廣州新客站建設(shè)技術(shù)創(chuàng)新紀(jì)實(shí)
為迎接2010年廣州亞運(yùn)會(huì)的召開，廣州各相關(guān)建設(shè)項(xiàng)目在緊張地進(jìn)行。72座高架橋上，上百臺(tái)塔吊林立，5000名建設(shè)者會(huì)戰(zhàn)于此……走進(jìn)正在施工中的廣州新客站，每個(gè)人都會(huì)情不自禁地為這座目前亞洲在建規(guī)模最大的鐵路客運(yùn)樞紐宏大的建設(shè)場(chǎng)面感嘆。而在這超大的背后有著它行業(yè)領(lǐng)先的技術(shù)水平和高科技含量作為支撐。在中鐵二十二局集團(tuán)等擔(dān)負(fù)施工任務(wù)的廣大建設(shè)者攻克了道道技術(shù)難關(guān)、創(chuàng)造了數(shù)十項(xiàng)新工藝后，這一特大客運(yùn)樞紐正悄然露出真容……
高標(biāo)準(zhǔn)清水混凝土的應(yīng)用催生系列新工藝誕生
廣州新客站占地近1200畝，是國內(nèi)惟一一個(gè)將包括兩個(gè)咽喉區(qū)的所有站房區(qū)設(shè)在高架橋上的客運(yùn)樞紐。它把普速列車、廣珠城際和武廣、廣深港客運(yùn)專線等三種不同的運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)組合在同一個(gè)車場(chǎng)里，建成后，將形成集國有鐵路、城際鐵路、地鐵和公交、出租車等城市交通設(shè)施為一體的大型綜合性交通運(yùn)輸樞紐，成為連接珠三角的紐帶。
由中鐵二十二局集團(tuán)擔(dān)負(fù)施工任務(wù)的廣州新客站XKZ-3標(biāo)段，包括廣州新客站站房及兩端咽喉區(qū)，正線長(zhǎng)4.158公里。整項(xiàng)工程任務(wù)重，控制工期緊，技術(shù)難度大，其中站房橋魚腹式三腹板槽型雙箱梁，單孔重達(dá)2200多噸，此前施工的客專900噸巨型梁和它相比，形同小巫見大巫。
為了建成后的站房美觀，高架橋立柱和1-15軸之間的矩形橋墩高出出站層的部分均設(shè)計(jì)采用清水混凝土。但要做出高標(biāo)準(zhǔn)的清水混凝土決非易事，這種結(jié)構(gòu)物對(duì)外觀質(zhì)量要求非常苛刻：顏色均勻，平整度不允許超過1毫米，不允許有面積大于20平方毫米的氣泡，每平方米范圍中大于10平方毫米小于20平方毫米的氣泡不能多于3個(gè)，裂縫寬度不允許超過0.2毫米等。
一種新材料的采用，總會(huì)伴隨著系列新工藝的出現(xiàn)與集成。項(xiàng)目部組織成立了技術(shù)攻關(guān)小組和10個(gè)QC小組，并專門聘請(qǐng)了國內(nèi)高性能混凝土專家、清華大學(xué)教授馮乃謙聯(lián)合科研。項(xiàng)目部采用的碎石為反擊破碎石，形狀相對(duì)圓一些，針片狀含量比普通碎石大大降低。為了保證碎石的清潔，物資、試驗(yàn)人員在傳送帶上方安裝噴頭，為這些碎石進(jìn)行清洗。
為了保證清水混凝土的生產(chǎn)質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)室人員就配合比先后制作了5組試件，最終取得了科學(xué)數(shù)據(jù)。項(xiàng)目部還投資216萬元購買了一臺(tái)HZB180的拌合機(jī)，并利用自行購買的砝碼，每半個(gè)月校正一次計(jì)量精度，目的是防止混凝土配合比出現(xiàn)誤差?！耙话闱闆r下，這種拌合設(shè)備一年才校一次。”項(xiàng)目部副經(jīng)理鄧啟華介紹。
“清水混凝土并不神秘，關(guān)鍵是要細(xì)、控制要嚴(yán)。”曾擔(dān)任項(xiàng)目安質(zhì)部長(zhǎng)、現(xiàn)任項(xiàng)目副經(jīng)理的趙勝說。每次灌注時(shí)，總會(huì)有一名技術(shù)人員在旁邊監(jiān)督記錄澆注的厚度和振搗的次數(shù)、位置等，有時(shí)候?yàn)榱丝醋屑?xì)，技術(shù)人員不得不趴到鋼筋籠上。對(duì)于成型的結(jié)構(gòu)物，他們?cè)谒⑼筐B(yǎng)護(hù)液養(yǎng)生后，在外面穿上一層三合板“外套”，防止后續(xù)施工的污染或者碰撞磨損等。
整體移動(dòng)支架法，創(chuàng)造施工新紀(jì)錄
“我們這里的技術(shù)創(chuàng)新主要是一些‘土’辦法?！倍植康捻?xiàng)目經(jīng)理張前軍謙虛地說，他們的“土發(fā)明”———“整體移動(dòng)支架法”，卻創(chuàng)造了一項(xiàng)施工新紀(jì)錄。
在北咽喉區(qū)梁部施工中，由于地基軟弱，根據(jù)設(shè)計(jì)要進(jìn)行樁基礎(chǔ)處理后，然后再搭設(shè)滿堂支架，一跨六孔梁一次灌注施工。目前先進(jìn)并且成熟的客專技術(shù)是在墩柱上面制作整體移動(dòng)模架，通過模架空中移動(dòng)進(jìn)行循環(huán)作業(yè)。據(jù)悉，一套整體移動(dòng)模架投入要500多萬，一個(gè)循環(huán)最快要12天。
職工們經(jīng)過勘察發(fā)現(xiàn)，此區(qū)一跨六孔梁高度、形狀一樣，并且地勢(shì)平坦，于是，他們提出能否為“梁柱式”支架安上“腿”，帶動(dòng)上面的模板進(jìn)行整體橫向滑移。
項(xiàng)目總工謝芳君聽到后感覺完全可行，經(jīng)過技術(shù)人員進(jìn)行攻關(guān)，并多次計(jì)算和試驗(yàn)，決定采用“整體移動(dòng)支架法”。
但是，支架怎么才能“動(dòng)”起來？謝芳君和其他技術(shù)人員沒少動(dòng)腦筋，最后他們決定在下部的鋼管柱與槽鋼間安裝沙箱，一來可以調(diào)節(jié)高度，二來當(dāng)梁部施工完畢后，通過千斤頂將沙箱拆掉，安裝上一個(gè)小平車。別小看這個(gè)小平車，它是該項(xiàng)目部和揚(yáng)州某廠家研究制作的，最大載重可達(dá)60噸。與此同時(shí)，共同拆掉上部與滑移方向相反一側(cè)的側(cè)模板。最后，利用兩組鋼絲繩一端拴在小車上，一端連在鉸磨上，人工轉(zhuǎn)動(dòng)鉸磨，就可以將整個(gè)支架拉動(dòng)了。
這種整體移動(dòng)支架可以重復(fù)利用，費(fèi)用僅是整體移動(dòng)模架的五分之一，其施工速度更讓人刮目相看。據(jù)悉，整體支架移動(dòng)一次僅用時(shí)4個(gè)小時(shí)，一個(gè)作業(yè)循環(huán)最快可達(dá)8天，是整體移動(dòng)模架法施工的三分之二，由此創(chuàng)造了一項(xiàng)我國客專橋梁施工新紀(jì)錄。
大跨度連續(xù)梁施工，見證客專技術(shù)新飛躍
廣州新客站設(shè)15座站臺(tái)28條到發(fā)運(yùn)輸線路，采用高架站臺(tái)橋梁、線上線下進(jìn)出，站橋共柱。結(jié)構(gòu)分4層，建筑最高點(diǎn)距離地面52米。
項(xiàng)目部施工的站房橋其中有雙線梁橋9座，單線梁橋5座。前者是一個(gè)橋墩上一片梁，一片梁上兩條線路，后者則是一個(gè)橋墩上兩片梁，每片梁上各一條線路。均為連續(xù)箱梁。這些橋梁緊密排列，體積龐大，并且下方有兩條地鐵正在施工，交叉施工干擾大，技術(shù)控制難上難，是整個(gè)客站的控制性工程。
業(yè)已施工的32米連續(xù)梁每孔重達(dá)2200多噸，相當(dāng)于目前已在其他客專施工的巨型箱梁的2.4倍?！皩?shí)際上，我們打的第一段梁重量達(dá)到了2600多噸?！币环植宽?xiàng)目總工程師藺清君介紹。“如果把我們灌注第一段梁的用料加起來，足以裝45節(jié)標(biāo)準(zhǔn)車皮，恰好一列貨運(yùn)火車?！比欢@種超大體積、超重量的箱梁施工難度并不僅僅在于量的疊加，還在于其技術(shù)控制風(fēng)險(xiǎn)呈幾何倍數(shù)增加。集團(tuán)項(xiàng)目部和一分部多次邀請(qǐng)專家前來論證、研討，為了計(jì)算方便，藺清君在他的辦公室里專門加了一張大桌子，上面的圖紙堆積如山。經(jīng)過近一年的反復(fù)論證和計(jì)算，最終，他們形成了“支架現(xiàn)澆、超量預(yù)壓、分段施工、循環(huán)作業(yè)、相繼拆除”的施工方案，并順利通過鑒定。
內(nèi)模方案是另外一個(gè)爭(zhēng)論的焦點(diǎn)。由于這種超大體積箱梁為中空狀，在灌注混凝土?xí)r既需要外部有模板，中間也要有模板，故被稱為“內(nèi)?！?。藺清君解釋說，混凝土灌注到內(nèi)模的底部后，如果壓力太大容易頂動(dòng)內(nèi)模向上發(fā)生錯(cuò)位，從而導(dǎo)致質(zhì)量事故。經(jīng)過論證，技術(shù)小組決定采取“內(nèi)模封閉式”方法進(jìn)行施工，并對(duì)內(nèi)模進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新改造。
2008年9月19日，一分部施工的站房橋首孔梁正式施工。技術(shù)人員創(chuàng)造性在內(nèi)模底部安裝了幾扇“窗口”，就是每隔兩米開一個(gè)60厘米呈三角形的“窗口”，“可別小看這些窗口，它既能進(jìn)行混凝土搗固，也可以作為混凝土排氣口，散發(fā)熱量，同時(shí)也成了觀察口，真是一舉三得！”藺清君自豪地說。經(jīng)過30個(gè)小時(shí)的奮戰(zhàn)，該項(xiàng)目部站房橋區(qū)第一孔梁施工完畢，灌注混凝土985立方米。
正是依靠科技攻關(guān)，中鐵二十二局集團(tuán)保證了廣州新客站的順利建設(shè)，同時(shí)也大大地推動(dòng)了客運(yùn)專線建設(shè)的技術(shù)進(jìn)步，在建設(shè)單位組織的八次綜合評(píng)比中獲得第一，并得到鐵道部有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的高度評(píng)價(jià)。
高標(biāo)準(zhǔn)清水混凝土的應(yīng)用催生系列新工藝誕生
廣州新客站占地近1200畝，是國內(nèi)惟一一個(gè)將包括兩個(gè)咽喉區(qū)的所有站房區(qū)設(shè)在高架橋上的客運(yùn)樞紐。它把普速列車、廣珠城際和武廣、廣深港客運(yùn)專線等三種不同的運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)組合在同一個(gè)車場(chǎng)里，建成后，將形成集國有鐵路、城際鐵路、地鐵和公交、出租車等城市交通設(shè)施為一體的大型綜合性交通運(yùn)輸樞紐，成為連接珠三角的紐帶。
由中鐵二十二局集團(tuán)擔(dān)負(fù)施工任務(wù)的廣州新客站XKZ-3標(biāo)段，包括廣州新客站站房及兩端咽喉區(qū)，正線長(zhǎng)4.158公里。整項(xiàng)工程任務(wù)重，控制工期緊，技術(shù)難度大，其中站房橋魚腹式三腹板槽型雙箱梁，單孔重達(dá)2200多噸，此前施工的客專900噸巨型梁和它相比，形同小巫見大巫。
為了建成后的站房美觀，高架橋立柱和1-15軸之間的矩形橋墩高出出站層的部分均設(shè)計(jì)采用清水混凝土。但要做出高標(biāo)準(zhǔn)的清水混凝土決非易事，這種結(jié)構(gòu)物對(duì)外觀質(zhì)量要求非常苛刻：顏色均勻，平整度不允許超過1毫米，不允許有面積大于20平方毫米的氣泡，每平方米范圍中大于10平方毫米小于20平方毫米的氣泡不能多于3個(gè)，裂縫寬度不允許超過0.2毫米等。
一種新材料的采用，總會(huì)伴隨著系列新工藝的出現(xiàn)與集成。項(xiàng)目部組織成立了技術(shù)攻關(guān)小組和10個(gè)QC小組，并專門聘請(qǐng)了國內(nèi)高性能混凝土專家、清華大學(xué)教授馮乃謙聯(lián)合科研。項(xiàng)目部采用的碎石為反擊破碎石，形狀相對(duì)圓一些，針片狀含量比普通碎石大大降低。為了保證碎石的清潔，物資、試驗(yàn)人員在傳送帶上方安裝噴頭，為這些碎石進(jìn)行清洗。
為了保證清水混凝土的生產(chǎn)質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)室人員就配合比先后制作了5組試件，最終取得了科學(xué)數(shù)據(jù)。項(xiàng)目部還投資216萬元購買了一臺(tái)HZB180的拌合機(jī)，并利用自行購買的砝碼，每半個(gè)月校正一次計(jì)量精度，目的是防止混凝土配合比出現(xiàn)誤差?！耙话闱闆r下，這種拌合設(shè)備一年才校一次。”項(xiàng)目部副經(jīng)理鄧啟華介紹。
“清水混凝土并不神秘，關(guān)鍵是要細(xì)、控制要嚴(yán)。”曾擔(dān)任項(xiàng)目安質(zhì)部長(zhǎng)、現(xiàn)任項(xiàng)目副經(jīng)理的趙勝說。每次灌注時(shí)，總會(huì)有一名技術(shù)人員在旁邊監(jiān)督記錄澆注的厚度和振搗的次數(shù)、位置等，有時(shí)候?yàn)榱丝醋屑?xì)，技術(shù)人員不得不趴到鋼筋籠上。對(duì)于成型的結(jié)構(gòu)物，他們?cè)谒⑼筐B(yǎng)護(hù)液養(yǎng)生后，在外面穿上一層三合板“外套”，防止后續(xù)施工的污染或者碰撞磨損等。
整體移動(dòng)支架法，創(chuàng)造施工新紀(jì)錄
“我們這里的技術(shù)創(chuàng)新主要是一些‘土’辦法?！倍植康捻?xiàng)目經(jīng)理張前軍謙虛地說，他們的“土發(fā)明”———“整體移動(dòng)支架法”，卻創(chuàng)造了一項(xiàng)施工新紀(jì)錄。
在北咽喉區(qū)梁部施工中，由于地基軟弱，根據(jù)設(shè)計(jì)要進(jìn)行樁基礎(chǔ)處理后，然后再搭設(shè)滿堂支架，一跨六孔梁一次灌注施工。目前先進(jìn)并且成熟的客專技術(shù)是在墩柱上面制作整體移動(dòng)模架，通過模架空中移動(dòng)進(jìn)行循環(huán)作業(yè)。據(jù)悉，一套整體移動(dòng)模架投入要500多萬，一個(gè)循環(huán)最快要12天。
職工們經(jīng)過勘察發(fā)現(xiàn)，此區(qū)一跨六孔梁高度、形狀一樣，并且地勢(shì)平坦，于是，他們提出能否為“梁柱式”支架安上“腿”，帶動(dòng)上面的模板進(jìn)行整體橫向滑移。
項(xiàng)目總工謝芳君聽到后感覺完全可行，經(jīng)過技術(shù)人員進(jìn)行攻關(guān)，并多次計(jì)算和試驗(yàn)，決定采用“整體移動(dòng)支架法”。
但是，支架怎么才能“動(dòng)”起來？謝芳君和其他技術(shù)人員沒少動(dòng)腦筋，最后他們決定在下部的鋼管柱與槽鋼間安裝沙箱，一來可以調(diào)節(jié)高度，二來當(dāng)梁部施工完畢后，通過千斤頂將沙箱拆掉，安裝上一個(gè)小平車。別小看這個(gè)小平車，它是該項(xiàng)目部和揚(yáng)州某廠家研究制作的，最大載重可達(dá)60噸。與此同時(shí)，共同拆掉上部與滑移方向相反一側(cè)的側(cè)模板。最后，利用兩組鋼絲繩一端拴在小車上，一端連在鉸磨上，人工轉(zhuǎn)動(dòng)鉸磨，就可以將整個(gè)支架拉動(dòng)了。
這種整體移動(dòng)支架可以重復(fù)利用，費(fèi)用僅是整體移動(dòng)模架的五分之一，其施工速度更讓人刮目相看。據(jù)悉，整體支架移動(dòng)一次僅用時(shí)4個(gè)小時(shí)，一個(gè)作業(yè)循環(huán)最快可達(dá)8天，是整體移動(dòng)模架法施工的三分之二，由此創(chuàng)造了一項(xiàng)我國客專橋梁施工新紀(jì)錄。
大跨度連續(xù)梁施工，見證客專技術(shù)新飛躍
廣州新客站設(shè)15座站臺(tái)28條到發(fā)運(yùn)輸線路，采用高架站臺(tái)橋梁、線上線下進(jìn)出，站橋共柱。結(jié)構(gòu)分4層，建筑最高點(diǎn)距離地面52米。
項(xiàng)目部施工的站房橋其中有雙線梁橋9座，單線梁橋5座。前者是一個(gè)橋墩上一片梁，一片梁上兩條線路，后者則是一個(gè)橋墩上兩片梁，每片梁上各一條線路。均為連續(xù)箱梁。這些橋梁緊密排列，體積龐大，并且下方有兩條地鐵正在施工，交叉施工干擾大，技術(shù)控制難上難，是整個(gè)客站的控制性工程。
業(yè)已施工的32米連續(xù)梁每孔重達(dá)2200多噸，相當(dāng)于目前已在其他客專施工的巨型箱梁的2.4倍?！皩?shí)際上，我們打的第一段梁重量達(dá)到了2600多噸?！币环植宽?xiàng)目總工程師藺清君介紹。“如果把我們灌注第一段梁的用料加起來，足以裝45節(jié)標(biāo)準(zhǔn)車皮，恰好一列貨運(yùn)火車?！比欢@種超大體積、超重量的箱梁施工難度并不僅僅在于量的疊加，還在于其技術(shù)控制風(fēng)險(xiǎn)呈幾何倍數(shù)增加。集團(tuán)項(xiàng)目部和一分部多次邀請(qǐng)專家前來論證、研討，為了計(jì)算方便，藺清君在他的辦公室里專門加了一張大桌子，上面的圖紙堆積如山。經(jīng)過近一年的反復(fù)論證和計(jì)算，最終，他們形成了“支架現(xiàn)澆、超量預(yù)壓、分段施工、循環(huán)作業(yè)、相繼拆除”的施工方案，并順利通過鑒定。
內(nèi)模方案是另外一個(gè)爭(zhēng)論的焦點(diǎn)。由于這種超大體積箱梁為中空狀，在灌注混凝土?xí)r既需要外部有模板，中間也要有模板，故被稱為“內(nèi)?！?。藺清君解釋說，混凝土灌注到內(nèi)模的底部后，如果壓力太大容易頂動(dòng)內(nèi)模向上發(fā)生錯(cuò)位，從而導(dǎo)致質(zhì)量事故。經(jīng)過論證，技術(shù)小組決定采取“內(nèi)模封閉式”方法進(jìn)行施工，并對(duì)內(nèi)模進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新改造。
2008年9月19日，一分部施工的站房橋首孔梁正式施工。技術(shù)人員創(chuàng)造性在內(nèi)模底部安裝了幾扇“窗口”，就是每隔兩米開一個(gè)60厘米呈三角形的“窗口”，“可別小看這些窗口，它既能進(jìn)行混凝土搗固，也可以作為混凝土排氣口，散發(fā)熱量，同時(shí)也成了觀察口，真是一舉三得！”藺清君自豪地說。經(jīng)過30個(gè)小時(shí)的奮戰(zhàn)，該項(xiàng)目部站房橋區(qū)第一孔梁施工完畢，灌注混凝土985立方米。
正是依靠科技攻關(guān)，中鐵二十二局集團(tuán)保證了廣州新客站的順利建設(shè)，同時(shí)也大大地推動(dòng)了客運(yùn)專線建設(shè)的技術(shù)進(jìn)步，在建設(shè)單位組織的八次綜合評(píng)比中獲得第一，并得到鐵道部有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的高度評(píng)價(jià)。
本文標(biāo)簽：廣州新客站建設(shè)技術(shù)創(chuàng)新紀(jì)實(shí)
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