長春全國率先採用裝配式地鐵站:如同搭積木,工期縮至一年內

建成國內首批裝配式地鐵車站、全國第三座全暗挖“十”字島側式換乘車站、長春市首條下穿河流的隧道,首次應用開放空間成像火災探測器……四年多來,諸多“第一”誕生於長春軌道交通2號線建設過程中,多項技術創新與革新,創造了一個又一個行業奇蹟。

這是省委省政府、市委市政府把人民的利益置於心頭、放在首位,在施工中大量採用新技術、新工藝、新方法的決策。一切為了人民的利益,為了確保如期順利通車、加快推進長春市軌道交通邁入網絡化運營時代,軌道交通2號線已然做到了極致。

長春全國率先採用裝配式地鐵站:如同搭積木,工期縮至一年內

解放大路換乘站3D效果圖 (圖片由長春市軌道交通集團提供)

最具創意的車站

建成國內首批裝配式地鐵車站

裝配式車站是長春首創。

軌道交通2號線一期工程中,雙豐站、興隆堡站、西環城路站、建設廣場站是國內首批採用裝配技術的車站,標誌著我國地下工程預製裝配式技術達到新的高度。

其中,雙豐站是我國首個地鐵裝配式車站,國際領先,也是軌道交通2號線的一大亮點。這個裝配式車站就是用“搭積木”方式建成的,這在全國尚屬首例。隨著第609塊預製構件通過精軋螺紋鋼與其他構件牢牢地固定在一起,該車站也成為國內外目前為止規模最大、結構體系最獨特的車站。

軌道交通2號線工程建設相關負責人範軍介紹說,相比傳統工藝,裝配式車站建設有諸多優點:

——加快地鐵工程建設速度,可大幅縮短工期,保證我國北方地區地鐵標準站建設在一年內完工。採用傳統現澆方法施工的明挖車站主體結構工期為12~16個月,而採用“預製裝配式結構”施工工期僅為6~8個月;該技術的應用,不僅能有效支持地鐵的建設週期,還能將地鐵施工對城市交通、周邊單位的影響降至最低。

——消除冬季施工隱患。“預製裝配式結構”在現場基本為拼裝的工序,將傳統的現澆混凝土結構變為工廠預製構件,無大量混凝土施工,現場拼裝施工,無需採用大面積保暖等措施,有效地保證了冬季施工質量,消除火災等隱患。這項技術在法國、荷蘭和俄羅斯等國已應用多年,並取得了良好的效果,較好地解決了工期、施工影響及冬季施工等難題。

——車站節能環保。僅木材就節省800立方米,建築垃圾減少80%,現場施工勞動力節省50%以上。“預製裝配式結構”可將設計、加工等工序進行一體化整合,節省工程投資。

——施工現場材料佔地減少,施工用地減少,作業空間變大。

採用傳統方法施工,現場需要材料堆放、加工等廠區,採用此方法可節省上述用地,減少施工對周邊單位的影響。

長春市軌道交通集團組織北京城建設計發展集團、北京交通大學、長春市政榮昌地鐵管片廠和中鐵建大橋局集團等單位開展科研攻關,借鑑北歐、俄羅斯等高緯度嚴寒國家工程建設經驗,提出了“預製裝配式地鐵車站結構”的思路,將在工廠預製好的主體結構運往施工現場,再按順序一個一個拼接成型,使施工生產實現工廠化。

此外,為凸顯裝配式車站的技術特點,裝配式車站在裝修、管線綜合、燈光等方面較傳統車站均有較大突破。

“軌道交通2號線工程應用此項技術,可取得顯著的經濟效益和社會效益,隨著長春市軌道交通線網的逐步建設,這項技術具有較好的推廣應用前景。”範軍說。

長春全國率先採用裝配式地鐵站:如同搭積木,工期縮至一年內

雙豐站是我國首個地鐵裝配式車站

工藝最複雜的換乘車站

建成全國第三座全暗挖“十”字島側式換乘車站

軌道交通1號線縱貫城市南北,2號線橫穿城市東西,這個“十”字的交叉點,就是解放大路站。它是1號線、2號線的換乘站,是繼北京、瀋陽之後的全國第三座全暗挖“十”字島側式換乘車站。

讓我們把目光聚焦到解放大路站所在地——人民大街與解放大路交會處,這裡是長春市交通最繁忙的路口。

在工程技術人員心目中,這是地質條件最複雜、高寒地區規模最大、施工技術難度最大的地鐵全暗挖換乘車站。

這裡地處城市中心,地下管線眾多且年代久遠,相關信息不全,加之場區內還有解放初期修建的人防建築,破壞了土壤的完整性。多年來因滲水形成了大量的洞穴、水囊及空腔,這些都促使施工方必須針對不同土質情況採用不同的暗挖方式,才能保證施工的安全和效率。

按照規劃,解放大路站施工需要持續近三年的大規模暗挖,這是一個巨大的挑戰——一旦路面發生較大沉降,這個交通樞紐將會“癱瘓”,造成無法估量的影響。

為了解決這個隱患且不影響地面幹線交通,工程師們對這座“十”字島側式換乘車站採用了全暗挖洞樁法和一次扣拱暗挖逆作法。傳統車站多采用明挖、蓋挖法施工,採用暗挖法施工的較少,特別是採用全暗挖施工的換乘車站,在國內更是屈指可數;二次扣拱暗挖逆築法是在暗挖導洞內直接形成由頂拱、邊樁、中柱和底板組成的完整、穩定的承力結構體系,並在此結構體系的保護下實現整個車站結構的逆作施工,一改傳統暗挖工法開挖分塊多、轉換次數頻繁、廢棄量大、作業空間小、施工效率低等不足。

解放大路站1號線站廳層與2號線站臺層可通過4個弧形換乘通道實現站內平層換乘,1號線站臺層與2號線站廳層通過4個樓梯步道實現站內雙層換乘。

軌道交通2號線實現通車試運營,標誌著長春城市軌道交通進入網絡化運營時代,初步形成了“十字交叉環狀合圍”的軌道交通骨幹網絡,1號線、2號線是在城市兩條中軸線上形成的“十”字換乘,打通了長春市東西、南北的互通,加上3號線、4號線構成的環線,軌道交通基本線網初步形成。

長春全國率先採用裝配式地鐵站:如同搭積木,工期縮至一年內

解放大路換乘站

軌道交通標誌性建築

建成長春市首條下穿河流的隧道

軌道交通2號線右線成功下穿130米寬的伊通河,這是我市首條下穿河流的隧道。

吉林大路站至南關站,全長1.3公里,與其他區間不同,這一區間包含長春軌道交通建設史上第一條下穿伊通河的隧道。

“下穿伊通河的施工難度很大,隧道外邊緣距離長春大橋的樁基僅5.8米,在施工過程中我們必須嚴格控制掘進參數和精度,確保橋樑基礎不受影響。”軌道交通2號線工程建設相關負責人範軍介紹說,經過周密的前期準備,2月12日,盾構機從右線開始穿越伊通河,3月16日實現吉林大路站至南關站右線貫通。由於兩條隧道均是自東向西方向施工,為了確保工程安全,兩臺盾構機需要間距100米,左線隧道於4月20日實現貫通。全程對橋上交通無任何影響。

長春全國率先採用裝配式地鐵站:如同搭積木,工期縮至一年內

2月12日,下穿伊通河的盾構機始發進洞

首次啟用火災探測器

為軌道交通車輛段大庫安全保駕護航

車輛段、停車場是城市軌道交通線網中的重要設施。其中,車輛段承擔著車輛地大修、架修、定修等作業任務,停車場承擔停車作業任務。車輛段和停車場內一般設置有淨高約10米的高大空間大庫。

軌道交通2號線首次將開放空間成像火災探測器(雙鑑式煙霧探測器)應用在軌道交通車輛段大庫的火災自動報警系統中,解決了車輛段大庫由於開放空間較高、吊頂上方橋架管路錯綜複雜和屋頂不平整、容易遮擋等引起的火災探測難題。

在這裡,將庫內火災探測器接入整個段場的火災自動報警系統,以便在火災初期探測到燃燒產生的煙霧和熱光輻射等,並在消防控制室的火災報警控制器及圖形工作站上顯示火災發生的位置,聯動相關消防設施,及時組織人員疏散和火災撲救。


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