车跑’。”

 

　　地面大鹏展翅，地底“巨龙”穿越，世界级工程的筑造智慧成就了网友口中的“最牛空铁‘牵手’”，再次向世人展示了高铁“国家名片”的科技含量和中国基建的硬核实力。

 

　　●T1、T2两座航站楼采用“手拉手”构型设计

 

　　●斜穿航站楼和综合交通换乘中心的高铁线路位于地下25米处，长1.6公里、最宽处仅66米，如同一根细长的扁担

 

　　●通过综合交通换乘中心的搭建，旅客从航站楼出来后，走到天府机场站候车大厅最远处只需要10分钟