“大水滴”咋來的?解碼雄安站房科技奧秘

12月27日,隨着C2702次雄安至北京西列車首發,京雄城際鐵路全線開通運營。遠眺雄安站,猶如荷葉上的水滴,由內而外泛起陣陣聯誼,古典而優雅的自然美引得網友紛紛關注。

記者瞭解到,“大水滴”正是由中建鐵投集團負責施工站房主體鋼結構工程屋面工程,隨着雄安高鐵站正式通車,我們實地探訪了雄安站鋼結構建設情況,瞭解這座高鐵站暗藏的“鋼鐵玄機”。

13.1萬噸用鋼量堪比鳥巢3倍

作爲京津冀協同發展的重大交通項目,雄安高鐵站站房採用重量級框架結構體系,主體工程用鋼量爲13.1萬噸,相當於鳥巢體育館的總用鋼量的3倍。鋼結構工程還包含承軌層以下勁性鋼骨柱、承軌層勁性樑,高架鋼柱鋼樑桁架雨棚鋼柱等。

構件分段重量最大達33噸,採用高材質鋼,鋼板厚度最大可達80毫米。截面類型又各不相同,包括十字型、H型、箱型、複雜箱型等,鋼結構焊縫共計32萬條,總長度約800千米,全長需要焊絲7700噸,焊絲連起來可繞地球100圈。

“項目鋼構件和別家身份也不一樣,細看會發現每個構件都配有專屬身份證。”項目安全總監吳迪介紹道。掃一掃二維碼,就能瞭解鋼構件生產時間、生產地點、檢測人員、物流人員、安裝工人、安裝位置等各類信息。過程中與各個環節相匹配,形成信息流,從而實現全工序、全過程大數據管理,打造精度化和標準化管理,使項目建設井然有序。

機器人+人工,焊接合格率

因超厚鋼板焊接難度大,焊接質量要求高,且現場焊接工作量大,施工高峰期又跨越冬季,如何在冬季低溫條件下保證焊接質量也成了項目建設的重難點

“鋼柱每條焊縫需用450米往復循環全熔透焊接,每條焊縫需要來回焊接100餘次,才能完成一次焊接。”項目建造部工程師彭湘凱介紹說。針對不同鋼構件,採用“全自動機器人焊接+人工精焊”模式,焊接機器人採用焊槍拼裝,電腦智控,實現高強度厚板對接焊縫的標準化工藝化焊接,焊接效果和質量高,成本投入得以減少。

焊接工人需全員考試合格方能上崗,且必須具有一級焊接資質。隨着鋼柱高度增高,操作面變小,個別鋼柱已經吊到第4節柱,最陡的坡口甚至到了36度坡。在保證安全施工、防塵防噪的基礎上,焊接工人們需佩戴口罩、耳塞面罩,身着焊服、防滑鞋、安全帽,全身配重達10餘公斤。

現場施工採用雙數焊工對稱等速焊接,控制焊接變形,減小焊接應力。經檢測,項目近2萬延米的一級焊縫,一次驗收合格率達到100%。

BIM可視化模擬,屋蓋整提精準就位

2020年4月27日,站房鋼結構工程屋蓋整體提升完畢,順利完成提升任務。重達2400噸鋼結構屋蓋,在20臺XY-TS-135型和4臺XY-TS-315型液壓提升器的牽引下精準就位。

每臺液壓提升器各設置一套行程傳感器,用於測量提升過程中提升位移同步性,鋼結構屋蓋下方設置支撐胎架,進行提升前的拼裝及支撐,整體提升時需保證各提升點受力均勻。

“站房鋼結構屋蓋採用地面原位拼裝+整體提升技術,提升總荷載3000噸,提升高度24.365米。”項目經理王順虎介紹道。通過24個吊點和32個結構變形監測點,採用計算機數字化分級監控平臺,設定系統參數自動調節,實現對大跨度拱形變截面鋼框架屋蓋高精度同步提升的動態控制,確保提升過程平穩可控。

同時項目採用BIM三維可視化功能,輔助深化設計、碰撞檢查、施工工藝及方案模擬,建立項目BIM管理平臺,各參建方可實時監管建設情況,跟蹤管理進度計劃、協調工期,將現場平面進行合理規劃,同時組建專業BIM團隊,採用BIM信息技術繪製圖紙、三維模型,確保BIM模型深化達到最優程度,以便協調各方開展BIM工作。

“當好千年大計‘開路先鋒’,爲新時代高鐵站房施工積累先進經驗。”中建鐵投集團雄安站項目黨支部書記王順虎說。這也是衆多雄安站建設者心聲。(韓璐