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全球无先例天府有首创 时速350公里高铁将从新机场中央核心区下方穿越
2019-06-24 09:48 来源:成都日报

  俯瞰成都天府国际机场建设现场

  “隧道”即将建成,“隧道”里规划建设的就是高铁线路

  新闻资料

  蓉昆高铁成都天府国际机场段新建正线7.45公里,为目前全世界唯一斜穿机场航站楼、滑行区、跑道的高铁。其中,有总长度326.48米下穿T2航站楼,从T2航站楼正中央区域穿堂而过,直接对T2航站楼一半的核心区域造成影响。

  天府国际机场还有哪些“核”科技?

  亚洲首家采用PRT智慧小车机场

  在距离航站楼4800米处,建有一个远距离停车场,这里也是PRT(个人快速公交系统)智慧小车服务地。目前,全球仅英国伦敦希思罗机场运用了智慧小车,天府国际机场是全球第二家、亚洲首家采用该设备的机场。旅客把车停在停车场后,将由无人驾驶的PRT智慧小车负责送旅客至航站楼。智慧小车走专用车道,时速30-40公里,只需大约5分钟,就会把旅客送至航站楼。

  旅客过安检时可实现无干预安检

  现在,我们登机前过安检时,一般都要先通过一道金属安检门,然后还要经过人工手持检测仪“贴身”检查,不仅耗时长而且还令一些旅客感到麻烦。今后,在成都天府国际机场乘坐飞机,将几乎感觉不到周围有设备和人员的存在和干预。这是因为天府国际机场将采用毫米波检测门,旅客可以实现无干预安检。

  全球最大的数字化施工监控工程

  天府国际机场是中国民航首个全场应用数字化施工监控的典型示范工程,也是全球最大的数字化施工监控工程。它与中国的北斗卫星相连接,用3个球机全覆盖整个21.73平方公里范围,通过创新研制的民用机场数字化施工质量监控平台,实现所有进入施工场地作业的地基处理和土石方填筑、碾压的施工机械安装上数字化监控设备,实时监控施工质量。

  地下25米处,风驰电掣的高铁穿堂而过,地面上驮日飞翔神鸟状的5层高航站楼矗立。时速高达350公里且不减速的高铁,就从T2航站楼正中央核心区下方穿越。再过两年,咱们就可以体验到这项全球唯一工程的魅力。

  成都天府国际机场T2航站楼,计划于今年8月底主体完工。设计时速350公里的高铁从航站楼下方穿堂而过,这在全世界没有先例。正因如此,这成为该项目工程的最大亮点,也是建设过程中的最大难点。

  承建方华西十二公司用“巨人”踩“蛋壳”形象地比喻了这项工程的建设难度。如今,承载“巨人”的“蛋壳”成功建造,其经历的过程难以想象,而在难题攻关之下诞生的一项建筑新技术——超厚弧形拱板现浇叠合技术,今后对我国乃至全球的高速铁路网建设都具有重要的借鉴意义。

  在全球也没有先例

  时速350公里高铁在航站楼下方穿越而过

  6月18日,记者从成都市中心出发,一路向东驱车一个多小时,来到了成都天府国际机场建设现场,整个现场一派热火朝天的忙碌景象,其中犹如神鸟驮日飞翔的航站楼已显露雏形。

  “今后,从市中心出发赶飞机,只需要30分钟左右就可以到达成都天府国际机场。”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说,天府国际机场是集多种交通方式为一体的综合交通枢纽,涵盖高铁、城铁、地铁、出租车、私家车、长途大巴等多种交通方式,市中心的旅客无论选择哪一种交通工具,花大约30分钟就可以到达机场。

  而其中最快的交通方式莫过于高铁。2017年5月,蓉昆高铁成都天府国际机场段与天府国际机场航站楼同步开工建设。蓉昆高铁线路在川境内主要是成都至自贡铁路和川南城际铁路自贡至宜宾段,其中成都至自贡铁路下穿天府国际机场段,作为独立项目进行立项、审批,并先于成自铁路全线开工,以配合天府国际机场建设顺利推进。

  蓉昆高铁为城际高速客运专线,正线北起成都东站,经成都天府站、资阳西、资中西、威远,终点与川南城际铁路自贡东站相接。成自高铁是蓉昆铁路的一个重要组成部分,也是成渝经济区城际铁路网的重要组成部分,其建成后将促进成都、昆明、重庆之间的交流更加密切,沿线旅客出行也会更加便捷。

  蓉昆高铁成都天府国际机场段新建正线7.45公里,为目前全世界唯一斜穿机场航站楼、滑行区、跑道的高铁。其中,有总长度326.48米下穿T2航站楼,从T2航站楼正中央区域穿堂而过,直接对T2航站楼一半的核心区域造成影响。

  “今后时速高达350公里且不减速的高铁,就将从这里地下穿越而过。”在距离T2航站楼不远处的施工现场,记者看到地下深处的“隧道”即将建成,工人们正在忙着施工,对“隧道”顶部的预留施工洞进行支模作业。“隧道”里规划建设的就是高铁线路。

  高铁天府机场站位于航站区地下的25米深处,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。高铁建成后,两条正线上奔跑的高铁经过机场时不停靠、不减速,将以最高达350公里的时速飞驰而过。

  记者在现场看到,堪称咽喉区的T2航站楼大铁区段主体已完成施工。建设者把高铁称为大铁,以此区别高铁和其他轨道交通建设,大铁区即指高铁与航站区交汇区。按照工程进度计划,到今年8月31日将全面完成T2航站楼主体建设。“从目前情况来看,完全能够确保如期完成。”刘春辉说,只要大铁区咽喉部位施工完成,后面的建设推进就快了。

  犹如“巨人”踩“蛋壳”

  高铁上方是航站楼建筑物荷载

  “地下是以如此高的速度奔跑的高铁,地面则是机场航站楼、飞机滑行区,这样的场景、这样的建设项目,在全球都是没有先例的。”刘春辉说,速度越快其带来的影响就越大,对周围建筑物施工要求就格外高。

  经测算,在T2航站楼范围内大铁区拱板承担着10万吨航站楼建筑物荷载。

  2017年12月,华西十二公司作为承建施工方,正式入场破土建设T2航站楼,然而由于大铁区建设,直接增加了T2航站楼建设施工的难度和技术压力,加上没有可借鉴参考的建筑施工技术“样本”,其建设施工中面临的难题和挑战难以想象。

  “这样的工程项目,就好比是‘巨人’脚下踩‘蛋壳’。”刘春辉形象地打了个比方。该标段大铁大部分下穿T2航站楼大厅,大铁顶板作为航站楼基础,承载着上部极大的荷载,其中大铁大里程顶板厚度高达2.5米-3米,而大铁小里程斜穿T1航站楼指廊,拱板厚度主要以2米为主,同大铁小里程拱板相比,本标段大铁弧形拱板具有超厚、超高(底板距拱板最大距离12.25米)、矢高高、异形(顶板沿纵向为矢高不变,跨度变小的拱面)等特点。

  这些特点直接导致了施工难度增大。地面上是航站楼“巨人”,地下则是支撑起航站楼的“蛋壳”,要让“蛋壳”安全而平稳地支撑起“巨人”,“蛋壳”必须要足够强硬。同时,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,这就意味着埋在地下的“蛋壳”虽然高度不变,但宽度逐渐缩小,变成瘦椭圆形,亦增加了施工难度。

  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,而且没有施工参考“样本”,其施工难度堪称四川交通枢纽建设难度之最。

  历时数月反复论证实验

  创新的超厚弧形拱板现浇叠合技术解决施工难题

  按照设计,该标段大铁段结构顶板原设计为底面和顶面均为拱形且一次浇筑,浇筑完成后采用素混凝土回填至设计标高。但是,按照原设计就会面临一些问题。首先是大铁主体结构为五洞变单洞拱形现浇钢筋混凝土结构,底板厚、墙体高大,尤其是拱形顶板厚度达到2.5米-3米,无同类工程数据可以借鉴,若采用传统支模体系及混凝土浇筑工艺,安全和质量风险较大。

  其次,是弧形顶板模板支撑体系设置困难,支模架体立杆间距密,且因水平推力大,会影响架体稳定性。另外,还有主龙骨须采用高强度材料,并制作成尺寸不同的弧形,耗时长;超大厚度的弧形顶板混凝土浇筑效率低,弧形顶板顶面振捣难度大,难以保障混凝土浇筑及成型质量等问题。

  那么,如何来啃下这块“硬骨头”?“从2017年12月开始,我们就与中铁二院、重庆大学共同经历数次反复论证研究,科研技术团队历时数月,从理论层面的可行性讨论、论证和研究,到工程力学分析模拟推演,创新地提出了预制叠合和现浇叠合两种施工方案,然后再通过样板施工反复实验验证,最后确立了采用现浇叠合施工工艺。”据刘春辉介绍,这有效地解决了大铁顶板施工中的困难,把复杂施工工序变成常规施工工序,让原本不可控工期变得可控,确保施工工期。

  至今,大铁区施工工艺“实验室”仍保留着。在现场,记者看到了预制叠合和现浇叠合的两种工艺的实验样板。在项目施工前,科研技术团队截取了大铁区高铁隧道的一个典型断面,按照1∶1比例建造出“实验室”,通过样本试验获取两种工艺的对比数据,为最终采用哪种工艺提供了支持。同时,施工试验过程中,华西十二公司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,确保该项工艺万无一失。通过充分实验论证后,最终采用的现浇叠合施工思路,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。这相当于把原本厚达数米的“蛋壳”分三次浇筑,整个过程采用递推流水施工方式。如此一来,既优化了钢筋用量,也可达到施工进度要求,并且不增加建造成本。

  “这是目前市面上最粗的钢筋。”站在大铁隧道上方,记者注意到密密耸立的一根根钢筋与众不同,刘春辉解释说大铁弧形拱内所使用的钢筋都是特别定制的,直径达40毫米,相当于人的两根大拇指那么粗。据了解,T2航站楼464米的大铁区,被分成了12个区段同步推进,按照同类工程估算,长464米的大铁工期至少要1年半,而T2航站大铁区施工工期却只花了11个月。

  已通过发明专利申请

  超厚弧形拱板现浇叠合技术应用前景较为广阔

  按照工期计划,到今年8月31日T2航站楼将实现主体结构全面封顶,届时与T1航站楼两只驮日飞翔的“太阳神鸟”将以自信高昂的姿态面向世界腾飞。

  攻克难关之下创新研发出的超厚弧形拱板现浇叠合施工方案,极大地简化了施工工艺,使得采用常规施工材料和工序解决了复杂的难题。据刘春辉介绍,目前该项施工工艺申请发明专利已获通过,不久就将获得发明专利证书。与此同时,该项施工工艺还正在申报四川省科技进步奖。而伴随我国基础建设的快速发展,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,现浇叠合施工技术有着广阔的应用前景以及良好的经济和社会效益。

  四川省铁路产业投资集团公司相关负责人表示,该项目以下穿机场高速铁路车站为依托,从结构体系、关键构件的合理结构、施工技术优化等方面展开研究,取得了一系列重要创新性成果,一方面直接为成自铁路天府机场段的设计和施工提供强有力技术支撑;另一方面,总结凝练形成高速铁路地下车站设计和施工成套技术,有利于推动高速铁路技术的发展。

  该负责人称,近年来,国家高铁基础设施建设进入了“八纵八横”的攻坚时期。成自高铁天府机场段是全世界首条直接斜穿机场航站楼、滑行区、跑道的时速350公里高速铁路,建造好这段高铁“样板”,对四川乃至国家高速铁路网建设意义重大,其研究成果将为四川的铁路建设提供技术支撑,为国家高速铁路网建设贡献力量。

  实际上,现浇叠合施工技术只是先进技术运用的一个缩影。天府国际机场建设中,还云集有更多的先进技术,共同打造这座“国际一流、国内领先”的平安、人文、绿色、智慧机场。以T2航站楼建设为例,除了超厚弧形拱板现浇叠合施工技术,华西十二公司还运用有绿色装配式可回收(GRF)岩石锚杆支护施工技术、超长超宽混凝土跳仓法无缝施工技术、大直径梭形钢斜柱内混凝土施工技术、高架桥清水混凝土施工技术、复杂地质大直径旋挖灌注桩施工技术、智慧工地与BIM技术运用等新技术。

  时速高达350公里且不减速的高铁,从航站楼下方穿越,成为全球首例。一项项创新技术,让天府国际机场向世界展示“高铁贴地跟着飞机跑”的独门绝技。

  本报记者 杨富 摄影 张青青

  记者手记

  从“三大理念” 感受新机场的“范儿”

  “蒹葭苍苍,白露为霜。所谓伊人,在水一方……”《诗经》名篇《蒹葭》中的诗意,透出满满期待之情。

  蒹葭即芦苇,正在热火朝天建设中的天府国际机场,就位于芦葭镇。天府国际机场建成投用后,历经3000多年的古蜀文明将与世界深度交融。

  距离中心城区50余公里的天府国际机场,建成投用后将成为中国内地第二大机场。在“人文、智慧、绿色”三大理念下,呼之欲出的将是一座“国际一流、国内领先”的人文机场、智慧机场、绿色机场。届时,我们体验到的将是一座充满国际范、成都味、时尚感和科技感的国际枢纽机场。

  人文机场,将体现四川元素和成都文化特色,将底蕴深厚的巴蜀文化和海纳百川的迎客宗旨融入航站楼建设,通过LED展示、人物表演等多种形式展现四川风土人情,旨在营造便捷、愉悦、舒心的机场人文体验。

  智慧机场,通过应用智能小车PRT、自助行李托运、行李追踪、即时航班动态通知、个人定位系统、生物技术识别等互联网、物联网、大数据技术,提高航站楼的自动化、智能化水平,地面服务彰显一流。

  绿色机场,引入海绵城市、花园机场理念,大量利用环保新材料、光伏发电、清洁能源、雨水循环再利用等技术。航站楼是机场最核心、最关键的建筑,天府国际机场航站楼按照绿色建筑“三星”标准设计建设,绿色机场理念贯穿项目选址、设计、施工直至运行的全过程,将打造成为环境友好、低碳节约、可持续发展的绿色航站楼。

  距离天府国际机场航站楼不远处,还有一座在全球同等级机场中可谓独一无二的生态主题公园。原来这里是一个莲花水库,经过反复论证,这里被规划设计建造成面积达500亩的莲花湖生态主题公园。今后,旅客在天府国际机场候机时,可以近距离欣赏到与机场浑然一体的湖光山色。

  天府国际机场建成投用后,依托成都区位优势,从成都出发前往欧洲、非洲和中东,将比从“北上广”出发节省2至3个小时,成都国际空中走廊的区位优势愈加明显。

  “蒹葭萋萋,白露未晞。所谓伊人,在水之湄……”《诗经》的歌声早已融入历史长河,昔日的芦葭镇也旧貌换新颜,成为通达全球、连通世界的门户。

原标题:全球无先例天府有首创 时速350公里高铁将从新机场中央核心区下方穿越

编辑:本网编辑
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