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科技日报:京雄城际绿色建造技术成就高铁新标杆

发布时间:2021-01-12 【字体:

  作为我国高铁新标杆,京雄城际铁路凝聚了中国智慧,体现了“精品、智能、绿色、人文”工程建设理念,而“绿色”更是贯穿京雄城际铁路建造全过程。
朝阳映射下的雄安站,犹如绿色荷叶上的露珠。受访者供图
  
  2020年12月27日,备受关注的京雄城际铁路全线开通运营。京雄城际铁路起自北京西站,终至雄安新区,正线全长92.4公里,全线设北京西、北京大兴、大兴机场、固安东、霸州北、雄安6座车站,最高设计时速350公里,两地最快运行时间50分钟,大兴机场至雄安新区间最快19分钟可达。
  京雄城际建设体现了“精品、智能、绿色、人文”工程建设理念。“作为我国高铁新标杆,京雄城际铁路凝聚了中国智慧。”新万bet36体育在线投注有限公司(以下简称国铁集团)京雄高铁建设指挥部指挥长杨斌说,京雄城际铁路在环保设计过程中推出众多创新,许多是国内首例。
  “绿色”,贯穿京雄城际铁路建造全过程。
  雄安站高颜值低成本更环保
  “雄安站按照国家绿色建筑三星标准设计。”中国铁路设计集团有限公司(以下简称中国铁设)党委书记、董事长刘为群说。
  外形设计如荷叶上的一滴露珠,寓意“清泉源头,风吹涟漪”,视觉上有沁人心脾的感觉。
  站场规模为13台23线,总建筑面积47.52万平方米,采用站城一体化设计;采用立体候车布局,能够实现旅客“进出分层、到发分离”,保证旅客进出畅通。
  雄安站房巨大的椭圆形屋顶,颜色使用蓝色渐变色,还是一座光伏电站。屋面系统铺设了4.2万平方米光伏建材,与屋面构造有机结合,共同形成层次丰富、轻盈通透的“第五立面”。
  “这样的设计有效利用了太阳能,预计年均发电量可达580万千瓦时,节约电能30%,可减少二氧化碳排放4500吨,相当于植树12万公顷。”中国铁设首席专家、总建筑师周铁征说。
  走进雄安站大厅内,一根根混凝土“开花柱”展现出独特韵律,显得格外清新自然。这些柱子一次浇筑成型,未做任何修饰,高级灰中透着自然清新,且边角顺直、弧度顺滑、结构挺拔。
  “直接用清水混凝土,减少二次装修,既降低成本,又绿色环保。”中铁建工集团雄安站项目部总工程师吴亚东说,高颜值背后,是每道工序的上百次试验,特别是各种材料的配比,更是试验了上千次,并取得10多项专利。
  “雄安站是国内首个大规模运用清水混凝土立柱的铁路站房,清水混凝土结构面积达3万多平方米。”吴亚东说,如此大规模应用,追求的正是绿色、温馨、经济、艺术的综合效果。
  雄安站内,处处都能感受到自然光线。原来,设计团队专门在站内设计了一条宽15米的“光廊”。
  “光廊”将雄安站内部东西两侧的铁路车场天然分割,还增加了地面候车厅与高架候车厅的联系。
  “作为上下贯通的采光通廊,将自然光线和景观引入室内,不仅改善了环境、丰富了室内空间效果,同时解决了采光、通风、消防排烟等技术要求。”中国铁设副总工程师康学东说。
  旅客头顶跑火车却无噪音之扰
  京雄城际还是一条没有噪声打扰的城际铁路。
  雄安站的布局为一层和三层候车,二层是高铁线的结构,相当于在旅客头顶上跑火车。
  为了最大限度提高旅客候车的舒适度,雄安站在国内首次采用装配式站台吸音墙板,这种墙板采用声学设计,上面有很多55毫米的孔眼,夹层为玻璃丝绵。
  “这种墙板极大降低了列车通行时产生的噪声,人们在候车时听到列车经过的响动,大概相当于一辆汽车驶过公路的声音。”中铁十二局雄安站房项目部副总工程师何锦辉说。
  京雄城际大兴新机场站位于北京大兴国际机场的下方,层高较低,站内遇到大客流时,可能产生较大噪音。
  如何在飞机飞过时,不让乘客感受到巨响?中铁北京工程局项目部在车站主吊顶上采用穿孔镜面,吊顶穿孔,可以很好地吸声降噪,营造舒适的乘车环境。“每块吊顶板上有3600个小孔。”项目部负责人介绍说,普通的机械冲孔,可能会使整个吊顶板出现变形,导致镜面中的倒影走样,因此这些小孔全部采用激光雕刻。
  为有效控制高速铁路通过环境敏感区的噪音,京雄城际铁路在固霸特大桥穿越北落店村847米长的路段采取了全封闭声屏障措施。“这是世界首个时速350公里高速铁路桥梁全封闭声屏障设施,从根本上解决了列车运行噪声对沿线居民区的影响。”刘为群说。
  “动车组以350公里时速通过大桥时会产生极强的气流,轮轨摩擦、车体与空气摩擦产生的噪音会对周边环境产生影响。”中铁上海工程局项目总工程师张腾飞说,这座“隔音隧道”主体结构采用圆形钢架,外围采用金属隔音板,可以将列车经过时的环境噪音降到20分贝以下。
  专家认为,“隔音隧道”在京雄城际铁路应用,建立了高速铁路全封闭声屏障设计技术体系,树立了全封闭声屏障建造标准,为全世界高速铁路降噪声工程建造积累了丰富的经验,为高铁规划“近城静音”提供了有益借鉴。
  后方“造积木”前方“搭积木”避免扬尘
  京雄城际建设工地,首创装配式造桥和全线智能化建造。
  “既然是引领未来高铁建设的标杆,桥梁建设就要贯彻装配式一体化施工新理念。”国铁集团京雄高铁建设指挥部指挥长杨斌说,国铁集团确立了《智能京雄关键技术研究》等科研课题,其中一项关键研究内容就是高铁桥梁装配式一体化关键技术研究。
  京雄城际铁路固安特大桥,是一座长988米的高铁桥梁。这座大桥建设完全颠覆了传统的建桥方式,首创装配式建桥。
  装配式建筑是指把传统建造方式中的大量现场作业工作转移到工厂进行,在工厂加工制作好建筑用构件和配件(如楼板、墙板、楼梯、阳台等),运输到建筑施工现场,通过可靠的连接方式在现场装配安装而成的建筑。
  “装配式建筑既避免传统建筑的扬尘现象,对环境污染降至最低,符合绿色建筑要求,又节能环保。”中国铁设京雄城际铁路桥梁专业主管总工程师刘凯说,此前采用装配式建造的范围多为房建领域,而轨道交通等领域尚无涉猎。
  “后方‘造积木’,前方‘搭积木’。提前把高铁桥梁工程的管桩、墩身、墩帽等‘零件’进行标准化设计,分段工厂标准化制造,在施工现场进行组装。”刘凯说,这项技术完全颠覆了传统的建桥方式,技术优势十分明显。
  2019年7月8日,从墩帽起吊到拼装完成,仅用了十几分钟。随着指挥长一声令下,重达900吨的箱梁缓缓落位,中国高铁首段装配式一体化桥梁主体工程在京雄城际铁路完工。这是一项具有里程碑意义的技术革新,在中国铁路建设史上写下崭新的一页。
  刘凯认为,京雄城际铁路固安特大桥的建造,是首次将装配式一体化技术应用到铁路工程上,并且确定了安全高效的连接方式,实现了中国高铁建设桥梁装配式一体化技术从“0”到“1”的突破。
 
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