廣州白云站：車站能“伸縮” 廣場會“呼吸”【運用18種智能機器人施工建造】

　　◎本報記者 矯 陽

　　2023年12月26日，粵港澳大灣區(qū)首個現(xiàn)代綜合交通樞紐——廣州白云站通車運營。

　　廣州白云站設(shè)有3條正線、21條到達(dá)出發(fā)線、21個客運站臺面。站房四角的雨棚之上，各“長”出一座大樓。這些大樓為高137.9米至153.8米的塔樓，與圓形的車站融為一體，整體形成對白云站站房的環(huán)抱之勢，構(gòu)成“天圓地方”的規(guī)劃布局。

　　廣州白云站以“云山珠水、木棉花開”為設(shè)計主題。建筑外觀獨具嶺南特色，站房往外延伸的“花瓣”與廣州市花木棉花相呼應(yīng)。建造廣州白云站，設(shè)計團(tuán)隊運用了大量先進(jìn)設(shè)計理念和建筑科技，多項創(chuàng)新工藝被融入其中。

　　大樓“長”在車站上

　　“廣州白云站是鐵路站城融合、探索土地集約高效利用的典型代表。”中鐵第四勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司廣州白云站負(fù)責(zé)人黃波說，蓋在站房雨棚上的四座大樓，覆蓋了寫字樓、公寓及酒店等多種業(yè)態(tài)。

　　廣州白云站為國內(nèi)第一個在鐵路正線上方建造高樓的火車站。從結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性來講，這種建筑既要滿足鐵路結(jié)構(gòu)的承載要求，也要達(dá)到上面高層建筑的基礎(chǔ)承載力要求。

　　如何承載四座樓的重量？“我們采用立體‘造地’技術(shù)。”中鐵建工集團(tuán)廣州白云站項目經(jīng)理鐘萬才說。據(jù)介紹，此次“造地”面積約為6.8萬平方米，由276根直徑1.65米的鋼管混凝土柱支撐起重達(dá)28萬噸的上蓋蓋板。實施過程中，中鐵建工集團(tuán)團(tuán)隊?wèi){借“雨棚上蓋轉(zhuǎn)換層框支轉(zhuǎn)換技術(shù)”，采用多種轉(zhuǎn)換形式，實現(xiàn)了蓋上結(jié)構(gòu)的靈活布置。落地框支柱采用直徑1.65米的高強度圓鋼管混凝土柱，抗側(cè)力、豎向承重、抗震性能優(yōu)越，保障了“空中起高樓”的順利實施。

　　“既融又分”的站城融合模式

　　廣州白云站是廣州鐵路樞紐五主四輔客站中的主要客站之一，承接了樞紐內(nèi)的普速列車始發(fā)終到作業(yè)。車站前后，分別有一個綠色小公園，這兩個小公園被稱為呼吸廣場。黃波說，廣州白云站的主要乘客以普速鐵路長途旅客為主，這樣的客站具有旅客長時間候車和春運客流爆發(fā)兩個特點。

　　針對上述情況，設(shè)計團(tuán)隊提出了“可伸縮的車站、會呼吸的廣場”的概念，打造了“既融又分”的站城融合模式。

　　“呼吸廣場平時可作為舒適宜人的休閑景觀廣場，以及商品展示、演藝集會的多功能城市空間。春運等特殊狀況時，兩個呼吸廣場還可作為容納大量旅客臨時聚集并可直接進(jìn)站的擴(kuò)展候車室，充分滿足了普速列車客站客流的彈性候車需求。”黃波說。同時呼吸廣場還可應(yīng)對突如其來的災(zāi)害天氣以及晚點旅客滯留等，使得客站面對突發(fā)事件具有極強的韌性，可以做到常態(tài)響應(yīng)、應(yīng)急響應(yīng)。

　　廣州白云站規(guī)劃設(shè)計理念為“豎向交通、便捷化交通”。“為此，我們創(chuàng)新采用‘腰部落客，四角進(jìn)站’的新設(shè)計。”黃波說。通過分層設(shè)置，從地面到地下，廣州白云站引入各種交通方式。在流線設(shè)計上分流到達(dá)和出發(fā)客流，使往來旅客享受到“交通設(shè)施零距離、無縫換乘”的便捷。

　　機器人造出鋼結(jié)構(gòu)木棉“花瓣”

　　廣州白云站主站房建筑外觀造型是104榀木棉花花瓣狀的鋼結(jié)構(gòu)。候車大廳頂部采用了橙白相間的內(nèi)花瓣設(shè)計，形似復(fù)興號高鐵列車整齊劃一、蓄勢待發(fā)，又似廣東的龍舟，寓意百舸爭流、千帆競發(fā)。

　　“花瓣”異形鋼結(jié)構(gòu)體量大、節(jié)點多、懸挑遠(yuǎn)，施工面臨特殊環(huán)境作業(yè)范圍廣、各專業(yè)交叉作業(yè)多、臨近既有線路施工防護(hù)要求高、高空作業(yè)風(fēng)險大等難點。為確保鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量受控，中鐵建工集團(tuán)項目團(tuán)隊首次試用了無軌道全位置爬行焊接機器人。該機器人應(yīng)用視覺傳感技術(shù)、焊縫跟蹤智能系統(tǒng)和焊炬擺動系統(tǒng)，無須預(yù)設(shè)軌道、導(dǎo)向，設(shè)備磁吸在構(gòu)件上行走即可完成焊接作業(yè)，可實現(xiàn)90度立向上、立向下和橫向爬行焊接，保障了項目按時高質(zhì)量完成。

　　針對“花瓣”等大量異形構(gòu)件，中鐵建工集團(tuán)項目團(tuán)隊還借助三維激光掃描機器人，形成了1∶1的實體模型文件。團(tuán)隊在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行原材料數(shù)字加工，通過三維掃描點云技術(shù)、BIM技術(shù)復(fù)核裝飾結(jié)構(gòu)，進(jìn)行動態(tài)糾偏優(yōu)化。

　　“廣州白云站是全國首個大規(guī)模運用機器人進(jìn)行施工的鐵路工程項目。施工全過程已累計試用了包括無軌道全位置爬行焊接機器人、地面整平機器人、地面抹平機器人、地庫抹光機器人等在內(nèi)的18種智能機器人。”中鐵建工集團(tuán)廣州白云站項目總工程師劉俊說。

　　中國鐵路廣州局集團(tuán)有限公司相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，廣州白云站開通運營后，對提高廣州鐵路樞紐客運能力，推動粵港澳大灣區(qū)建設(shè)，具有十分重要的意義。

　　(來源：科技日報)