经过数年的艰辛付出,长春地铁2号线即将通车运营,整条线路上分布着全国仅有的5座预制装配式车站也将正式亮相,这种地铁车站的建造方法为世界首创。

从一座车站到一个产业
一座车站的装配式建造技术攻关并非高不可攀,但近十年的技术储备和五年多的实操工作,杨秀仁和研发团队绝不是仅仅瞄准一座两座车站的建设。
由于装配式车站的预制构件精度要求控制在毫米级,即便研发团队已经减轻了材料的自重,但是几十吨的大家伙依然极易在工厂生产中发生变形。
最初杨秀仁也吃了不少亏,最早一批预制构件在拼装的时候并不顺利,尤其是位于底部两个角上的“大家伙”构件总是不能拼合的严丝合缝,要么上面的缝拼好了底下张着嘴,或者底下的缝拼好了上面还张着嘴,检查后发现了原因,是预制的过程中模板在浇筑液态混凝土之后变了形,中间部分鼓出来了,导致生产出来的构件鼓了肚子,夸张的说,就像两个大腹便便的胖子一样,接吻也不是件容易事。
要解决这个问题,常规的办法是把模板的厚度(刚度)加大,这样模板的造价就会大幅度增加,很不经济。即便这样,也不能完全避免浇筑混凝土时的模板“鼓肚子”的现象。看着这些需要进行二次修整的构件,隧道专业出身的杨秀仁突然想到了“隧道”,既然靠模板自身无法解决变形的问题,那么不妨通过外力限制其变形!将生产线放进隧道里,把模板与隧道壁顶紧,借助隧道壁无限的顶力和约束作用,不仅“鼓肚子”现象迎而解,而且还有可能把模板设计的更薄,减少投资。一种全新的理念在杨秀仁的脑子里萌生——“利用柔性模具生产高精度构件”。本来两个完全不能联系在一起的词汇“柔性”和“高精度”,组合形成了一种大型预制构件生产的“新理念”。

于是,这个团队着手进行了一系列的深入工作,对这种新理念的生产工艺的各技术环节和关键要点进行了系统的研究,随后诞生了一种新的“隧道窑式大型预制构件生产线”。由于主要生产线放在了厂房的地面以下,于是厂房地面上的空间被“腾出来”了,一个厂房几乎可以当做两个来用,起到了意想不到的效果!
智慧建造是当前建筑领域的热门。杨秀仁率领的团队除研发了预制装配技术所配套的关键施工装备之外,还在国内首次自主研发了一套“构件拼装自动控制系统”,把以往由人工操作和控制的拼装工作,由自动控制系统替代。以往人工控制很难兼顾的“拼缝宽度”、“千斤顶拉力”、“液压站压力”、“多点同步控制”等多项工作,完全交给系统自动控制,提高施工质量的同时,大大提高了效率。
大型预制构件制造精度的检测是一个难题,这么一个大家伙如果用尺量,很难操作,而且不容易保证精度。而预制装配式结构对构件有很高的精度要求,早期施工中也因此吃了不少苦头。为此,杨秀仁率领团队专门公关,开发了一套“激光点云式构件自动测量系统”,这套系统可以对生产好的构件进行高精度的自动扫描检测,同时形成出厂检测报告。这一系统有望在接下来的构件生产中投入使用。

一系列的构件生产和现场施工装备,使装配式地铁车站的建造理念实现了由传统的“建造”到机械化 “智造”的完美过渡。
拼装完毕的车站还要进行内部装修。如果说装配建造过程实现了一个漂亮的结构,那么装修环节在理念上的突破也十分关键。按照以往的做法,因为车站顶部有大量的设备管线,装修时常常是为其“穿上漂亮的衣服”,这种做法对于本身具有结构美的装配式车站显然不合适。张扬装配式结构的“结构之美”和“肌理之美”是关键。杨秀仁的团队独特性的采用了藏、隐、露”的原则来指导车站的装修工作。“藏”就是把原本大量的车站管线不设在顶部,隐藏在不易被人们注意的侧墙,做到“消声灭迹”;“隐”就是把原本车站里面的一些东西(如楼梯围栏和扶手等)做的更加通透,做到“大隐于形”;“露”把装配式结构的“肌理之美”大胆的露出来,完全不用遮盖。在这个原则的指导下,高大的顶拱上仅有两根漂亮的排热风管,装配式结构肌理一览无余;侧墙的装饰面层充分考虑了后期使用和维修更换的便利,做成了可开启的型式,检修时可以随意打开和关上,不再对车站整体装修环境进行破坏性维修。

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从技术方案、产业实用性,到生产加工、智能化建造,再到装配式车站的装修和维修保养,杨秀仁的团队不仅完成了一个混凝土壳子的装配式车站,还从装配式车站延伸并基本完成了一套轨道交通装配产业的体系,而这套体系不仅可以为今后北方高寒地区轨道交通建设提供整体方案,还可以辐射到全国更多城市,特别是对环境保护要求较高的城市,实现真正的绿色化建造。



