廣州地鐵14號(hào)線二期引入施工“新神器”

近日，隨著最后一塊預(yù)制構(gòu)件螺栓緊固完成，廣州地鐵首個(gè)在煤炭采空區(qū)上建設(shè)的地鐵站——十四號(hào)線二期彭邊站車站內(nèi)部結(jié)構(gòu)預(yù)制拼裝完成，這也是國內(nèi)首例采用超高性能混凝土（UHPC）預(yù)制拼裝施工工藝建設(shè)的地鐵車站。

十四號(hào)線二期呈南北走向，北接十四號(hào)線嘉禾望崗站，南抵現(xiàn)有的廣州火車站，線路全長(zhǎng)約11.9公里，設(shè)有8座車站，均為地下站。此次完成預(yù)制拼裝的彭邊站為第8個(gè)站，南接鶴南站，北聯(lián)嘉禾望崗站，車站全長(zhǎng)161.75米，車站標(biāo)準(zhǔn)段寬度21.9米。該站站位下伏煤炭采空區(qū)，為廣州地鐵首例在煤炭采空區(qū)上建設(shè)的地鐵車站。自2019年9月開始施工以來，地鐵建設(shè)者們先后攻克了車站下伏煤炭采空區(qū)、10千伏高壓電纜保護(hù)等施工難題，歷時(shí)22個(gè)月順利實(shí)現(xiàn)車站封頂，轉(zhuǎn)入附屬結(jié)構(gòu)及內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工階段。

國內(nèi)首次在地鐵車站采用UHPC預(yù)制拼裝

傳統(tǒng)的車站內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工采用的施工工藝需投入較多的人力、物力，施工工序繁多，所有結(jié)構(gòu)構(gòu)件均需等待混凝土齡期，存在建設(shè)效率低、施工周期長(zhǎng)、資源消耗大，且存在車站與區(qū)間、軌排交叉施工，施工工期彼此制約等問題。

為解決施工過程中存在的問題，響應(yīng)國家提出的“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)，廣州地鐵和施工單位廣東華隧、設(shè)計(jì)單位中鐵二院的地鐵建設(shè)者們積極開展技術(shù)攻關(guān)，創(chuàng)新性地在采用了UHPC預(yù)制的車站內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)制拼裝，這也是國內(nèi)首次在地鐵車站采用UHPC預(yù)制拼裝工藝。UHPC是一種高強(qiáng)、高韌性、高耐久性的裝配式建筑材料，具有低水膠比、低孔隙率、高致密度的特性，相較傳統(tǒng)混凝土，其抗壓、抗折性能更好，防滲透能力強(qiáng)、可塑性強(qiáng)、耐久性高等優(yōu)點(diǎn)突出，適用于制備輕薄構(gòu)件。

彭邊站的內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為傳統(tǒng)，在該站采用UHPC預(yù)制拼裝工藝，與原有的現(xiàn)澆混凝土方案相比，工期較傳統(tǒng)施工方法縮短50％，大大提高了施工工效。同時(shí)，制作的軌頂風(fēng)道、站臺(tái)板、樓梯重量減輕80%、50%、55%，大幅節(jié)省施工的材料消耗，提高了車站內(nèi)部作業(yè)人員的作業(yè)環(huán)境，減少了生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的碳排放。彭邊站除車站首尾兩端及部分異形結(jié)構(gòu)外，車站中部的大部分站臺(tái)板及軌頂風(fēng)道，以及附屬C1、C2出入口樓梯均采用UHPC預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行拼裝。此次UHPC預(yù)制拼裝工藝的使用，為大規(guī)模城市軌道交通建設(shè)預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)施工提供了可參考的“模板”，也為廣州地鐵實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)提供了更多可能。

研制配套安裝的一體式工裝設(shè)備

彭邊站的預(yù)制拼裝面臨預(yù)制難度大、場(chǎng)地限制多、保護(hù)要求高、借鑒經(jīng)驗(yàn)少等難點(diǎn)，對(duì)此，施工單位成立專項(xiàng)課題小組對(duì)預(yù)制構(gòu)件結(jié)構(gòu)的形式、厚度及固定方法進(jìn)行創(chuàng)新性地設(shè)計(jì)優(yōu)化，并邀請(qǐng)高校團(tuán)隊(duì)針對(duì)性開展建模驗(yàn)算、破壞性試驗(yàn)、疲勞試驗(yàn)、抗震試驗(yàn)等，驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的合理性和施工的安全性。

為同時(shí)滿足車站內(nèi)部結(jié)構(gòu)站臺(tái)板及軌頂風(fēng)道的拼裝施工，地鐵建設(shè)者們聯(lián)合專業(yè)機(jī)構(gòu)，研制了步履式移動(dòng)拼裝設(shè)備，該設(shè)備包含步履式移動(dòng)支架、吊臂及拼裝機(jī)構(gòu)，適用于地鐵站臺(tái)地面預(yù)制件、地鐵通道兩側(cè)風(fēng)道合圍的底板和側(cè)板的鋪設(shè)，可一體式完成安裝作業(yè)。其中，步履式移動(dòng)拼裝設(shè)備只需遙控即可操控，設(shè)備采用液壓系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)步履式前后左右移動(dòng)及轉(zhuǎn)向，前后移動(dòng)距離1米/步，左右移動(dòng)距離0.5米/步，最大起吊高度達(dá)7米，前后方向及左右方向均可起吊負(fù)載。設(shè)備配備的風(fēng)道安裝設(shè)施，可滿足站臺(tái)板的吊裝、調(diào)節(jié)及軌頂風(fēng)道的吊起、頂升、調(diào)節(jié)等，同時(shí)實(shí)現(xiàn)風(fēng)道豎板、底板的安裝。

截至目前，十四號(hào)線二期（嘉禾望崗—廣州火車站）土建工程累計(jì)完成46%。8座車站中，4座主體結(jié)構(gòu)封頂，3座進(jìn)行土建施工 ，剩余1座進(jìn)行前期準(zhǔn)備；8個(gè)區(qū)間中，3個(gè)已貫通，4個(gè)進(jìn)行土建施工，1個(gè)進(jìn)行前期準(zhǔn)備。

（注：以上車站名稱僅為工程暫定名稱，標(biāo)準(zhǔn)站名應(yīng)以市政府批準(zhǔn)公布為準(zhǔn)。）