2022年6月20日7時(shí)26分，隨著北京豐臺(tái)站首發(fā)G601次列車，127歲的豐臺(tái)站以嶄新面貌迎接八方來客。亞洲最大鐵路樞紐客站，首都重要鐵路門戶樞紐——北京豐臺(tái)站正式開通運(yùn)營(yíng)。

▲北京豐臺(tái)站高鐵站臺(tái)

▲北京豐臺(tái)站側(cè)立面

▲北京豐臺(tái)站進(jìn)站廳

　　從1959年“國(guó)慶十大工程”之一的北京站，到20世紀(jì)末“亞洲第一大站”北京西站，到2008年“中國(guó)高鐵第一站”北京南站，再到新時(shí)代鐵路客站集大成之作北京豐臺(tái)站……一項(xiàng)項(xiàng)舉世矚目的重大工程，折射出中國(guó)鐵路創(chuàng)新發(fā)展的鏗鏘步伐。

▲首趟始發(fā)車G601?？控S臺(tái)站32站臺(tái)，等待出發(fā)。

　　在見諸媒體的各篇報(bào)道中，讓鋼鐵人為之自豪的，是在這些重大鐵路工程中，處處彰顯著鋼鐵力量。

　　日前，作為北京豐臺(tái)站的承建方，中國(guó)中鐵建工集團(tuán)北京豐臺(tái)站項(xiàng)目部總工程師許慧接受了《中國(guó)冶金報(bào)》記者專訪，讓我們深入了解了鋼鐵是如何支撐起這座亞洲最大的鐵路樞紐。

▲7月4日的豐臺(tái)站。（顧學(xué)超 攝影）

 

　　許慧：豐臺(tái)站為勁性結(jié)構(gòu)，承擔(dān)列車通過的荷載。從基礎(chǔ)開始即為鋼結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)相交叉實(shí)施。主要的鋼構(gòu)件的形式為田字型、九宮格矩形鋼柱、十字箱形鋼柱、焊接H型鋼梁、箱型鋼梁、屈曲支撐結(jié)構(gòu)及箱型+鋼管組合桁架。鋼結(jié)構(gòu)總用鋼量超過19萬噸，鋼筋用量為14萬噸。主要的鋼材型號(hào)為Q390GJD、Q390GJC、Q345GJD、Q345GJC、Q345C、Q345B。鋼管柱鋼材最大厚度為100mm,鋼骨梁鋼材最大厚度為70mm。

 

▲北京豐臺(tái)站普速列車與高鐵列車候車區(qū)劃分

▲北京市地下軌道交通與北京豐臺(tái)站無縫銜接

 

　　許慧：鋼結(jié)構(gòu)在豐臺(tái)站結(jié)構(gòu)中全面應(yīng)用，鋼管柱從基礎(chǔ)階段即預(yù)埋在滿堂基礎(chǔ)的柱坑內(nèi)，每一層結(jié)構(gòu)也是鋼與混凝土結(jié)合的結(jié)構(gòu)，屋面為箱型+鋼管組合桁架。

　　與其他高鐵站相比，最大的特點(diǎn)就是由于雙層車場(chǎng)而形成的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，柱網(wǎng)的網(wǎng)格尺寸為21.5m×20.5m，柱網(wǎng)比較密，結(jié)構(gòu)尺寸比較大，最大的九宮格柱截面為4550×2000mm，常規(guī)的四宮格鋼管柱截面為2200×2000mm,地上部分鋼骨梁為5200×1000mm，地梁為3900×2900mm。施工作業(yè)面廣、結(jié)構(gòu)層數(shù)多是本項(xiàng)目的最大特點(diǎn)，整個(gè)結(jié)構(gòu)東西長(zhǎng)572m，南北寬346m，從下至上分布有-11.5m地下室、0m南北進(jìn)站廳及普速站臺(tái)、10m高架候車層、19m高速出站廳、23m高速站臺(tái)層、31m上部屋蓋結(jié)構(gòu)以及四角樓多層結(jié)構(gòu)等。結(jié)構(gòu)最大高度約36.5m。受鐵路既有線和南側(cè)在建16號(hào)線影響，站房被分為三期建設(shè)。地鐵深度達(dá)-23m，地鐵與站房同期開工建設(shè)，兩家施工單位施工交叉影響大，且地鐵與國(guó)鐵的結(jié)構(gòu)柱共構(gòu)，施工組織、結(jié)構(gòu)定位難度大。

　　鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件從基礎(chǔ)開始，且截面較大，需要與混凝土結(jié)構(gòu)共同作用共同實(shí)施，造成結(jié)構(gòu)施工組織難度大，在組織時(shí)要綜合考慮鋼與混凝土結(jié)構(gòu)的穿插進(jìn)行，必要時(shí)期會(huì)有分部工程的施工空窗期。工程實(shí)體的實(shí)施難度也超過常規(guī)的大型車站：勁性混凝土梁截面大，節(jié)點(diǎn)處鋼筋和鋼骨混合布置，鋼筋密集，混凝土澆筑難度大，需要采取多種措施確?；炷两Y(jié)構(gòu)的密實(shí)。

▲豐臺(tái)站設(shè)有32條到達(dá)出發(fā)線，32個(gè)客運(yùn)站臺(tái)面。

 

　　許慧：豐臺(tái)站在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)期間，進(jìn)行了多次專家論證與研討，充分考慮結(jié)構(gòu)安全及減震，結(jié)構(gòu)采用鋼管混凝土柱+鋼骨梁結(jié)構(gòu)，柱與梁的截面相對(duì)較大，樓板厚度為500mm，結(jié)構(gòu)的剛度較大，根本上確保了軌道層的穩(wěn)定。局部增加了球形支座和阻尼器，起到減震的作用。在地下室頂板、墻體及候車層頂板，噴涂80mm厚無機(jī)纖維進(jìn)行保溫吸音。高速車場(chǎng)、南北進(jìn)站大廳、中央光庭均采用穿孔鋁板進(jìn)行降噪。

▲候車區(qū)域吊頂藻井造型

 

　　許慧：針對(duì)豐臺(tái)站鋼結(jié)構(gòu)總用鋼量大，施工穿插管理難度高等特點(diǎn)，中國(guó)中鐵建工集團(tuán)自主開發(fā)了基于BIM+GIS的鋼結(jié)構(gòu)全生命周期管理平臺(tái)，覆蓋從設(shè)計(jì)、制造到施工、運(yùn)維等6個(gè)階段16個(gè)環(huán)節(jié)的管理。實(shí)現(xiàn)了鋼結(jié)構(gòu)的全過程可追溯及信息化、數(shù)字化管理，提高了管理效率、提升了安全、質(zhì)量及進(jìn)度的管控能力。

　　目前，這個(gè)鋼結(jié)構(gòu)全生命周期管控平臺(tái)已經(jīng)在中國(guó)中鐵建工集團(tuán)的其他大型站房進(jìn)行應(yīng)用。在開發(fā)時(shí)我們就注重了平臺(tái)的通用性，可以根據(jù)不同工程的特點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整和完善。信息化管理是后期管理的一種趨勢(shì)，這個(gè)管控平臺(tái)有著廣泛的應(yīng)用前景。

▲2018年9月1日，北京豐臺(tái)站站房工程開工建設(shè)

▲2019年4月21日，北京豐臺(tái)站首件鋼柱吊裝

▲2020年8月18日，北京豐臺(tái)站一期北區(qū)主體結(jié)構(gòu)封頂

▲2021年5月28日，北京豐臺(tái)站主體結(jié)構(gòu)全面封頂

 

　　許慧：豐臺(tái)站采用大量的智能機(jī)器人，主要的目的為提高工作效率、提升工程質(zhì)量、為工人的職業(yè)健康創(chuàng)造良好的條件。在鋼筋自動(dòng)化加工場(chǎng)，不僅應(yīng)用了鋼筋自動(dòng)剪切機(jī)器、還應(yīng)用了高效的彎箍機(jī)、直螺紋加工機(jī)等等，提升了施工效率，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，且加工完成的質(zhì)量?jī)?yōu)于普通的機(jī)器。

　　焊接機(jī)器人分為工廠使用的機(jī)器人及現(xiàn)場(chǎng)焊接機(jī)器人。工廠機(jī)器人目前在一些大型的鋼結(jié)構(gòu)加工廠均已廣泛使用，且根據(jù)不同的加工需求廠家進(jìn)行不斷的研發(fā)?，F(xiàn)場(chǎng)焊接由于外界影響因素比較多，研制開發(fā)的難度較大。豐臺(tái)站重點(diǎn)對(duì)鋼管柱對(duì)接部位大量的水平橫縫機(jī)器人焊接進(jìn)行了研究，實(shí)現(xiàn)了水平橫縫的機(jī)器人焊接。機(jī)器人焊接可以大大降低工人的操作環(huán)境，減少工人高空作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)，焊接質(zhì)量和外形相對(duì)可控。

　　施工現(xiàn)場(chǎng)機(jī)器人的開發(fā)應(yīng)用適用于工程量較大、重復(fù)性工作比較多、危險(xiǎn)性較大的項(xiàng)目。目前在建工集團(tuán)的其他車站，也應(yīng)用了相對(duì)多的機(jī)器人，例如鋪磚機(jī)器人、掃地機(jī)器人、抹灰機(jī)器人等等。

▲北京豐臺(tái)站施工過程

 

　　許慧：鋼結(jié)構(gòu)是新型節(jié)能環(huán)保的建筑體系，鋼結(jié)構(gòu)建筑具有強(qiáng)度高、質(zhì)量小的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)跨度大、負(fù)荷大的結(jié)構(gòu)體系，且具有良好的抗震性能。鋼結(jié)構(gòu)工程工廠化和裝配化率比較高，施工周期相較混凝土結(jié)構(gòu)短，且隱蔽工程較少，質(zhì)量檢測(cè)比較直觀。在后續(xù)的高鐵建設(shè)中，鋼結(jié)構(gòu)的這些優(yōu)點(diǎn)必然會(huì)使鋼結(jié)構(gòu)在大型高鐵站房和其他站房屋面結(jié)構(gòu)中得到廣泛的應(yīng)用。為了進(jìn)一步提高施工質(zhì)量，應(yīng)該進(jìn)一步引導(dǎo)相關(guān)設(shè)計(jì)單位在條件允許的情況下，多采用螺栓連接，少采用焊接連接，提高施工效率，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，優(yōu)化工作環(huán)境。中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)制造和加工技術(shù)目前來說應(yīng)該已經(jīng)處于國(guó)際領(lǐng)先階段，但是鋼結(jié)構(gòu)的防腐和防火技術(shù)受各種因素制約并未引起廣大專家和質(zhì)量管理機(jī)構(gòu)的高度重視，相比較國(guó)外項(xiàng)目，質(zhì)量及耐久性都有較大的提升空間。從價(jià)值工程角度來講，高鐵建筑鋼結(jié)構(gòu)的防腐和防火的質(zhì)量提升空間較大。

▲7月4日的豐臺(tái)站。（顧學(xué)超 攝影）

　　用于北京豐臺(tái)站8000多噸的橋梁鋼，是日照公司4300mm產(chǎn)線投產(chǎn)后的首單高端高質(zhì)量等級(jí)橋梁鋼。

　　2019年1月，正值日照公司4300mm產(chǎn)線投產(chǎn)伊始。營(yíng)銷總公司接到客戶詢單，重點(diǎn)問詢?nèi)照展镜漠a(chǎn)品性能穩(wěn)定性、低內(nèi)應(yīng)力以及抗層狀撕裂能力等問題。

　　接到消息，日照公司科技質(zhì)量中心研發(fā)人員迅速與營(yíng)銷人員一起到施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行產(chǎn)品推薦交流。當(dāng)?shù)弥獌蓚€(gè)月需要交付8000多噸Q370qE鋼板，用于車站主體結(jié)構(gòu)件的建設(shè)時(shí)，研發(fā)人員心里犯了嘀咕：產(chǎn)線剛剛投產(chǎn)，產(chǎn)品各項(xiàng)性能還都在調(diào)試中；而訂單產(chǎn)品要求如此之高，研發(fā)難度大，能行嗎......

　　兩個(gè)月交付8000噸高端產(chǎn)品，這對(duì)一條還在調(diào)試期的產(chǎn)線來說確實(shí)“壓力山大”。為確保調(diào)試期性能穩(wěn)定性，技術(shù)人員全部在現(xiàn)場(chǎng)跟蹤，哪項(xiàng)工藝生產(chǎn)實(shí)績(jī)出了大幅度波動(dòng)，就馬上根據(jù)波動(dòng)情況將后面工序的工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)整；為保障鋼板低內(nèi)應(yīng)力，使鋼板在較高的溫度下進(jìn)行冷床堆垛緩冷，專門組織行車把鋼板吊下......面對(duì)這些難度大、損耗大的困難，技術(shù)人員穩(wěn)扎穩(wěn)打，確保每一個(gè)環(huán)節(jié)都順利進(jìn)行。

　　北京豐臺(tái)站是國(guó)內(nèi)首座采用高鐵、普鐵雙層車場(chǎng)重疊設(shè)計(jì)的特大型車站，形成了“頂層高鐵、地面普鐵、地下地鐵”的立體交通模式，在改擴(kuò)建項(xiàng)目中，對(duì)建設(shè)材料提出了更高、更嚴(yán)苛的要求。

　　日照公司憑借深厚的技術(shù)儲(chǔ)備，精細(xì)的現(xiàn)場(chǎng)管控，關(guān)注每一個(gè)生產(chǎn)細(xì)節(jié)和參數(shù)，陸續(xù)攻克TMCP工藝下低內(nèi)應(yīng)力、產(chǎn)品高性能均勻穩(wěn)定、低屈強(qiáng)比等難題，快速開發(fā)出適用于豐臺(tái)火車站的“VIP”產(chǎn)品，并在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化批量生產(chǎn)，且鋼板綜合性能穩(wěn)定、優(yōu)異。

　　敬業(yè)鋼鐵見證亞洲最大鐵路樞紐崛起

　　改建后的北京豐臺(tái)站是亞洲最大鐵路樞紐客站，敬業(yè)鋼鐵10萬余噸重點(diǎn)工程專用螺紋鋼發(fā)至北京，見證亞洲最大鐵路樞紐的崛起！

　　豐臺(tái)站始建于1895年，隨著首都城市建設(shè)和鐵路的快速發(fā)展，至2010年運(yùn)輸業(yè)務(wù)全部停辦，改建后的北京豐臺(tái)站站房建筑面積約40萬平方米，相當(dāng)于兩個(gè)半故宮建筑規(guī)模，造型呈獨(dú)特“中”字形，外觀取“筑臺(tái)建城”之意，采用特殊結(jié)構(gòu)和材料，可以有效減震、降低噪音。

　　2019年1月29日，敬業(yè)鋼鐵有限公司的“敬業(yè)藍(lán)”螺紋鋼成功應(yīng)用到北京豐臺(tái)站項(xiàng)目。在工程建設(shè)中，“敬業(yè)藍(lán)”憑著過硬的產(chǎn)品質(zhì)量與優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，在北京豐臺(tái)站項(xiàng)目使用量10萬余噸，受到了施工方及相關(guān)人員極大認(rèn)可。

　　敬業(yè)鋼鐵致力于打造全球最具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的鋼鐵營(yíng)銷模式和受人尊敬的一流品牌，提供螺紋鋼一站式加工配送服務(wù)方案。

　　“敬業(yè)藍(lán)”加礬不生銹螺紋鋼、產(chǎn)線多、規(guī)格全、質(zhì)量好、發(fā)貨快。在全球22個(gè)國(guó)家設(shè)立分公司和辦事機(jī)構(gòu)，產(chǎn)品出口到80多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，應(yīng)用于北京大興國(guó)際機(jī)場(chǎng)、世博會(huì)中國(guó)館、三峽工程、南水北調(diào)、石家莊地鐵、呼市地鐵、雄安市民服務(wù)中心、文萊跨海大橋等國(guó)內(nèi)外重點(diǎn)項(xiàng)目工程建設(shè)中。敬業(yè)鋼鐵還參與了北京大興國(guó)際機(jī)場(chǎng)這一重大工程的建成投運(yùn)，為提升我國(guó)民航國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力、推動(dòng)京津冀協(xié)同發(fā)展貢獻(xiàn)了力量。