“巨人”脚下踩“蛋壳” 高速铁路“穿堂”过——探寻天府国际机场地底之秘

文章来源:川报观察   发布时间:2019-03-21 14:16   点击:


本文转载自川报观察 2019年3月21日 
川报观察记者 罗之飏   摄影  杨树

探访成都天府国际机场T2航站楼
“巨人”脚下踩“蛋壳”  
高速铁路“穿堂”过

 
 
项目名片
成都天府国际机场T2航站楼,距成都市中心天府广场约51.5公里,新建高铁成都至自贡线天府机场段从下方穿越,是全世界首例直接下穿机场航站楼、滑行区、跑道的高铁。
位于T2航站楼地下的成都至自贡线天府机场段天府机场站,分为主体部分和两端咽喉区部分,其中主体车站为地下两层三洞七垮双岛式六线式车站;咽喉段结构为六线变双线(其中到发线4条,正线2条)的拱形现浇钢筋混凝土框架结构。机场站建成之后,可实现机场、高铁、地铁、公交、私家车一站式换乘。
 
走进新地标
3月15日上午,成都天府国际机场T2航站楼项目施工现场,木工班组小组长李述中和7名工友一起,正在对T2航站楼大铁区最后一段进行支模,在他脚下,10多米高的方形混凝土大铁管廊已全部干燥,等待最后的封顶。

大铁区,即T2航站楼和高铁交汇区。根据前期设计,成都天府国际机场是高铁、地铁和高速公路无缝衔接的综合交通枢纽,地铁、高速路均直达机场,时速350Km的成都至自贡高铁线也将从T2航站楼25米深的地下“穿堂”而过。

成都天府国际机场T2航站楼及运行指挥大楼建筑面积约为31万平方米,而大铁区对上方航站楼地基施工净影响面积达2.6万平方米。
影响有多大?

施工方华西十二公司成都天府国际机场T2航站楼项目部副经理张文宇打了个比方:
“就像一个巨人把两只脚踩在一个蛋壳上。”
 
不仅如此,这个“蛋壳”还不像普通鸡蛋壳那样光滑规则。按照成都天府国际机场交通设计,高铁轨道穿行T2航站楼地下时,入口处的隧道会由5孔逐渐合并为1孔,这意味着埋在地下的“蛋壳”虽然高度不变,但宽度逐渐缩小,施工难度大幅度增加。

如何做到?
3月15日上午,记者跟随张文宇到现场探访,记者在现场看到,堪称咽喉地段的T2航站楼大铁区大部分已完成施工,地下隧道两边正在回填混凝土,大铁区完全成型的顶板上,已竖起一根根混凝土立柱,这些柱子将撑起T2航站楼。

要让“承上启下”的大铁区支撑起航站楼这座“巨人”,“蛋壳”够硬是关键。
张文宇告诉记者,大铁区地基厚度1.8米,隧道最高12米,再加上拱形顶板上覆盖3米厚的混凝土,整个“蛋壳”最高近17米,如此大规模的大铁设计,不仅是国内首次,其施工难度也堪称四川交通枢纽建设难度之最。

难度主要在像“蛋壳”一样的弧形拱建造上。
大铁弧形拱内使用的钢筋直径达40毫米,是目前市面上最粗的钢筋,将如此超大号钢筋精确弯曲为大铁弧形拱所需要的形状成为施工方一大难题。按同类工程估算,长464米的大铁工期至少要1年半,但T2航站大铁区施工工期仅有11月,即便使用数控弯弧机,也难以在短时间内制作出足够量的超大号弧形钢筋。

为了不耽误整个T2航站楼项目工程进度,华西十二公司必须啃下这块“最硬的骨头”。

2017年12月开始,T2航站楼项目部技术团队联合重庆大学和中铁二院,历时数月,从理论层面的讨论、研究,到工程力学分析模拟推演,再通过样板施工予以验证,最终确定了大铁顶板的施工思路——现浇叠合施工

张文宇介绍,现浇叠合施工,即将原本厚达数米的“蛋壳”分三次浇筑,先浇筑一层所需弧形钢筋少、厚度较薄的弧形拱顶,再在上面浇筑两层只需平直钢筋的混凝土层将“蛋壳”顶端填平为顶板,整个过程采用递推流水施工方案,即相邻区段混凝土间隔7至10天满足裂缝控制要求后,立即浇筑另一区段混凝土。如此一来,既减少弧形钢筋制作量,也可达到施工进度要求。

不仅弧形拱顶难度大,用来支撑拱顶的钢管脚手架支撑体系也异常复杂。

记者了解到,为达到弧形拱支撑要求,T2航站楼464米的大铁区分成了12个段,每个段都单独设计了契合拱顶弧度的钢管脚手架支撑体系,“为了让支撑体系少受力,同一工段我们又分成了上下两半施工,先做弧形拱的浇筑,待混凝土干结可自支撑时,再浇筑上面加厚的顶板。”张文宇介绍。
 
说“门道”
华西十二公司成都天府国际机场T2航站楼项目技术负责人  刘春辉
成都至自贡高铁,时速350公里,是全世界首条直接下穿机场航站楼、滑行区、跑道的高铁。

其中,天府机场段天府机场站二标段有70%位于T2航站楼下部,其顶板须承载来自上部航站楼的巨大荷载,故顶板设计为拱形且钢筋混凝土厚达2.5m~3m。如此厚大的拱形钢筋混凝土顶板,采用传统支模体系及混凝土浇筑工艺完成无法满足施工安全和质量的要求,工期更是难以控制。

为了解决拱形顶板施工中的困难,确保施工工期,我们与中铁二院和重庆大学共同研究,提出弧形拱板采用现浇叠合施工工艺的建议。

其施工思路是先搭设钢管支撑系统浇筑下层混凝土,待下层混凝土达到一定强度后,再浇筑上层混凝土,下层混凝土因具有一定的强度可以部分承受上层混凝土荷载,从而简化了结构施工的模板及支撑体系,甚至于优化整个结构的受力体系。

项目施工前,我们截取了成自线高铁隧道的一个典型断面,实施了1:1样板施工试验。施工试验过程中,我们还邀请了四川省建筑科学研究院对样板的“架体受力”、“上下层混凝土结合”等多方面进行了监测监控,确保该工艺安全可靠。

“现浇叠合”施工方案极大的简化了施工工艺,让我们可以采用常规的施工材料和工序解决复杂的难题。随着我国基础建设的发展,人们对出行便捷要求的提高,高速铁路不可避免会下穿机场或其他大型建筑,“现浇叠合”的技术有着广阔的应用前景以及良好的经济和社会效益。



原文链接:“巨人”脚下踩“蛋壳” 高速铁路“穿堂”过 探寻天府国际机场地底之秘 | 揭秘天府新地标