“拼”起来的车站

当下的中国，在神奇而又庞大的地下空间里，地铁正以前所未有的速度延伸向城市的每一个角落，2022年11月，三条使用预制装配式地铁车站建造技术的轨道交通线路同步紧张建设中。

《探索交通》—《“拼”起来的车站》

预制装配技术在桥梁、盾构工程中是一种常见的建造方式，却在这个世纪和眼前这个团队碰撞出了别样的火花。

北京城建设计发展集团杨秀仁团队，中国历史上第一次将预制装配技术应用于地铁车站建设，彻底改变了劳动密集型作业模式，一个在中国悄然博新的领域，正在迅速吸引全世界的目光。

城市轨道交通绿色与安全建造技术国家工程研究中心主任杨秀仁：具体的来讲就是我们要在工厂，用工业化生产的方式把构件做好，然后呢，运输到现场去之后，采用拼装的方式，就是一块一块构件给它组合到一起的方式，把车站组装成一个整体。形象的说就是装配式车站其实就是搭积木式建造的一个车站，像孩子搭积木一样的去把一个车站，一块一块的构件去拼起来。

但这却成为技术团队面临的极大挑战。

北京城建设计发展集团长春分院 杨明博士 组织会议

会议中杨博士团队主要围绕构件如何运输、是否困难进行一个讨论运输这一块主要是难点是在于构件的大小

传统地铁车站修建工艺普遍采用钢筋混凝土实体型结构，但对于需要用吊车拼装的预制构件来说，构件过重不利于运输，导致施工困难，机械设备投入增加，混凝土消耗量大，造价自然更高。

究竟如何解决关键的重量问题，技术团队来到施工现场寻找可能性。

轻量化构件设计的本质在于让构件成功瘦身，将非核心受力的混凝土扣除，替换为更经济实惠、重量更轻的填充材料。

技术团队经过多次探讨研究，综合多种因素，最终决定采用发泡混凝土。

北京城建设计发展集团长春分院技术总监杨明：材料这一个部分，我们说有若干个想法，比如说有发泡混凝土的，有这个气囊填充的，有这个泡沫的，若干种方式，应该说每一种方式都具备可行性，但是呢，这几种方式我们又进行了若干因素的对比，最后我们选择了发泡混凝土，因为它从材料更普遍，制作更为简单一些。

但意想不到的挑战接踵而至。

城市轨道交通绿色与安全建造技术国家工程研究中心研发人员林放:因为装配式结构跟现浇结构最大的区别就是有接缝，因此大家对装配车站的防水就特别的关注，水从哪来，是不是从接缝里面会漏出去，那么我们这个接缝就要做到非常好的防水处理。

在过去数十年的地铁修建中，一代又一代建设者始终关注漏水问题，而今，对于遍布着几百个接缝的装配式车站来说，防水问题更是重中之重，技术团队十分清楚，想要推动装配式技术进一步发展，必须解决构件之间的接头连接问题。

“两垫一注一嵌”是技术团队应对防水提出的独特方案，两垫即接缝处设置双道防水密封垫；一注即在双道密封垫之间的接缝空隙内注入浆液；一嵌即衬砌内侧嵌缝防水。其中防水密封垫作为主要防水防线，注浆和嵌缝作为两道辅助防水防线，接缝形成了多道围合封闭的防水体系。

为了进一步提高接头的经济性与防水性，技术团队来到江阴寻找答案。

城市轨道交通绿色与安全建造技术国家工程研究中心研发人员林放：防水是装配式车站的关键，我们去做防水密封垫材料的一家公司，我们有大量实验在那里做。我们现在到了，这个就是我们做防水密封垫实验的地方，防水密封垫的材料厂商在这。这个就是我们做装配式车站防水密封垫水压测试的机器，这个就是我们的防水密封垫材料，红色的这个部分是遇水膨胀材料，下面是三元乙丙，这是一种复合型材料。这个部分是我们模拟装配式车站纵向和环向接缝的这么一个装置，然后我们可以做T形缝的防水密封垫材料的水压测试试验。

经过数次试验与研究后，一大批特制防水密封垫如期进行生产包装，陆续发往施工现场，将密封垫置于构件的凹槽中，两道隔离橡胶垫的设置不仅起到接缝止水作用，同时防止混凝土构件硬接触。

这时，新的问题出现了，单靠隔离橡胶不能满足接头部位构件之间的传力要求，技术团队想到了注浆。

形式多样、固化方便、粘附力强的环氧树脂成为首选，然而在当时，环氧树脂的市价约为5万元一吨，高昂的材料成本让技术团队不得不做出改变。

城市轨道交通绿色与安全建造技术国家工程研究中心 主任 杨秀仁：我们这个团队在解决技术问题的时候经常会以这种头脑风暴的方式，在开会过程当中，当时我是迷了一下眼睛，揉完了之后还没放下，当时就在想环氧树脂这么贵，我里边可不可以填沙子，后期我们做了很多实验，在环氧树脂里边添磨细的石英粉，我们添到50%、60%这么个量，一下就解决了这个问题。
环氧树脂中加入一定配比的石英粉，这种浆液材料最大的特点是除了能够填充缝隙和紧密结合两个构件外，它的坚硬程度只相当于混凝土的1/10，如同给两个铁疙瘩中间加了一层有弹性的缓冲垫儿，避免混凝土构件硬碰硬带来的磕伤和损坏，提高构件连接的紧密程度。

除此之外，技术团队研究多个智能化装备，辅助预制构件和拼装施工高效进行，在长春6座运营车站、9座在建车站，青岛6座在建车站，深圳7座在建车站取得良好效果。

长春市轨道交通集团有限公司党委副书记、总经理 江涛：应该说该项技术开创了地铁车站建设的全新的建造模式，有效的解决了施工中的大量难题，极大的降低了修建地铁对城市交通和环境的影响，填补了国内用装配式技术修建地铁车站的空白，极大的适应了工程建设的实际需要，为轨道交通行业的发展贡献了一份力量，也积极响应了国家对绿色、低碳、环保的环境友好型建设目标的要求。

中国作为基建大国，每一次技术的突破都为全世界带来不小的影响，装配式技术的成功应用，中国地铁车站建造领域将开启崭新的时代，许多从业者纷纷表示看到了这一技术的广阔未来。

青岛地铁集团有限公司西海岸建设分公司 总工程师 黄成：就单座车站而言，我们工期可节省4到6个月，施工现场人员由原来的大概200人，我们减少到30人，我们标准车站能节省木材800方左右，节省钢材大概在800吨，也同时减少我们施工用地约1000平方，综合碳排放我们能减少约20%，可以说我们青岛地铁通过预制装配技术，真正实现了我们安全、优质、高效、绿色、智慧、和谐的建设目标。

深圳市地铁集团有限公司 副总工程师 张中安：为了从建筑大国向建筑强国迈进，就是要解决我们建筑业落后的生产力与建筑业大发展之间的矛盾，那么装配式建筑实际上就是解决这个矛盾的一个最主要的抓手，那么深圳作为创新城市，我们既是粤港澳大湾区的核心城市，也是社会主义示范区，也是建立现代化强国的示范城市，那么我们非常有义务也有责任把装配式建筑在深圳要推广工作做好。

在过去几代地铁建造技术迭代升级中，以杨秀仁为首的技术团队均参与其中，这一次，他们开启一段新的梦想之旅，以2012年长春地铁2号线开始建设为起点，十年磨一剑，他们手中一个新的时代正在开启，让曾经发展遇到瓶颈的地铁车站建造蜕变成领先于全世界的中国轨道交通新气象，在这高速前行的时代，中国正迎来前所未有的机遇，中国的交通建设者拥有足够的信心创造新的可能，这是属于开拓者的世界，这是属于创新者的未来。

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