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京张建设志:迷宫里的高铁站

2017-9-23 16:08:00  来源:人民铁道网  我要评论
  “下次来,我把你丢下,你肯定出不来。”9月15日,在京张高铁八达岭长城站一个小洞室,中国中铁五局集团京张高铁3标项目部八达岭长城站技术主管舒全满与记者开玩笑说。确实,如果没有现场技术人员带路和讲解,进入深达102米的八达岭长城站,一般人不可能轻易地走出去。这里,有刚开挖的洞口,有已经挖通的隧道,有的洞相通,有的洞没有出口。这里,目前除8条辅助坑道外,已开挖21个洞室,而最多时这里将达到78个洞室。这个超级迷宫有6个足球场大,是目前世界上最大最深的高铁地下车站。
  
  “八达岭长城站地下建筑面积36143平方米,是目前世界上规模最大的暗挖地下车站;车站内设计各类洞室78个,断面形式达88种,交叉节点密集,结构复杂,是目前国内最复杂的暗挖洞群车站;车站最大埋深102米,是目前国内埋深最深的高铁地下车站。”项目部科技创新组组长肖承倚这样介绍这个超级迷宫。
  
  为畅通无阻,定位人和机械
  
  八达岭长城站设有车站层、出站层和进站层,上下共3层,同时还设有8条辅助应急通道,建成后,旅客可以按标识轻松进出站。但现在八达岭长城站里,灯光昏暗,到处都是“长”得差不多的洞,建设材料、机械设备、挖出的渣土以及工作人员等是如何到达指定位置的呢?
  
  舒全满介绍:“我们在值班室安排调度员对来往进洞车辆进行调度,确保进出车辆有序;同时在调度室利用基于人机定位的智能交通指挥系统和基于BIM以及大数据技术等先进的智能化管理系统,实现全方位多通道安全快速作业。”调度室墙上挂着几块显示屏,分别显示着2号斜井洞口、7号分通道、4号分通道等施工现场情景。每天都会有工作人员在这里值班,“隔空”观察施工现场情况,实现对地下工程结构等区域施工全过程的指挥和监控。
  
  为承受压力,拉起隧道顶
  
  列车由京张高铁八达岭隧道进入车站层,轨道由2条变成4条。区间过渡段与车站相连处单洞开挖跨度达32.7米,以确保列车畅通无阻。32.7米,对一般的地面车站来说是个小问题,但对隧道施工来讲却是个有待超越的数字。
  
  为让洞顶承受住102米厚山体的压力,他们选择把洞顶“拉”起来。预应力锚索就是“拉”起洞顶的关键创新。
  
  “就像拉橡皮筋一样,先固定住上端,往下拉,再固定下端,这样整根橡皮筋就有个向上的力量。预应力锚索就是沿隧道环向上打进无数个有弹性的锚束,再固定住,让它拉起整个大跨初期支护体系。”舒全满解释道。
  
  大跨过渡段预应力锚索为隧道施工中首次使用,施工工艺复杂,施工流程繁琐,刚开始施工时可谓寸步难行。历时一年多,科研团队与相关人员解决了注浆渗漏、浆液强度起来慢、锚固力不足等诸多难题。现在,锚索施工工艺已成熟。
  
  为坚固如铁,提高支护强度
  
  用“固若金汤”四个字来形容八达岭长城站一点也不为过。
  
  项目部采用最先进的复合式支护措施,由钢拱架、钢筋网片、连接钢筋、系统锚杆、超前锚管、喷射混凝土等组成初期支护和钢筋混凝土二次衬砌支护。同时,他们还在八达岭长城站范围内各隧道及各个洞室均设置长度3米至8米不等的预应力锚杆,在车站两端大跨段隧道设置了15米至25米不等的预应力锚索和5米至11米不等的预应力锚杆,将初期支护与岩体有效结合为整体,大大提高了支护强度。这一系列措施,保证了八达岭长城站与岩体之间二三十米的范围内都坚固如铁。
  
  “不管用什么方法,我们一定要保证车站隧道以及大跨过渡段隧道固若金汤。”项目部副经理代龙震说。
  
  为减少震动,选用精准爆破
  
  八达岭长城站总长470米,两端三连拱合计72米,中间三洞分离标准段长398米。三洞分离标准段分为左、右侧到发线和中间正线隧道,两侧到发线隧道内设置站台供旅客上下车。隧道内,单洞最大跨度32.7米已经是超越,车站内三连拱断面总跨度达44.91米,三洞分离标准段总宽度达57.21米,各隧道间最大间距为6米,最薄的地方仅2.4米。
  
  爆破时,如何确保不对隔壁的隧道和洞室造成损伤呢?精准,必须精准!
  
  一般爆破作业震动速度是每秒5厘米。项目部采用国内最先进的精准微损伤控制爆破技术,把作业震动速度降至每秒2毫米。这样的震动就像车辆通过时人在道路上感觉到的震动。因此,精准微损伤控制爆破对哪怕仅有2.4米间隔的隧道都不会有丝毫损伤。
  
  目前,八达岭长城站已经完成了工程总量的40%,预计明年底全部完工。建成后,这座超级迷宫将向世人展示其傲人的雄姿,也将为北京2022年冬奥会的成功举办贡献力量。
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