走近大国工程丨高空拼积木 一站达八方
中央纪委国家监委网站 乔子轩 通讯员 孙晓燕 杜康
重庆东站站房枢纽剖面示意图。重庆东站指挥部供图
重庆东站施工现场，正在作业的四盘地面抹光机器人。重庆东站指挥部供图
重庆东站东侧立面实景图。重庆东站指挥部供图
重庆东站施工现场，建设人员正在进行焊接作业。重庆东站指挥部供图
世界首例超大多曲面树形柱外装饰面板安装作业。 重庆东站指挥部供图
旭日东升，缕缕阳光透过云层洒向巴渝大地。樵坪山下，塔吊林立、机械轰鸣，为火热的山城重庆奏响了一首激昂的“协奏曲”。备受关注的重庆东站犹如一只“钢铁巨兽”在群山环抱中雄姿初现——重庆东站正面正式挂牌，站房枢纽主体结构及4栋配套楼已全部提前封顶，枢纽配套市政道路实现南北贯通，轨道交通6号线东站段全线铺轨已基本完成，站前片区综合商业体启动建设……
作为国家交通强国“站城一体化发展”试点工程、我国目前在建最大站城景融合高铁枢纽，也是西部地区最大高铁枢纽，重庆东站堪称重庆“新地标”，由市住房和城乡建设委员会、相关区政府及有关单位组成的重庆东站指挥部负责规划、统筹、建设。
自2022年5月开工建设以来，重庆东站工期已持续两年有余。这座八方通达的“钢铁巨兽”如何在山城重庆拔地而起？其间攻克了怎样的难题和挑战？它的建设将为“站城一体化发展”带来哪些经验与启示？让我们一起探寻重庆东站建设背后的故事。
“桥建合一”，实现地上、地下融合建设
“国家‘八纵八横’高铁通道的交会点”“国家交通强国‘站城一体化发展’示范项目”……这些称号彰显着重庆东站的重要地位，也承载了人们的诸多期许。
“建成后，将对重庆市构建‘米’字形高铁网，推动成渝地区双城经济圈和西部陆海新通道建设，助力长江经济带和‘一带一路’的新增长极打造，加快西部国际综合交通枢纽和交通强国示范区建设具有重大战略意义。”重庆市政府铁路建设顾问、重庆东站指挥部指挥长吴波告诉记者。
不仅如此，重庆东站的建成投用也将为群众出行带来更为直观的便利——将实现干线铁路、城际铁路、市域（郊）铁路和城市轨道交通“四网”融合，不仅可以1小时直达成都、贵阳，3小时通达长沙、武汉、西安，6小时抵达北上广深，还可实现“铁、公、轨”无缝换乘，快速通达全市周边。
据介绍，重庆东站站场规模为3场15台29线，上下8层的站房枢纽，总建筑面积达122万平方米，位列全国第一。
不过，建设这样一个“大”站，并不容易。“面临太多从未有过的建设难题。”重庆市住房城乡建委组织人事处处长、重庆东站指挥部总工程师刘洪科有感而发。
记者了解到，重庆东站标段多、施工界面复杂，铁路站场站房、配套市政设施、站前片区开发三大板块又要一体推进，如何科学绘制总施工图，实现跨层级、多标段的统一管理、一体化推进，是摆在项目团队面前的首要难题。
“总施工图就是‘作战图’，牵一发而动全身。”刘洪科解释道，“比如，哪项建设工程先进场，先进场项目为后进场项目预留什么样的平台，进场道路、机械设备怎么布置，这些问题都要在施工图上落实到位。”然而，彼时地面建筑方案尚未确定，若进行地下工程时不顾及今后地面建筑情况，势必要在后期通过增加桩柱等方式承担地面荷载，极有可能对地下轨道交通结构安全、运营安全产生影响。
怎么办？“网红车站”李子坝轻轨站给了项目团队灵感。“这是我国第一座与商住楼共建共存的跨座式单轨高架车站。‘空中列车穿楼而过’，就是因为修建轨道与住房建筑时，采用了‘桥建合一’的方式，为彼此留足了空间和建造条件。”刘洪科介绍。
重庆东站站房枢纽能否实现地上、地下融合建设？项目团队充分考虑重庆作为山城的特殊地形地貌，巧妙利用地形高差，采用“桥建合一”的结构形式，将铁路路基方案调整为桥梁方案，通过共柱、共基础的整体共建方式，在上下8层空间内将站场、站房、轨道、公交和配套综合交通枢纽立体布局，既实现地下、地面、地上空间高效便捷联通、整体利用，又实现高度集约用地。
“‘桥建合一’的结构形式，简单理解，就是桥在建筑里，以高架桥方式建设站场站房，利用桥下空间建设配套枢纽，将桥上桥下建筑结构高度融合。”刘洪科指着重庆东站站房枢纽施工图告诉记者，铁路站场“路基改高架”可以获得55.6万平方米的建筑空间，较常规路基方案节约用地20万平方米。
如此一来，重庆东站充分利用桥下空间布局公交、长途汽车、轨道交通、出租车等市政交通工程。同时，对置换出的城市空间实施综合开发，在站房西侧建设10万平方米的综合交通换乘中心；在站房四角，建设包含商业、办公、酒店住宿等业态的综合体。
超高滑移，2000多块“积木”精准入位
目前，重庆东站站台钢结构屋顶已完工，站房全面进入装饰装修施工阶段。
给修建好的站台盖上屋顶，是车站建设中必不可少的一步。但对于重庆东站而言，这看似简单的一步，实施起来却困难重重，尤其是综合交通换乘中心屋盖钢结构的拼接。
“综合交通换乘中心屋盖下部楼层结构复杂、楼层多、进深大，南北长236米、东西宽116米。”重庆市住房城乡建委技术发展中心主任、重庆东站指挥部技术发展处处长关志鹏告诉记者，站房西侧的综合交通换乘中心屋盖距地面最大高度为57米，且屋盖垂直投影面积下每层混凝土楼面场地小、荷载小，如果直接施工，风险很大。
项目团队给出的解决方案是“高空拼积木”。“每一块钢结构就是一块‘积木’，整个屋盖工程需要拼2000多块‘积木’，‘积木’之间由钢管串在一起。”关志鹏进一步解释道，经过多次研究、反复论证，指挥部决定因地制宜，在安装综合交通换乘中心屋盖时，创新采用“累积滑移+原位吊装”方案施工。其中，树形柱上方屋盖采用原位吊装方式，树形柱以外屋盖采用累积滑移方式。
“我们将滑移区划分为5个滑移单元。在每个滑移单元，依托相应吨位的履带吊将钢桁架调运至高空拼装平台，进行‘高空拼积木’，成功解决离地57米高空安装难题。”关志鹏告诉记者，高空拼装平台设置在屋盖西侧，每完成一个滑移单元的拼装，便通过滑轨向东滑移，留出拼装平台位置继续进行下一个滑移单元的拼装，并与上一个滑移单元进行连接。
“高空拼积木”只是第一步。如何将滑移平台稳定在同一高度、让重达1800吨的屋盖从西侧一同滑到指定位置，是项目团队需要解决的另外两个难题。
为保证屋盖钢结构桁架安装达到设计标高，解决因为异形场地致使滑移平台难以在同一高度的问题，项目团队搭设由“支撑架+水平联系架+承轨析架+拼装平台+支撑架附墙+缆风绳”组成的滑移支撑体系，保证整个滑移结构支撑架的稳定性。
为使所有“积木”按指令到达指定位置，项目团队采用人机交互界面实现自动、手动及单点顶推器点动操作19台顶推器，同步将重达1800吨的5个滑移单元一同推到指定位置。“单个顶推器可以进行毫米级微调。”重庆东站指挥部工程统筹处工作人员告诉记者，项目团队在施工中还运用了自主研发的钢结构滑移健康监测系统，通过设置应变、位变测量仪，对钢结构的滑移过程进行实时监测，确保钢结构滑移施工安全平稳。
得益于国内复杂支撑条件下大跨度钢桁架整体滑移施工技术的突破，项目团队仅用6个月时间就完成了重庆东站综合交通换乘中心屋盖钢结构的组拼，比原计划提前1个多月，且拼装精度达到毫米级。
严丝合缝，打造世界首例超大多曲面树形柱
重庆东站正面，6个呈喇叭口造型的超大树形柱惹人注目，其中位于中间的两个柱子高达41米、最大“冠幅”达29.6米。
“重庆东站的设计以‘山水巴渝、黄桷参天’为立意，这6个树形柱就是重庆市的市树——黄桷树，寓意山城重庆坚韧不拔的城市品质和重庆人民百折不挠的奋斗精神。”重庆市住房城乡建委建筑业管理处处长、重庆东站指挥部工程统筹处处长夏剑锋告诉记者，中间最大的两个树形柱的“树皮”，每个都由千余块面积约3平方米、厚约3毫米的不锈钢面板组成。
“其中双曲面板约占60%，单曲面板约占30%，与传统扁平面板相比，双曲、单曲面板需要精准适应建筑物的曲面，加之要确保整体的稳定性和支撑能力，施工安装贴合难度极大。”夏剑锋说，钢结构分缝拼接形成一块完整的“树皮”，需要最大限度控制安装精度，减少热胀冷缩产生的不利影响。
对此，项目团队创造性采用金属腻子，应用三维激光扫描仪，精确测量骨架结构及造型钢架尺寸，基于BIM技术支撑对复杂异形“树皮”进行三维模拟以及热模拟试验，建立三维可视化模型进行测量放样、施工交底，通过模型比选确定曲面构件安装位置，成功把安装精度控制在2毫米以内，实现世界首例超大多曲面树形柱外装饰面严丝合缝。
“每块‘树皮’都需要单独施工且必须一次性安装到位，否则就会出现较大误差。”重庆东站指挥部工程统筹处工作人员补充道，“在不锈钢板的运输、装卸中，更是像保护鸡蛋一样保护每块成品。”
不仅如此，记者了解到，重庆东站还是全国少数采取“绿建三星”最高标准设计建造的综合交通枢纽之一，每年可以节约用电618万度、减少碳排放8000余吨。“项目团队积极践行低碳建设理念，将原玻璃采光顶的方案优化为膜结构方案。”指挥部工程统筹处工作人员介绍，相较于玻璃采光顶来说，膜结构顶的自重小，且透光率更优，可实现站房室内采光最大化，降低建筑能耗。
以“智”提质，铺就高效、精益建造“新跑道”
在重庆东站一处施工场地，形似“缩小版”挖掘机的铺砖机器人吸引了记者注意。只见它长臂一伸，内部自带的喷浆机就喷出水泥浆，随后一块10余公斤重的瓷砖被它轻松“抓”起，稳稳摆放到指定位置。
“机器人铺砖有建图定位、供料、拌料、抹灰、铺设、质量检测等步骤。它的机械手可以180度旋转抓取瓷砖；带有激光雷达系统，可以自动行走到指定位置；还能自动检查整平，施工误差达到毫米级，铺砖更精准、更高效了。”施工现场的操作人员介绍说。
除了铺砖机器人外，记者还在施工现场看到了履带抹平机器人、四轮激光地面整平机器人、四盘地面抹光机器人等。
与此同时，在另一处施工场地，一辆满载钢筋的货车缓缓驶进称重台。材料工程师点击手机APP相应操作指令，仅耗时数秒，就通过人工智能准确完成钢筋点数和验收。而传统验收模式至少需要5分钟。
数字化、智能化催生着各个行业的变革与创新，建筑行业也不例外。施工机器人、人工智能点数验收，只是一个缩影。
在生产调度指挥中心，记者看到了另一番数智化场景。
“中铁建设出勤1295人，中铁建工出勤1298人，中铁八局出勤890人，机械总数81台……”一块电子大屏上实时显示着重庆东站各标段进展及现场人员、设备等情况。
重庆东站指挥部技术发展处副处长王新月告诉记者，这就是重庆东站智慧建造管控平台，集成了人员、材料、投资管理等在内的多个子系统和子平台，通过各类传感器和物联网设备，可实现对施工现场的全面感知和监管。
“您收到一条危险源信息，请点击下面链接查看，标题已标注为金色，请及时回复。”“叮”的一声，记者看到智慧建造管控平台弹出了一条“风险分级管控”提醒，危险描述、管控措施一目了然。
据了解，经过不断优化，智慧建造管控平台目前可实现风险分级管控、重点施工部位安全与质量实时把控等，铺就了项目高效、精益、智慧、绿色建造的“新跑道”。
记者了解到，作为重庆市首座数字化、智能化高铁站，重庆东站枢纽不仅集住宿、换乘、购物于一体，丰富了旅客候车体验，还同步构建了智慧城市信息模型平台，旨在打造设施互联、票制互通、无缝换乘、安检互认、信息共享、支付兼容的“智慧东站”，给予乘客更好的出行服务。
中国企业新闻网摘编：亓淦玉 |
