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博士創新工作室建在工地一線 助力長沙機場GTC項目破解難題

人民網記者 林洛頫
2024年05月08日10:24 | 來源:人民網-湖南頻道
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長沙機場GTC項目現場。受訪單位供圖

長沙機場GTC項目現場。受訪單位供圖

湖南不沿邊、不靠海,但開放的浪潮奔涌不息。如何在中部省份中脫穎而出實現快速發展,湖南首先將開放崛起之路瞄准了藍天,打造聯通世界的渠道,機場的建設是至關重要的一環。

2020年12月,長沙機場改擴建暨綜合交通樞紐工程啟動,該工程被冠以湖南省一號工程、湖南省有史以來投資規模最大的單體項目,從建設之日起就備受大家關注,不單是項目體量大,更是因項目集4類軌道交通、5條軌道線路於一體的復雜程度。

近日,由中建五局牽頭建造的長沙機場綜合交通中心及東西停車樓主體結構全面完工,正式步入裝飾裝修階段,全國最復雜的機場綜合交通樞紐拔地而起,機場“換乘之王”輪廓盡顯,這背后離不開專業工程技術人才和團隊的賦能與支持。

為了探究長沙機場改擴建工程GTC項目背后的高科技,我們來到中建五局長沙機場改擴建綜合交通樞紐項目設立的博士創新工作室,與中建五局長沙機場GTC項目總工程師陳鏡丞博士面對面交流,了解“換乘之王”所運用的各項新技術、新工法、新理念。

陳鏡丞(右二)與博士創新工作室成員一起進行探討。受訪單位供圖

陳鏡丞(右二)與博士創新工作室成員一起進行探討。受訪單位供圖

智能管控實現交叉建設

沿著鋪設的簡易道路前行,走進長沙機場GTC項目的東、西停車樓內,可以看到不少施工人員正在進行管道、幕牆等樓內附屬結構的施工,4米多的層高讓人走在裡面倍感舒適,解決了傳統室內停車樓因層高不夠導致的壓抑感。

“停車樓頂板應用密肋樓蓋設計,該工藝技術在長沙是首次使用,在節材低碳、美觀舒適的同時,還有較好的力學性能並有利於管線定位。”陳鏡丞介紹,像這樣的新技術、新工藝項目上隨處可見,通過空間的優化讓項目實用性達到最佳。

據悉,停車樓主要為長沙機場T3航站樓提供私家車停放及接送旅客服務,順著停車樓往前走,步行僅幾分鐘便可達到機場航站樓前的綜合交通中心換乘大廳,中庭空間立體式布局共分為五層,分別是高鐵磁浮站台層、地鐵站台層、軌道換乘層、地面換乘層和主通道層。

站在已經建好的綜合交通中心樓頂往下看,如果沒有人現場進行介紹,你很難想象項目內部立體交叉形成了二十多個壓覆區,集合有4類軌道交通、5條軌道線路於一體,是名副其實的“超級工程”。

其實早在工作人員進場施工時,長沙機場GTC項目所在的位置需要開挖一個面積超20萬平方米的不規則基坑,相當於30個標准足球場大小。“四類五軌”交通線路在基坑內縱橫交錯,共有3家單位、6個大區、23個小區作業面在坑內交叉施工,復雜程度非同一般。

“30多台塔吊機在基坑上同時作業,稍不注意就會相互影響,導致碰撞的發生。”陳鏡丞表示:“為了破解作業面之間的相互制約,我們採用工地智能管控系統,通過遍布現場的攝像頭進行全方位監控,對吊鉤作業實現可視化實時追蹤,避免違規操作、提高作業效率。”

最終,項目在高效協調下成功實現23個交叉影響區工程的同步施工,智能管控“大腦”通過採用AI技術准確識別出各種不規范行為,現場發出預警的同時還上傳至雲端、監督操作人員進行整改。

長沙機場GTC項目已封頂的東、西停車樓。受訪單位供圖

長沙機場GTC項目已封頂的東、西停車樓。受訪單位供圖

科研技術助力創新應用

超20萬平方米的基坑內共有4類軌道交通、5條軌道線路的疊加,每一種交通工具的運行都會產生振動,放在平時單條交通線路的建設產生振動好解決,但5條線路同時疊加在一個空間內,共振、噪音等因素對交通樞紐結構的影響就不得不考慮。

“我有幸從2021年長沙機場GTC項目動工之日就參與其中,項目初期為解決施工中的疑難問題、探索新技術的實際應用,我和涵蓋土建、鋼結構、機電、幕牆、裝飾全專業的年輕人一起,在工地一線組建起博士創新工作室,大家一個難題一個難題進行攻克。”陳鏡丞自豪地介紹道。

依托於央企中建五局的資源、技術、人才優勢,博士創新工作室啟動“綜合交通樞紐工程科研課題”,圍繞綜合交通樞紐的綠色、智能建造,展開上下結構共筑、減震降噪、綠色智能管控技術的研究。

其中,團隊進行了多項技術創新,在不斷實驗中尋找最優解決方案,促使多場耦合下綜合交通樞紐結構體系綠色減震降噪技術的成功使用,實現了多種交通工具疊加而產生的振動、噪音等影響消除,保障整體交通樞紐結構的安全。

陳鏡丞表示:“我們對項目出現的現實問題進行分解、細化,逐個按學科分析后攻關,把現有技術與新技術進行整合,通過交叉結構穿插、多單位的緊密配合,來確保主體工程結構的施工順利進行,從而最終解決多種交通工具疊加產生的各類問題。”

而面對超深復雜基坑內軟岩開挖的情況,博士創新工作室團隊依靠BIM(建筑信息模型)技術建立3D模型,將設計圖紙上的建筑實現立體結構搭建,對施工過程進行預演把控,對重難點工序進行施工模擬。

“BIM技術應用並貫穿了長沙機場GTC項目全壽命周期,很多設計中預估不到位的情況在模擬施工中逐一改進。”陳鏡丞告訴記者:經過20余次實驗並修改施工方案,才確定“3+3”的“開挖+支撐模式”,使得基坑內軟岩的開挖效率提高近40%。

機場“換乘之王”輪廓盡顯。受訪單位供圖

機場“換乘之王”輪廓盡顯。受訪單位供圖

綠色低碳貫穿建設全程

2023年10月,長沙機場綠色能源項目可行性研究報告順利過審,根據設計新建的能源中心供能將採用“地熱+”復合方案,通過微電網、近零能耗建筑示范、用能負荷分區分控,有效降低能耗和碳排放強度,而建設的分布式光伏系統規模預計將達25.38兆瓦。

其實,長沙機場GTC項目從規劃建設之初就把綠色低碳擺在了重要位置,設計完成后提出了打造長沙黃花機場T3“零碳”航站樓的目標,並從建筑細節、建材選用等方面踐行綠色低碳技術理念,採用綠色建造施工技術。

“剛來項目時基坑邊還有一片水塘,我們博士創新工作室團隊首先想到的就是如何將這些水資源進行合理利用,通過研發工地水資源循環利用體系,成功減少了水資源的不必要浪費。”陳鏡丞介紹,“我們根據現場實際情況來採用節能手段,從而實現綠色低碳環保的效果。”

建筑過程中產生的廢棄渣土原來採取填埋,而在長沙機場GTC項目則是通過加入添加劑進行處理,讓其具備類似混凝土的性能,再填入非常復雜的回填基坑內,實現渣土的二次利用,而項目廢舊磚瓦、廢舊混凝土等材料則會就地分揀“變廢為寶”。

不單單是廢料的回收利用,長沙機場GTC項目還採取了全程綠色施工,智能化系統通過大數據的后台分析,對施工現場水耗、噪聲、揚塵、能耗等各項綠色施工指標數據進行實時監測、預警。同時,項目施工還使用了多項綠色建造施工技術及各種環保建筑材料。

據了解,由博士創新工作室開展的“綜合交通樞紐工程科研課題”中3大研究內容全部涵蓋綠色低碳,很多高效、低碳的新技術、新工藝都是首次在湖南使用,將給后續各大建設項目提供借鑒與參考。

“我們團隊希望將長沙機場GTC項目打造為全國首批綠色建造試點、住建部綠色科技試點、中建集團科技和交通強國試點工程,讓這座堪稱全國機場‘換乘之王’的綜合體成為湖南新名片。”陳鏡丞說道。

(責編:唐李晗、羅帥)

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