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2022年6月20日7点26分,随着首趟G601次列车在北京丰台站开行,拥有127年历史的丰台站以崭新的面貌迎接八方来客。亚洲最大的铁路枢纽客运站、首都重要的铁路门户枢纽——北京丰台站正式开通运营。
▲北京丰台站施工全过程40秒延时摄影
北京丰台站位于北京西三环与西四环之间。车站建筑面积40万平方米。车站规模为17座车站、32条线路。每小时最多可容纳14,000人同时就餐。丰台站是亚洲最大的铁路枢纽客运站,也是我国第一个采用双层普速和高速车站布局的大型现代化火车站。丰台站设计的最大特点是“顶层高铁、地面普轨、地下地铁”的立体交通模式。双层停车场布局设计,使乘客能够“无缝”换乘城市交通。
▲北京丰台站高铁站台
▲北京丰台站侧立面
▲北京丰台站到达大厅
从1959年“十大国庆工程”之一的北京站,到20世纪末“亚洲第一大车站”北京西站,再到“中国第一条高铁”北京南站2008年北京钢结构喷漆公司,铁路客运站迎来了新时代的顶峰。北京丰台站……一个举世瞩目的重大工程,体现了中国铁路创新发展的铿锵步伐。
▲首趟出发列车G601次停在丰台站32号站台,等待发车。
在各种媒体报道中,让钢铁人自豪的是,在这些重大铁路工程中,处处彰显着钢铁的力量。
近日,作为北京丰台站的承包商,中国铁建工程集团北京丰台站项目部总工程师徐辉接受了中国冶金报记者的专访,让我们深入了解了钢铁支撑着亚洲最大的铁路。中心。
▲7月4日丰台站。 (顾雪超 摄影)
01
记者:整个丰台站的建设大约用了多少吨钢材?主要使用哪些类型的钢材?起到了什么作用?
徐辉:丰台站是一个刚性结构,承受着过往列车的荷载。从基础开始,钢结构和混凝土结构交织在一起。主要钢构件形式为田字形、九方矩形钢柱、十字箱形钢柱、焊接H型钢梁、箱形钢梁、屈曲支撑结构及箱形+钢管组合桁架。钢结构总用钢量超过19万吨,其中钢筋使用量14万吨。主要钢种有Q390GJD、Q390GJC、Q345GJD、Q345GJC、Q345C、Q345B。钢管柱最大厚度为100mm,钢梁最大厚度为70mm。
▲北京丰台站普速列车和高铁候车区划分
▲北京地铁轨道交通无缝连接北京丰台站
02
记者:丰台站建设中钢结构的使用情况如何?与其他高铁站相比,其有何特点?
徐辉:丰台站的结构全部采用钢结构。钢管柱从基础阶段就埋入全殿基础的柱坑中。结构的每一层也是钢和混凝土的组合。屋顶为箱体+钢管组合桁架。
与其他高铁车站相比,最大的特点是双层停车场形成的复杂结构。柱网网格尺寸为21.5m×20.5m。柱网比较密集,结构尺寸也比较大。最大九方网格柱截面面积为4550×2000mm,常规四网格钢管柱截面为2200×2000mm北京钢结构喷漆公司,地上钢架梁5200×1000mm,地面梁3900×2900mm。该工程的最大特点是建筑面积广、结构层数多。整个结构东西长572m,南北宽346m。自下而上依次为-11.5m地下室、0m南北入口大厅及常速站台、10m高架候车层。 、19m高速出口大厅、23m高速站台层、31m上部屋面结构及四角多层结构等,结构最大高度约为36.5m。受现有铁路线和南侧在建的16号线影响,站房分三期建设。地铁深度达到-23m,地铁与站房同步开工建设。两个建设单位施工交叉影响较大,且地铁与国铁结构柱共建,施工组织和结构定位困难。
钢结构构件从基础开始,截面较大。它们需要与混凝土结构一起工作,导致结构施工组织困难。组织时必须综合考虑钢与混凝土结构的交织。必要时期会有部分项目。建设窗口期。工程实体的实施难度也比常规大型车站难度更大:刚性混凝土梁截面大,节点处钢筋与钢骨混合布置,钢筋密集,混凝土浇筑难度大。需要采取多种措施来保证混凝土结构的密实度。
▲丰台站有32条到发线路、32个客运站。
03
记者:丰台站“顶层有高铁,地面有普速列车”。如何从结构设计或材料应用上解决中间候车层的噪音和振动问题?
徐辉:丰台站的结构设计过程中,进行了多次专家论证和讨论,充分考虑了结构安全性和减震性。结构采用钢管混凝土柱+钢梁结构。柱、梁截面较大,楼板厚度500mm,结构刚度较大,从根本上保证了轨道层的稳定性。局部增设球面轴承和阻尼器,起到减震作用。地下室顶板、墙面、候车层顶板喷涂80mm厚无机纤维保温、吸音。高速停车场、南北坑厅、中央采光中庭均采用穿孔铝板降噪。
▲等候区天花板沉箱造型
04
记者:我们看到丰台站建设过程中采用了钢结构全生命周期管理平台。请简要介绍相关应用及未来发展前景。
徐辉:针对丰台站钢结构用钢总量大、施工管理难度大等问题,中铁建工集团自主研发了基于BIM+GIS的钢结构全生命周期管理平台,涵盖从设计、制造到建筑。运维等6个阶段16个环节的管理。实现了钢结构全过程追溯、信息化、数字化管理,提高了管理效率,提高了安全、质量、进度管控能力。
目前,该钢结构全生命周期管控平台已在中国铁建集团其他大型车站得到应用。在开发过程中,我们注重平台的通用性,可以根据不同项目的特点进行相应的调整和改进。信息化管理是后期管理的趋势,这种管控平台具有广阔的应用前景。
▲2018年9月1日,北京丰台站站房工程开工
▲2019年4月21日,北京丰台站首根钢柱吊装
▲2020年8月18日,北京丰台站一期北区主体结构封顶
▲2021年5月28日,北京丰台站主体结构全面封顶
05
记者:丰台站建设大量采用智能自动钢筋剪切机器人、自动钢结构焊接机器人等智能机器人应用。这种施工方法相对于手工施工有什么优势呢?未来前景如何?
徐辉:丰台站使用了大量的智能机器人。主要目的是提高工作效率,提高工程质量,为职工职业健康创造良好条件。在自动化钢筋加工厂中,不仅采用全自动钢筋剪断机,还采用高效弯箍机、直螺纹加工机等,提高施工效率,减轻工人劳动强度,保证质量。加工完成的效果比普通机器要好。
焊接机器人分为工厂用机器人和现场焊接机器人。工厂机器人目前广泛应用于一些大型钢结构加工厂,厂家根据不同的加工需求不断进行研发。现场焊接由于外界因素较多,发展难度较大。丰台站重点研究了钢管柱对接处大量水平横缝的机器人焊接,实现了水平横缝的机器人焊接。机器人焊接可以大大减少工人的操作环境,降低工人高空作业的风险。焊接质量和外观相对可控。
施工现场机器人的开发应用适合工作量大、重复性工作、风险高的项目。目前,建工集团其他工位也使用了较多的机器人,如砌砖机器人、扫地机器人、抹灰机器人等。
▲北京丰台站建设过程
06
记者:您如何看待钢结构在我国高铁建设中的发展前景?
徐辉:钢结构是一种新型的节能环保建筑体系。钢结构建筑具有强度高、质量轻的特点。可实现大跨度、大荷载的结构体系,并具有良好的抗震性能。钢结构工程的工厂化和装配率较高,工期比混凝土结构短,隐蔽工程少,质量检验更直观。在后续的高铁建设中,钢结构的这些优势必然使得钢结构在大型高铁车站及其他车站地面结构中得到广泛应用。为进一步提高施工质量,应进一步引导相关设计单位在有条件的情况下多采用螺栓连接,少采用焊接连接,以提高施工效率,减轻工人劳动强度,优化作业环境。我国钢结构制造加工技术目前应处于世界领先阶段。然而,钢结构的防腐、防火技术受到多种因素的制约,尚未引起专家和质量管理机构的重视。与国外项目相比,质量和耐久性还有很大的提升空间。从价值工程的角度来看,高铁建筑钢结构的防腐、防火质量还有相当大的提升空间。
▲7月4日丰台站。 (顾雪超 摄影)
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“鲁钢”造桥梁钢8000余吨
北京丰台站使用的8000余吨桥梁钢材,是日照公司4300毫米生产线投产后的第一批高端、优质等级桥梁钢材。
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两个月交付8000吨高端产品,对于一条还处于调试期的生产线来说,确实是“高压”。为确保调试期间性能稳定,全体技术人员现场跟踪。如果任一工序的生产绩效出现较大波动,则根据波动情况立即调整后续工序的工艺参数;为了保证钢板的低内应力,钢板被堆放在冷床中,在较高的温度下缓慢冷却,并专门组织钢板通过吊车吊装……面对这些困难面对亏损的困难,技术人员扎实工作,确保每一个环节顺利进行。
北京丰台站是国内首个采用高铁与普铁双层重叠设计的特大型车站,形成“顶级高铁、地面普铁、和地下地铁”。在改扩建工程中,对建筑材料提出了更高、更严格的要求。
日照公司凭借深厚的技术储备、细致的现场控制、注重每一个生产细节和参数,先后攻克了TMCP下内应力低、性能高、产品均匀稳定、屈强比低等难题流程,快速开发出适合丰台列车的产品。该站“VIP”产品在短时间内实现了工业化量产,钢板综合性能稳定优良。
敬业钢铁见证亚洲最大铁路枢纽崛起
改造后的北京丰台站是亚洲最大的铁路枢纽客运站。敬业钢铁10万余吨重点工程专用螺纹钢发往北京,见证亚洲最大铁路枢纽的崛起!
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2019年1月29日,敬业钢铁有限公司“敬业蓝”螺纹钢成功应用于北京丰台站项目。在项目建设过程中,“敬业蓝”凭借过硬的产品品质和优质的服务。已在北京丰台站工程中使用超过10万吨,得到了施工方及相关人员的极大认可。
敬业钢铁致力于打造全球最具竞争力的钢材营销模式和受人尊敬的一流品牌,并提供一站式螺纹钢加工和配送服务解决方案。
“精冶兰”添加明矾防锈螺纹钢拥有多条生产线,规格齐全,质量好,交货快。我们在全球22个国家设有分公司和办事处,产品远销80多个国家和地区,应用于北京大兴国际机场、世博会中国馆、三峡工程、南水北调等。南水北调工程、石家庄地铁、呼和浩特地铁、雄安市民服务中心。 、文莱跨海大桥等国内外重点工程正在建设中。敬业钢铁还参与了北京大兴国际机场重大工程的竣工和运营,为提升我国民航国际竞争力、促进京津冀协同发展做出了贡献。
作者 |记者朱晓波、两会报道组记者、记者魏庆军
作者|记者 徐可可
编辑|陈曦