厦门地铁3号线穿山过海 施工过程中攻破多个罕见难题
最终,厦门地铁把目光投向了不需要支撑柱的预应力技术(通过预先施加的应力,改变结构的受力状态),但国内几乎没有地下地铁车站应用该技术。做第一个吃螃蟹的人,需要面对挑战的勇气,更需要经得起推敲的智慧。“为了使地铁车站混凝土结构顶板满足结构受力、裂缝控制等条件,我们联合同济大学搭建了全国最大足尺(全尺寸实体模型)模型试验装置。”王华毅回忆说,那段时间,他频繁往返上海和厦门。进行模型试验当天,当荷载加压至设计值两倍时,结构变形量仅为规范限值三分之一,实验室里响起了成功的欢呼声。
预应力技术的安全性与可靠性得到充分验证,但耐久性设计在地铁领域几乎是空白。王华毅介绍,在充分吸取桥梁、房建等领域的设计经验后,结合地下结构的实际情况,厦门地铁构建了多道防腐蚀体系——将钢筋保护层厚度由规范要求的55毫米提高到72毫米,经测算结构的使用年限可提高40%;采用特殊的管道填充料,在预应力套管内部和锚头封罩内填充材料中加入阻锈成分。
“厦门地铁与同济大学共同研发的地下轨道交通车站预应力施工技术,成功填补国内技术空白,构建老城区地铁建设的厦门模式。”王华毅表示,传统地铁车站明挖法施工不仅要大规模拆迁,还可能碰损周边的老城风貌,以地铁3号线南延段为例,预应力技术的应用,累计减少拆迁近8000平方米,成功留存老厦门的历史文化根脉。