去年12月31日，全球首例時(shí)速350公里不減速下穿機(jī)場(chǎng)航站樓的高速鐵路工程——成自高鐵天府機(jī)場(chǎng)段線下鐵路工程主體全部完工。該工程將保障時(shí)速350公里的高鐵，能夠在不減速的情況下，高速“穿越”未來(lái)投運(yùn)的天府機(jī)場(chǎng)航站樓。

如何控制高鐵穿越時(shí)的環(huán)境振動(dòng)，將高鐵運(yùn)行對(duì)航站樓、跑道、機(jī)場(chǎng)設(shè)備造成的影響降到最低？

1月11日，記者采訪了該工程相關(guān)項(xiàng)目施工方。

時(shí)速350公里“穿越”機(jī)場(chǎng)

減震抗壓困難重重

作為四川第一條設(shè)計(jì)時(shí)速每小時(shí)350公里的高速鐵路，成都至自貢高鐵線路全長(zhǎng)183公里。其中的天府機(jī)場(chǎng)段屬先期開(kāi)工段，線路總長(zhǎng)度7.84公里，全部為明挖隧道明洞工程。

“這條隧道中，位于機(jī)場(chǎng)航站樓下的天府機(jī)場(chǎng)站部分約1.6公里，其它區(qū)間隧道約6.2公里。”四川省鐵路產(chǎn)業(yè)投資集團(tuán)有限責(zé)任公司相關(guān)負(fù)責(zé)人許文忠說(shuō)，該工程的天府機(jī)場(chǎng)站部分為開(kāi)放式站臺(tái)，其余隧道橫斷面直徑約16米、高約10米，“隧道內(nèi)，相當(dāng)于有3層樓的高度，同時(shí)還能并排放下9輛轎車(chē)。”

“該工程對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抗風(fēng)壓、減振動(dòng)等一系列問(wèn)題，都提出了新的挑戰(zhàn)。”許文忠說(shuō)。

除了要考慮空鐵方面的聯(lián)運(yùn)問(wèn)題、機(jī)場(chǎng)高鐵之間的相互影響等問(wèn)題，也要考慮對(duì)乘客、站內(nèi)工作人員等的安全問(wèn)題。

“成自線是時(shí)速350公里高速鐵路，也是全世界首條直接下穿機(jī)場(chǎng)航站樓、滑行區(qū)、跑道的高鐵。高速鐵路列車(chē)運(yùn)行時(shí)引起的環(huán)境振動(dòng)勢(shì)必會(huì)對(duì)航站樓減振、跑道、機(jī)場(chǎng)設(shè)備造成一定的影響，同時(shí)飛機(jī)起降也會(huì)對(duì)高速列車(chē)的安全穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生一定的影響。”中鐵八局成自高鐵天府機(jī)場(chǎng)段5標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理葛彪進(jìn)一步解讀說(shuō)，此前國(guó)內(nèi)外對(duì)高速鐵路不減速下穿航站樓或跑道的影響研究是一片空白，在該項(xiàng)目設(shè)計(jì)建造前，

許文忠舉例說(shuō)，當(dāng)高速列車(chē)以時(shí)速350公里通過(guò)地下車(chē)站時(shí)，由于空氣的粘性作用，會(huì)使周?chē)諝獗涣熊?chē)表面帶動(dòng)并隨之一起運(yùn)動(dòng)。“由此產(chǎn)生的壓力變化將嚴(yán)重影響到乘客的舒適性、站內(nèi)設(shè)施及建筑物的使用壽命、站臺(tái)區(qū)域人員的安全性以及列車(chē)的運(yùn)行安全。”

項(xiàng)目設(shè)計(jì)方中鐵二院相關(guān)設(shè)計(jì)人員則表示，不同于北京大興機(jī)場(chǎng)高鐵“抵達(dá)式”設(shè)計(jì)，成自高鐵天府機(jī)場(chǎng)段高鐵需要穿越機(jī)場(chǎng)后繼續(xù)前進(jìn)，未來(lái)對(duì)機(jī)場(chǎng)的集疏運(yùn)行體系也提出了要求。“當(dāng)機(jī)場(chǎng)規(guī)模達(dá)到一定程度之后，如果機(jī)場(chǎng)集疏運(yùn)行體系沒(méi)有隨其功能擴(kuò)大而升級(jí)，且沒(méi)有處理好與鐵路系統(tǒng)的協(xié)調(diào)關(guān)系，那么其作用和潛力便難以得到充分發(fā)揮，甚至其集疏運(yùn)體系及空鐵聯(lián)運(yùn)問(wèn)題也會(huì)成為‘瓶頸’。”

180余個(gè)減振“夾心層”

幫助高鐵機(jī)場(chǎng)上下緩沖

為保證不影響機(jī)場(chǎng)飛機(jī)正常運(yùn)行，施工方通過(guò)機(jī)場(chǎng)隧道特殊的軌道減振措施、航站樓及跑道區(qū)隔振措施，優(yōu)化軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等，為高鐵下穿機(jī)場(chǎng)提供技術(shù)保障。

施工方在天府機(jī)場(chǎng)站區(qū)間隧道下穿T2航站樓的“咽喉”，采用跨度1.6千米、直徑13.3米的半球形圓拱頂板轉(zhuǎn)換T2航站樓框架柱，并用局部鋼管柱作為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)。

在此次已完工的主體工程施工中，面對(duì)時(shí)速350公里不減速對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抗風(fēng)壓和減振動(dòng)提出的挑戰(zhàn)，

“這樣不僅解決了結(jié)構(gòu)受力的問(wèn)題，而且增加了隧道的過(guò)風(fēng)面積，從而減小了風(fēng)壓。”葛彪說(shuō)。

在天府機(jī)場(chǎng)站咽喉區(qū)間隧道圓拱頂板上方，施工方還設(shè)置了180余個(gè)減振基礎(chǔ)。

同時(shí)，葛彪告訴記者，這些安裝了隔振器的減振支座，類(lèi)似于“夾心餅干”中間層：一方面可以將航站樓的結(jié)構(gòu)荷載，傳至隧道的大鐵頂板上，另一方面又能減小高鐵高速運(yùn)行對(duì)上部結(jié)構(gòu)的振動(dòng)影響，進(jìn)一步保障了高鐵能順利穿越機(jī)場(chǎng)。

作為國(guó)家“八縱八橫”高鐵網(wǎng)的重要組成部分，成自高鐵正線北起成都東站，終點(diǎn)接川南城際鐵路自貢東站，橋隧比達(dá)75.2%，建設(shè)工期4年，計(jì)劃于2023年全面建成通車(chē)。

李迪 陳科

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