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于家堡高铁站项目荣获2017年度中国钢结构协会科学技术特等奖

来源:泰达政务服务平台  发布时间:2018-01-31  

  日前,位于泰达的于家堡高铁站拿了大奖。以于家堡网壳钢结构项目为依托的“大跨度双螺旋单层网壳结构关键技术研究与应用”项目成果,荣获中国钢结构协会科学技术特等奖,成为2017年度全国钢结构行业中唯一获得特等奖的项目。

  这就是我们的于家堡高铁站

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  于家堡高铁站是全球首例单层大跨度网壳穹顶钢结构工程,2015年9月20日正式通车。于家堡站的建成,标志着北京-天津-滨海新区快速通道的打通,从北京南站、天津站到达于家堡的时间分别缩短至59分钟、22分钟。地面站房采用“贝壳”建筑设计方案,达到了结构与建筑的完美统一,已成为滨海新区的地标建筑。

  于家堡网壳结构体系的创新主要包括复杂优美的网格形式和罕见的大跨度。网壳由36根顺时针方向和36根逆时针方向的螺旋形箱梁杆件相互编织,在顶部交织成36个点与顶部钢环梁连接。在底部也交织成36个钢节点与底部钢环梁连接,这样一个顶环梁+编织网+底环梁的单层编织网通过支座与地下结构顶板连接;形成纵向跨度143米、横向跨度80米、矢高24米的贝壳形单层网壳结构。

  从天津开发区的于家堡站望去,周围是高楼林立的商务区,中间是全地下高铁站房上设计下沉式休闲公园绿化,只有穹顶位于地面以上,犹如海河畔镶嵌了一枚银色的贝壳,整体美景浑然天成。

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  于家堡站房是目前世界最大最深的全地下高铁站房,也是全球首例单层大跨度网壳穹顶钢结构工程。

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  除了露出地表的穹顶之外,90%的施工任务都在地下进行,相当于把北京南站的主体施工工作下沉至全地下进行。中铁建工集团于家堡项目总工程师李根喜说,在工程实施中,项目部克服了基坑深、地质差、地下水多和技术风险大、难题多、含量高等难题。

  地下深度约为300米高楼所需桩基深度

  因为是全地下式车站,而且临近海河,盐碱地质给于家堡站的地下连续墙建设提出了高要求——深度要达到地下60米、最深处达65米,相当于天津地区一般高层建筑物桩基的3倍,约等于300米高楼所需桩基深度,且地质条件复杂,地下连续墙是“T”“Z”“L”“一”等异形结构,基坑开挖难度大,极易产生流沙、涌沙,这给地下连续墙施工及基坑开挖安全施工带来极大难度。

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  据了解,为了防止地下水进入站房内,施工方围绕整座站房建造了一道厚1米、长1435米的“城墙”,它能够有效阻止流沙和透水对建筑造成的伤害。这是一项宏大的工程,它的长度和厚度相当于西安古城墙的1/10。

  在盐碱地中建一个地下连续墙已很不容易,尤其还要建设一个拥有“T”“Z”“L”“一”等异形结构的地连墙,难度可想而知。项目组为此专门成立了课题组,开展试验,取得土质、地下水位、泥浆比重等关键数据后订制施工方案,并邀请清华大学、天津大学等高校专家对施工方案进行了23次论证。

  4200吨重穹顶无支撑  大跨度单层网壳钢结构引领全球之最!

  “贝壳”形大跨度穹顶南北向长143.9米,东西宽度80.9米,最高点离地面25.8米,重达4200吨,相当于半个埃菲尔铁搭的重量,主要杆件采用36根正螺旋和36根反螺旋变截面曲线钢箱梁相互交叉连接。

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  尽管钢结构造型与鸟巢有点类似,但鸟巢内部有混凝土承重,于家堡站中间却没有任何支撑物,全靠周边36个基座施力。这种施工工艺在国际上鲜有前例,此外,1000多个不同节点,2000多个不同的杆件,每连接一次就要变换一次方向。

  “地下室”内仰望透明膜“天空”

  于家堡站集城际铁路、地铁、有轨电车为一体的现代化、多层次立体交通枢纽,具备高速、高效周转大量人流、物流的能力。在这座地下车站内,旅客可以仰望天空,也可通过透明的穹顶看到周围的如画景致。

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  这种视觉体验得益于站房采用了与水立方相同的ETFE膜材料,然而,与水立方规则的六边形膜结构不同,这是国内第一次对ETFE膜进行异形安装,施工难度远远大于水立方。

 

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