智慧开启新时代杭州南大门

  ——中国中铁三局集团创新技术智造精品站房纪实

  “江南忆,最忆是杭州…”。

  素有“人间天堂”美誉的杭州如今已进入高铁时代。作为杭州南大门标志性门户空间的杭州南站取代萧山旧站,闪亮登场。

  

  2018年9月18日,中国铁路总公司在杭州召开“铁路客站精品工程建设现场会”,参加现场观摩会和经验交流会的各铁路单位代表有300余人。 造型美观、设计新颖的杭州南站像一尊精美的艺术品进入人们的视线,吸引着人们的眼球。 承建杭州南站站房工程的中铁三局集团在会上交流了钢结构屋盖高空滑移施工经验,该项技术在上跨高铁营业线钢结构施工领域尚属首例,填补了国内同行业空白。望着这座饱含广大建设者心血和智慧的“经典之作”,中铁三局的能工巧匠们眼含热泪,心怀自豪,他们开心地笑了。

  

  

  

  高起点起步 确保运营安全

  2014年12月,杭州南站正式开工建设。首先摆在建设者面前的就是如何在施工中确保运营安全。中铁三局杭州南站项目部在铁路总公司、工管中心、上海局集团和沪昆客专浙江公司的科学组织、合理安排部署下,紧紧围绕“强基达标、提质增效”的主题,精益组织,攻克难关,快速、有序推进工程建设。

  中铁三局承担施工的杭州南站主体结构,站台、地下通廊、灰空间及屋面装修工程。杭州南站设7台21线(自东向西杭长高铁2台5线、杭甬高铁2台6线、普速铁路3台10线),铁路与公交、地铁构成综合交通枢纽,预留接口多。施工过程中须确保杭长、杭甬、沪昆、萧甬铁路正常运营,工期压力大、场地狭窄,营业线作业安全风险高。

  

  针对施工中各营运线路的安全和运能面临的巨大挑战,中铁三局杭州南站项目部员工秉持“不畏艰苦,敢打硬仗”的优良传统,始终坚持“高起点开局、高标准管理、高效率推进”的管理要求,细化管理机制。他们以安全教育培训为重点,普及安全知识和安全法律法规,狠抓相关制度落实到位。针对不同时期、不同阶段存在的问题和风险识别、隐患排查等重点进行培训。项目部还科学优化深基坑围护结构及支撑技术,采用9米加长护筒和玻璃纤维筋钻孔桩,开发了内插大断面超长H型钢SMW工法桩施工技术,确保深基坑止水效果和稳定性,解决了地铁盾构穿越难题,保障了营业线运营安全。

  

  中铁三局杭州南站项目部还通过BIM辅助分析结构分段位置、站场线路转场开通时段、顺序、范围等,保证运能优化结构分块施工,采用三阶段四次转场的最佳方案。针对每次转场均为营业线施工制定了有效应对措施,安全、优质、高效地完成了主体结构施工,确保了铁路运能,整体工期比计划提前42天,为后续钢结构和装修施工创造了有利条件。项目部建立以BIM应用为载体的项目管理信息化操作平台,成为中国铁路总公司14个全周期BIM应用示范点之一。

  

  2016年6月29日凌晨,中铁三局杭州南站站房工程建设工地现场,总重量约422吨的第五单元站房屋盖钢桁架,在四个液压顶推器的推动下,历时两小时45分,跨过既有线杭长高铁,成功滑移23米到达指定位置,宣告杭州南站安全顺利完成了历史性钢结构屋盖首次滑移。填补了国内上跨铁路营业线站房屋盖大跨度钢桁架滑移施工的空白,为今后类似施工提供了参考。

  依靠精益生产 保证工程品质

  杭州南站是“工业风”的建筑风格,通透镂空,钢结构安装精度要求高。为实现“工业风”的设计理念,钢结构大部分为外露的建筑形式,外观质量和安装精度要求高,尤其支撑屋盖的十字型钢柱,结构纤细、构造复杂,对钢构件的制作安装提出了更高要求。

  

  中铁三局杭州南站项目部坚持“精益生产,品质保证”原则,确定“建设精品站房、誓创鲁班奖”质量目标,严格过程控制,科学合理建立全面质量管理体系,务求实效,强化安全风险管控能力,创新理念,积极开展科技攻关,应用BIM技术等信息化管理手段,全力提升建造品质。施工中,针对工程特点及重难点,项目部超前谋划,严格程序验收,同时开展“倡导工匠精神,铸就精品工程”等活动,大力提升工程质量。他们完成的工程各类检验批、隐蔽、检测、试验等均满足设计及规范要求,先后通过静态验收和初步验收。

  

  项目部运用BIM虚拟建造和有限元分析等信息化手段,综合分析结构本体受力、柱网尺寸、顶推力、运输能力、吊装工况、温度应力等数据,进一步优化确定屋盖桁架9个单元8次合龙的准确位置,精确建模设计钢结构的加工断开位置及组合方式,合理控制构件数量,减少现场作业。依据构件模型数据精确切割,优化焊接工艺,采取焊接收缩变形控制、严格的焊前焊后处理等措施,实现精细加工,同时生成二维码,现场准确识别构件信息实现快速拼装,最大限度实现构件工厂化生产。

  

  中铁三局杭州南站项目部应用十字柱加工成套技术,设计专用胎架,数控切割下料,焊接机器人对称焊接,有效控制焊接变形;边焊边校正,确保了复杂箱型结构焊接精度,实现了工厂化精细制造。十字柱总高度33米,通过现场精密测量定位,分三节对接安装,双夹板固定,测量机器人辅助校正空间位置,实现了钢柱精确定位与对接。

  开工以来,中铁三局杭州南站项目部全面质量管理成效显著,获得中施企协、中质协全国优秀小组奖3项。关键技术实现突破,获各类科技成果27项。其中,中铁工总及省部级科技进步奖4项,开发专利15项,省级工法6项,并获省级绿色示范工程及建筑业新技术应用示范工程。

  

  依靠科技创新 智造站房精品

  优质工程的建设,科技是强基固本的关键。为了对杭州南站施工现场实施全方位、无缝隙监管,确保关键性技术过关,特别是钢盖板滑移技术顺利成功,中铁三局杭州南站项目部在现场安装了网络视频监控系统,并建立以BIM应用为载体的项目管理信息化操作平台,使工程监管向智能化迈进,大大提升了项目的管理水平。

  中铁三局杭州南站项目部坚持用智慧智造精品,用匠心建造经典,以科技为保障,深入开展科技创新。他们深化BIM技术应用,攻克了营业线混凝土结构快速施工技术、复杂十字型钢柱制作及安装成套技术、上跨营业线钢结构屋盖滑移施工综合技术、灰空间装饰精确施工技术、营业线防护棚安全快速拆除技术等五大项关键技术,还有幕墙安装工装、天窗玻璃运输工装等等,取得各类科技成果29项。

  

  钢屋盖滑移是国内首例上跨8条铁路营业线的站房屋盖钢桁架滑移施工。中铁三局杭州南站技术人员经过多次模拟计算和优化比选,确定采用分单元滑移方案。运用和开发了钢构件工厂化生产、装配式拼装平台、永临结合的快拆式轨道、智能化步进式顶推、滑靴工装、精确落位及合龙等多项技术和工装,确保了每个天窗点3小时内单元屋盖钢桁架一次滑移准确就位,解决了钢屋盖上跨多条高铁营业线分单元滑移施工难题,实现了钢屋盖的精确安装。目前,该技术取得多项新突破,达到国际先进水平,已获发明专利1项、实用新型专利7项、省级工法6项、国家级QC奖3项、省部级科技进步奖2项等成果。

  他们还开发了卸载牛腿工装技术,通过“千斤顶+钢垫板”组合,屋盖桁架4级平缓落位,有效控制了落位过程中不均匀变形对钢桁架的影响,桁架落位轴线偏差和标高偏差控制到了2毫米以内。

  2017年1月10日23时30分,随着最后一榀滑移桁架的准确就位。全国首例上跨既有8条铁路营业线的站房钢结构屋盖滑移施工全面完成,总历时195天。中铁三局杭州南站项目部成为铁路总公司14个全周期BIM应用示范点之一,受到铁路总公司领导的肯定,使工程建设监管向智能化迈进,大大提升了项目的管理水平。项目部还获得中国建设工程BIM大赛二等奖;荣获中施企协、中质协全国优秀QC质量管理小组奖3项。

  

  2017年12月5日,中国铁路总公司副总经理王同军等领导一行来到中铁三局承担施工的杭州南站工地检查指导工作。王同军称赞中铁三局在铁路建设工作中干得有声有色,不愧为是铁路建设的主力军,并希望三局继续发扬铁军精神,全力建设精品工程、智能铁路,在铁路工程实践中不断提升建设管理水平。

  

  千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金。中铁三局员工依靠科技创新,用智慧开启了新时代杭州南大门。新南站建成后,凭借铁路发展的历史性机遇,杭州南站积极提升综合交通功能,促进城市实现跨越式发展。杭州南站不仅成为工程精品,更是文化精品,成为杭州新的地标建筑,为中国铁路客站建设添光增彩。

  (通讯员:海鹰 清华 一涛)

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