京雄城際綠色建造技術(shù)成就高鐵新標(biāo)桿 高顏值低成本更環(huán)保

2020年12月27日，備受關(guān)注的京雄城際鐵路全線開通運(yùn)營。京雄城際鐵路起自北京西站，終至雄安新區(qū)，正線全長92.4公里，全線設(shè)北京西、北京大興、大興機(jī)場、固安東、霸州北、雄安6座車站，最高設(shè)計(jì)時速350公里，兩地最快運(yùn)行時間50分鐘，大興機(jī)場至雄安新區(qū)間最快19分鐘可達(dá)。

京雄城際建設(shè)體現(xiàn)了“精品、智能、綠色、人文”工程建設(shè)理念。“作為我國高鐵新標(biāo)桿，京雄城際鐵路凝聚了中國智慧。”中國國家鐵路集團(tuán)有限公司(以下簡稱國鐵集團(tuán))京雄高鐵建設(shè)指揮部指揮長楊斌說，京雄城際鐵路在環(huán)保設(shè)計(jì)過程中推出眾多創(chuàng)新，許多是國內(nèi)首例。

“綠色”，貫穿京雄城際鐵路建造全過程。

雄安站高顏值低成本更環(huán)保

“雄安站按照國家綠色建筑三星標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。”中國鐵路設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司(以下簡稱中國鐵設(shè))黨委書記、董事長劉為群說。

外形設(shè)計(jì)如荷葉上的一滴露珠，寓意“清泉源頭，風(fēng)吹漣漪”，視覺上有沁人心脾的感覺。

站場規(guī)模為13臺23線，總建筑面積47.52萬平方米，采用站城一體化設(shè)計(jì);采用立體候車布局，能夠?qū)崿F(xiàn)旅客“進(jìn)出分層、到發(fā)分離”，保證旅客進(jìn)出暢通。

雄安站房巨大的橢圓形屋頂，顏色使用藍(lán)色漸變色，還是一座光伏電站。屋面系統(tǒng)鋪設(shè)了4.2萬平方米光伏建材，與屋面構(gòu)造有機(jī)結(jié)合，共同形成層次豐富、輕盈通透的“第五立面”。

“這樣的設(shè)計(jì)有效利用了太陽能，預(yù)計(jì)年均發(fā)電量可達(dá)580萬千瓦時，節(jié)約電能30%，可減少二氧化碳排放4500噸，相當(dāng)于植樹12萬公頃。”中國鐵設(shè)首席專家、總建筑師周鐵征說。

走進(jìn)雄安站大廳內(nèi)，一根根混凝土“開花柱”展現(xiàn)出獨(dú)特韻律，顯得格外清新自然。這些柱子一次澆筑成型，未做任何修飾，高級灰中透著自然清新，且邊角順直、弧度順滑、結(jié)構(gòu)挺拔。

“直接用清水混凝土，減少二次裝修，既降低成本，又綠色環(huán)保。”中鐵建工集團(tuán)雄安站項(xiàng)目部總工程師吳亞東說，高顏值背后，是每道工序的上百次試驗(yàn)，特別是各種材料的配比，更是試驗(yàn)了上千次，并取得10多項(xiàng)專利。

“雄安站是國內(nèi)首個大規(guī)模運(yùn)用清水混凝土立柱的鐵路站房，清水混凝土結(jié)構(gòu)面積達(dá)3萬多平方米。”吳亞東說，如此大規(guī)模應(yīng)用，追求的正是綠色、溫馨、經(jīng)濟(jì)、藝術(shù)的綜合效果。

雄安站內(nèi)，處處都能感受到自然光線。原來，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)專門在站內(nèi)設(shè)計(jì)了一條寬15米的“光廊”。

“光廊”將雄安站內(nèi)部東西兩側(cè)的鐵路車場天然分割，還增加了地面候車廳與高架候車廳的聯(lián)系。

“作為上下貫通的采光通廊，將自然光線和景觀引入室內(nèi)，不僅改善了環(huán)境、豐富了室內(nèi)空間效果，同時解決了采光、通風(fēng)、消防排煙等技術(shù)要求。”中國鐵設(shè)副總工程師康學(xué)東說。

旅客頭頂跑火車卻無噪音之?dāng)_

京雄城際還是一條沒有噪聲打擾的城際鐵路。

雄安站的布局為一層和三層候車，二層是高鐵線的結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于在旅客頭頂上跑火車。

為了最大限度提高旅客候車的舒適度，雄安站在國內(nèi)首次采用裝配式站臺吸音墻板，這種墻板采用聲學(xué)設(shè)計(jì)，上面有很多55毫米的孔眼，夾層為玻璃絲綿。

“這種墻板極大降低了列車通行時產(chǎn)生的噪聲，人們在候車時聽到列車經(jīng)過的響動，大概相當(dāng)于一輛汽車駛過公路的聲音。”中鐵十二局雄安站房項(xiàng)目部副總工程師何錦輝說。

京雄城際大興新機(jī)場站位于北京大興國際機(jī)場的下方，層高較低，站內(nèi)遇到大客流時，可能產(chǎn)生較大噪音。

如何在飛機(jī)飛過時，不讓乘客感受到巨響?中鐵北京工程局項(xiàng)目部在車站主吊頂上采用穿孔鏡面，吊頂穿孔，可以很好地吸聲降噪，營造舒適的乘車環(huán)境。“每塊吊頂板上有3600個小孔。”項(xiàng)目部負(fù)責(zé)人介紹說，普通的機(jī)械沖孔，可能會使整個吊頂板出現(xiàn)變形，導(dǎo)致鏡面中的倒影走樣，因此這些小孔全部采用激光雕刻。

為有效控制高速鐵路通過環(huán)境敏感區(qū)的噪音，京雄城際鐵路在固霸特大橋穿越北落店村847米長的路段采取了全封閉聲屏障措施。“這是世界首個時速350公里高速鐵路橋梁全封閉聲屏障設(shè)施，從根本上解決了列車運(yùn)行噪聲對沿線居民區(qū)的影響。”劉為群說。

“動車組以350公里時速通過大橋時會產(chǎn)生極強(qiáng)的氣流，輪軌摩擦、車體與空氣摩擦產(chǎn)生的噪音會對周邊環(huán)境產(chǎn)生影響。”中鐵上海工程局項(xiàng)目總工程師張騰飛說，這座“隔音隧道”主體結(jié)構(gòu)采用圓形鋼架，外圍采用金屬隔音板，可以將列車經(jīng)過時的環(huán)境噪音降到20分貝以下。

專家認(rèn)為，“隔音隧道”在京雄城際鐵路應(yīng)用，建立了高速鐵路全封閉聲屏障設(shè)計(jì)技術(shù)體系，樹立了全封閉聲屏障建造標(biāo)準(zhǔn)，為全世界高速鐵路降噪聲工程建造積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，為高鐵規(guī)劃“近城靜音”提供了有益借鑒。

后方“造積木”前方“搭積木”避免揚(yáng)塵

京雄城際建設(shè)工地，首創(chuàng)裝配式造橋和全線智能化建造。

“既然是引領(lǐng)未來高鐵建設(shè)的標(biāo)桿，橋梁建設(shè)就要貫徹裝配式一體化施工新理念。”國鐵集團(tuán)京雄高鐵建設(shè)指揮部指揮長楊斌說，國鐵集團(tuán)確立了《智能京雄關(guān)鍵技術(shù)研究》等科研課題，其中一項(xiàng)關(guān)鍵研究內(nèi)容就是高鐵橋梁裝配式一體化關(guān)鍵技術(shù)研究。

京雄城際鐵路固安特大橋，是一座長988米的高鐵橋梁。這座大橋建設(shè)完全顛覆了傳統(tǒng)的建橋方式，首創(chuàng)裝配式建橋。

裝配式建筑是指把傳統(tǒng)建造方式中的大量現(xiàn)場作業(yè)工作轉(zhuǎn)移到工廠進(jìn)行，在工廠加工制作好建筑用構(gòu)件和配件(如樓板、墻板、樓梯、陽臺等)，運(yùn)輸?shù)浇ㄖ┕がF(xiàn)場，通過可靠的連接方式在現(xiàn)場裝配安裝而成的建筑。

“裝配式建筑既避免傳統(tǒng)建筑的揚(yáng)塵現(xiàn)象，對環(huán)境污染降至最低，符合綠色建筑要求，又節(jié)能環(huán)保。”中國鐵設(shè)京雄城際鐵路橋梁專業(yè)主管總工程師劉凱說，此前采用裝配式建造的范圍多為房建領(lǐng)域，而軌道交通等領(lǐng)域尚無涉獵。

“后方‘造積木’，前方‘搭積木’。提前把高鐵橋梁工程的管樁、墩身、墩帽等‘零件’進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，分段工廠標(biāo)準(zhǔn)化制造，在施工現(xiàn)場進(jìn)行組裝。”劉凱說，這項(xiàng)技術(shù)完全顛覆了傳統(tǒng)的建橋方式，技術(shù)優(yōu)勢十分明顯。

2019年7月8日，從墩帽起吊到拼裝完成，僅用了十幾分鐘。隨著指揮長一聲令下，重達(dá)900噸的箱梁緩緩落位，中國高鐵首段裝配式一體化橋梁主體工程在京雄城際鐵路完工。這是一項(xiàng)具有里程碑意義的技術(shù)革新，在中國鐵路建設(shè)史上寫下嶄新的一頁。

劉凱認(rèn)為，京雄城際鐵路固安特大橋的建造，是首次將裝配式一體化技術(shù)應(yīng)用到鐵路工程上，并且確定了安全高效的連接方式，實(shí)現(xiàn)了中國高鐵建設(shè)橋梁裝配式一體化技術(shù)從“0”到“1”的突破。記者 矯 陽