近年來,隨著城市化進程的加速,建設地鐵成為各大城市解決交通問題的首選之策。地鐵站作為地鐵系統(tǒng)最重要的部分,建設工序復雜,往往面臨多重挑戰(zhàn)與風險。新型建造工法、裝配式建造、智慧工地技術的不斷升級與應用,使地鐵站建設更加安全、綠色與智能。
安全——創(chuàng)新建造工法
地下水滲漏、基坑變形……地質環(huán)境是地鐵站施工的主要隱患來源,其復雜性和不可預測性增加了施工難度和安全風險。如何在復雜的地質環(huán)境中確保施工安全,需要引起高度重視。
江蘇省南京市地鐵11號線一期柳洲東路站,是一座地下四層島式車站,車站主體結構最深挖至地下約32米處,地連墻的最深深度達到地下70米。整個車站上面兩層施工是明挖順作,下面兩層是蓋挖逆作。
“采用明挖和蓋挖相結合的方式,可以使整個基坑在施工過程中結構相對穩(wěn)定,降低基坑變形風險?!表椖肯嚓P負責人表示。在明挖順作的基坑內,可以看到密密麻麻的277根橙色鋼支撐,它們的作用是撐起已經挖好的空間,避免基坑變形。
在河北省石家莊市,地鐵5號線解放大街站是一個特殊的車站。據了解,根據地質水文情況判定,基底位于地下水位,考慮到施工期地下水位上升的諸多影響,結合此處特殊的地下結構,解放大街站車站主體圍護結構采用埋深50米的“地連墻+內支撐”的支護形式進行施工,為后續(xù)開挖作業(yè)提供充分的支撐性保障。
相較于普通車站的鉆孔灌注樁圍護結構來講,該站采用的地連墻圍護結構屬于“升級版”,主要作用是支護、截水、防滲等。施工環(huán)節(jié)主要由成槽、鋼筋籠吊裝、混凝土澆筑等步驟構成。?在成槽施工過程中產生的噪聲較小,?適合在城市密集區(qū)域建造。
該施工法適用于各種地質條件,?從軟弱的沖積地層到密實的砂礫層等所有地基都可以采用地下連續(xù)墻工藝。?同時,其較大的剛度和整體性,?能夠有效地提高工程結構的穩(wěn)定性和承載能力,具有良好的防滲性能。
綠色——運用裝配式技術
在“雙碳”目標引領下,裝配式建筑成為新風口。在城市軌道交通建設中,不少項目正在探索應用裝配式建筑技術,像造汽車一樣造車站,加快綠色低碳轉型、培育新質生產力。
在山東省青島市西海岸新區(qū),地鐵6號線有6座車站都是用模塊搭建出來的。
裝配式建筑在建設行業(yè)內并不新鮮,但用在地鐵車站上仍屬少見。車站的構件在預制廠內集中生產,運輸到施工現場后,按順序拼裝成型,地鐵站梁、板、柱、墻100%預制裝配。
“用這種建造方法,30個人3個月就能完成一座車站的拼裝?!毕嚓P負責人介紹說,與傳統(tǒng)現澆結構車站相比,每個裝配式車站施工人員由150人減少為30人左右,縮短工期4~6個月。
常規(guī)建造混凝土車站時,基本是現場攪拌、澆筑構件,灰塵很大。如今工廠化生產,現場沒有澆筑混凝土的噪聲、粉塵、震動,能減少建筑垃圾60%,對周邊環(huán)境的影響也大大降低。據了解,通過裝配式方式建造的地鐵站,可節(jié)省鋼材約800噸、木材800立方米,碳排放量減少約20%,還能減少裝修甚至免裝修。
除了地下空間能裝配,地鐵站出入口也可以裝配。來到天津市地鐵10號線麗江道站A出入口,一個清新、簡約的出入口呈現在眼前,該出入口是該地區(qū)首個預制裝配式地鐵站出入口。
為響應國家“雙碳”戰(zhàn)略要求,天津開展了“永臨結合”裝配式地下連續(xù)墻設計施工一體化技術研究及應用,該出入口地連墻施工實現了工廠化、標準化預制,免去了現場排筋、綁扎、合模等作業(yè)內容,不僅提升了施工效率和質量,對于周邊環(huán)境及居民生活影響也更小。
智能——實現數字化施工
隨著科技的進步,智能化、信息化技術被廣泛應用于地鐵站建設中,有效保障施工安全,提升施工效率。
廣東省廣州市地鐵3號線東延段建設涉及專業(yè)眾多、地質條件復雜、專業(yè)協同要求高,施工風險也相對偏大。建設單位開發(fā)了涵蓋BIM(建筑信息建模)管理、進度管理、質量管理、安全管理、資源管理、數據分析等多功能于一體的智慧建造管理系統(tǒng),為參建各方提供協同管理平臺。
借助BIM技術對軌道、暖通、給排水、配電照明、消防和通信系統(tǒng)等專業(yè)進行施工模擬和二次深化設計,有效減少了施工過程中的返工和整改,降低施工成本,也縮短了施工周期。
施工中,建設者利用數字化技術模擬運營時期的客流和可能遇到的安全隱患,綜合考慮乘客的舒適性、智能化和綠色節(jié)能等因素,對車站的設計、裝修進行了優(yōu)化。
青島地鐵5號線建設中,面對施工現場人員較多較雜、動火作業(yè)點分布較為分散的問題,為確?,F場動火作業(yè)安全,項目部全面采用數字化管理線上動火系統(tǒng),提前將焊工個人基本信息、資質證件上傳錄入智慧工地集成平臺,實時掌握項目動火作業(yè)點,將“智慧”施工、“智能化”作業(yè)運用在每一個管理細節(jié)上。
現場班組長通過掃碼發(fā)起動火作業(yè)申請,在申請過程中對動火作業(yè)人員、動火點、監(jiān)火人、現場安全員、監(jiān)理駐地現場安全工程師等相關信息進行詳細描述,提交后自動發(fā)送給相關審批人員進行審批,大大節(jié)省了審批時間,提高了效率。
走進江蘇省無錫市地鐵5號線新陽路站施工現場,一臺紅色“機器人”正在將底板梁柱吊起,像現代工廠流水線上的“自動拼裝機”一樣,精準放入預定位置。據了解,這些操作在后臺電腦屏幕上能看到等比例的3D模型,整個車站的構造和施工流程都已被數字模擬。
“用機器人現場安裝一個車站,可降低人力成本,減少施工帶來的環(huán)境污染?!避囌鞠嚓P負責人表示,數字化建地鐵站是無錫市軌道交通施工借力新質生產力的有力舉措。在車站建設過程中,創(chuàng)新研制了“預制建筑構件安裝輔助用智能拼裝臺車”“多功能龍門吊”“360度旋轉式吊具”等新裝備,實現了裝配式構件生產、吊運、拼裝等施工全過程模擬。此外,車站在后期機電安裝、裝飾裝修等環(huán)節(jié)也將借助數字化技術,實現流程精準、施工高效。
文章摘自《中國建設新聞網》
作者:紀沐辰