随着最后一颗螺栓加固完成,10月7日,青岛地铁9号线城子站装配式车站正式封顶,仅仅历时不足四个月完成全部71环预制块构件拼装,成为9号线首个封顶的装配式车站。
“二次元”拼装,一块儿“积木”上百吨!
据悉,地铁9号线城子站由青岛地铁集团第一建设分公司建设、中铁(上海)投资集团总承包、中铁三局施工,该站位于城阳区城阳路与绣城路交叉口,车站全长210米,为地下两层明挖岛式车站,其中公共区6-25轴采用预制拱形装配式结构长度142米,共71环,装配式底板为现浇结构,预留榫头及杯口用于上部结构的拼装,顶板、侧墙为拱形薄壁闭腔结构,等截面设计,中板、中纵梁、中立柱为实心结构。车站设有4个出入口(1个预留出入口),两组风亭,1个安全出入口。车站支护结构采用地连墙+内支撑体系。
“本来觉得家门口建地铁,又是兴奋又是担心,高兴的是将来方便,担心的是施工扰民,完全想不到这工地干活这么安静。”家住启城福邸的王女士开心地说。在城子站项目现场,丝毫不见传统建筑工地的“尘土飞扬”,装配式建筑的施工现场作业不仅干净,而且安静。虽然地处城阳市中心,周边有许多居民楼,但是这种先进的施工工艺,最大限度地避免了对于周边居民的影响。
“搭积木一样造车站在我们这里进行了生动实践。 城子站预制构件分侧墙、顶板、中板、立柱、纵梁5种类型,最大构件为坦拱顶板,重量约103.3吨。车站主体预制构件在工厂内完成流水化生产,然后被运到施工现场,按照一张立体施工图按顺序拼装成型。”中铁三局项目总工孙兴广介绍,他口中的立体施工图指的是BIM,“通过BIM技术建立车站结构模型,相当于为施工建设画了张‘立体说明书’,每个构件的规格、安装说明等信息一目了然。结合软件,制作装配式车站施工流程动画,开展交底工作,施工人员能轻松掌握相关工艺流程。”孙兴广说。
说是拼接积木,但每个构件都是巨型积木,在城子站的施工神器是一个巨型智能型龙门吊,这个桁架式结构门式龙门吊,整机重量约为45.8吨,额定起重量为90+90吨;总起升高度为17+25米,主跨度22.8米,能够在保证安全施工的前提下实现最重103.3吨预制构件的吊装。而装配式结构横断面宽20.9m,高16.34m,环宽1.994m,每环由6块预制块组成(侧墙(B1、B2块)、顶板、中板E块、中立柱ZZ和中纵梁ZL),重量分别为侧墙B块38吨、顶板块103吨、中板E块38吨、中立柱ZZ块6吨和中纵梁ZL块15吨。这就好比将地铁车站的整体结构拆成一块一块的小积木,这些积木生产完成后,就可以把它们用“大家伙”严丝合缝地拼装起来,车站就“组装”完成啦。
如何保证重达百吨的“积木”拼装误差控制在毫米级,青岛地铁集团第一建设分公司围绕城市轨道交通工程建设全过程,组织各参建单位整合9号线地铁施工线路地下、地上、工程自身的模型数据,形成工程数字化底座,并据此进行三维可视化图纸会审及设计交底,避免现场工程较设计图纸出现偏差。针对复杂施工工艺工法、主要施工流程等,基于BIM模型协同动画制作软件,形成施工工艺的三维动画交底,模拟土方开挖、围护结构施工、模板支架搭设等重点工序的施工,有效避免了各类施工过程中暴露的问题,同时,将模型转化为实体的施工模式大大提高了施工效率与准确度。与此同时,该巨型龙门吊也可运用PLC变频控制、光电三维坐标精确定位、电防摇和网络远端控制等技术,具备防摇摆、毫米级精确定位、地面数码遥控等先进性能,大幅提升了装配安全系数及拼装精度,促进了智能化技术在工程建设领域的融合。
“最强大脑”+班组建设,为高效推进打上强心剂
在城子站的智慧化展厅内,一张LED大屏呈现在眼前,伴随着工作人员鼠标的移动,项目的各项建设情况一览无余。“我们搭建的智慧建造管理平台具备可视、协同、智能、预防、可溯五大优势,不但满足了企业对进度控制、质量控制、成本控制的需要,也有利于进一步优化项目管理。”孙兴广介绍,在智慧建造平台管理下,BIM+安全体系如同一个“指挥棒”,指挥着项目有序高效推进,也让安全管理变得更加数字化、精细化、智慧化。
针对复杂施工工艺工法、主要施工流程,形成施工工艺的三维动画交底;装配式车站搭建,施工流程动画为施工留下“立体说明书”——在城子站,9号线不仅在工程数字化方面取得了显著成绩,班组建设的成果也十分亮眼。
建设板块班组管理的关键在于以“小立法+二次分配”为核心,城子站装配班组贯彻落实“两进、三环、四管、五保”一条工作主线靶向发力,实施“小立法”管理基准,组织技能比武、工艺培训等方式不断提升队伍综合水平,重点关怀关爱农民工生活环境及工作环境质量,关心其精神需求,打通农民工到新型产业工人的通道,装配式拼装从就位偏差合格率从85%提升至95%,大大较少了后期精调所需时间从而提高施工效率。车站拼装累计误差仅为15毫米,着力打造青岛地铁三期装配式车站拼装标杆。
班组成员主动攻坚技术难题,探讨实践“如何优化拼装流程,提高拼装效率”由装配式顶板对位拼装法每环所需3-4个小时缩减至目前150分钟完成施工。全员秉承一次成优、确保地铁工程百年大计。
据悉,与传统现浇结构地铁车站相比,装配式车站具有诸多优势:更安全,现场施工人员由150人减少为30人,取消了大量模板脚手架安拆、钢筋绑扎焊接等环节,施工风险大大减少;更优质,预制构件工厂化加工、标准化拼装,实现了混凝土自防水;更高效,一座标准装配式车站可节省工期4-6个月,更绿色,一座标准装配式车站可节省钢材约800吨、木材800立方米,可减少施工废弃量50%,减少碳排放量约4158吨,减排20%。
下一步,在青岛市市政公用工程质量安全监督站的指导下,青岛地铁集团第一建设分公司将组织参建单位,继续围绕“建设世界一流地铁”目标体系,坚持创新引领,积极开展技术攻关和管理创新,全面提速工程建设,严格把控每一个环节,确保工程质量和进度,为“轨道上的青岛”建设再立新功。