裝配式車站、清水混凝土......青島地鐵6號(hào)線那些“接二連三”的“綠色”技術(shù)

青島新聞網(wǎng)4月22日訊（記者 張曉楠）眾所周知，地鐵是綠色低碳公共交通工具，但與此同時(shí)，地鐵建設(shè)工程浩大，運(yùn)營(yíng)中的地鐵又是用電大戶，所以地鐵也是節(jié)能降碳的“潛力股”。青島地鐵積極踐行國(guó)家“雙碳”戰(zhàn)略，于2022年率先發(fā)布了《青島地鐵綠色城軌發(fā)展實(shí)施方案》，提出了九大行動(dòng)方案，明確到2028年實(shí)現(xiàn)節(jié)電30%、降碳40%的戰(zhàn)略目標(biāo)。同時(shí)，編制了《青島地鐵綠色城軌三年行動(dòng)計(jì)劃》（2023-2025），提出了58個(gè)綠色實(shí)施項(xiàng)點(diǎn)。

即將開(kāi)通的青島地鐵6號(hào)線一期集青島地鐵十余年建設(shè)發(fā)展經(jīng)驗(yàn)于一體，從建設(shè)到運(yùn)營(yíng)各個(gè)環(huán)節(jié)，向著打造“全生命周期”的綠色地鐵不斷努力。裝配式車站、清水混凝土等一系列技術(shù)的使用，也為青島地鐵三期建設(shè)提供經(jīng)驗(yàn)和樣本。

21座車站中6座是裝配式車站

裝配式建筑因?yàn)樯a(chǎn)效率高、構(gòu)件精準(zhǔn)、綠色環(huán)保的特點(diǎn)，代表了現(xiàn)代化建筑業(yè)的未來(lái)趨勢(shì)。6號(hào)線一期共有21座車站，其中6座車站是裝配式車站，接近1/3。大膽啟用裝配式建筑技術(shù)是6號(hào)線一期實(shí)現(xiàn)提質(zhì)增效、加快綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要舉措。

青島地鐵集團(tuán)西海岸建設(shè)分公司歷時(shí)10個(gè)月，成功攻克裝配式車站設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、拼裝全鏈條技術(shù)；歷時(shí)15個(gè)月，完成6座裝配式車站共計(jì)12萬(wàn)噸的主體結(jié)構(gòu)拼裝。這6座裝配式車站分別是毛家山（黃海學(xué)院）站、北門外站、九頂山站、馬家樓站、抓馬山站和河洛埠（中德生態(tài)園）站。 

裝配式車站施工過(guò)程中

說(shuō)到裝配式車站，有人將其形象地比喻成“搭積木”。車站構(gòu)件在預(yù)制廠內(nèi)集中生產(chǎn)，運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)后，像“搭積木”一樣按順序拼裝成型。2022年4月27日，全國(guó)首座全方位裝配式地鐵站——青島地鐵6號(hào)線抓馬山站（工程站名可洛石站）主體結(jié)構(gòu)拼裝順利完成。這個(gè)車站歷時(shí)6個(gè)月，實(shí)現(xiàn)地鐵車站梁、板、柱、墻100%預(yù)制裝配，30多名工作人員將總重達(dá)2.3萬(wàn)噸的地鐵站“拼裝”完成。這也是全國(guó)首座全方位裝配式地鐵站。

較傳統(tǒng)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)車站相比，每個(gè)裝配式車站施工人員由150人減少為30人左右，縮短工期4-6個(gè)月；節(jié)省鋼材約800噸、木材800立方米，施工廢棄量減少50%，碳排放量減少約20%，減少裝修或免裝修。除此之外，因?yàn)闃?gòu)件工廠化生產(chǎn)，現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有澆筑混凝土的噪音、粉塵、震動(dòng)，減少建筑垃圾60%，也將地鐵建設(shè)對(duì)周邊環(huán)境的影響降到最低。

除此之外，6號(hào)線一期在站臺(tái)板、樓梯、設(shè)備安裝、變電站等19個(gè)方面廣泛采用預(yù)制裝配工藝。

2022年4月27日，全國(guó)首個(gè)全方位裝配式地鐵車站主體結(jié)構(gòu)拼裝完成

據(jù)了解，通過(guò)技術(shù)研發(fā)攻關(guān)，西海岸建設(shè)分公司共取得各類裝配式車站施工專利技術(shù)54余項(xiàng)、省級(jí)工法3項(xiàng)，形成了整套的、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全預(yù)制裝配式車站預(yù)制、拼裝技術(shù)，獲得中國(guó)城市軌道交通協(xié)會(huì)科技進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)，國(guó)際隧道協(xié)會(huì)（ITA）技術(shù)創(chuàng)新大獎(jiǎng)，被中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)評(píng)為“城市軌道交通技術(shù)創(chuàng)新推廣項(xiàng)目”。

6號(hào)線一期在裝配式技術(shù)方面的探索，也為未來(lái)地鐵三期的建設(shè)提供了借鑒。去年年底，青島首座全樁撐體系大分塊坦拱形式裝配式地鐵車站——青島地鐵15號(hào)線四方廠站正式啟動(dòng)拼裝。

清水混凝土技術(shù)為三期80多座車站做鋪墊

4月17日，中廣聯(lián)合會(huì)交通宣傳委員會(huì)第29屆年會(huì)暨全國(guó)交通廣播總監(jiān)工作會(huì)議“暢行中國(guó)·奮進(jìn)新時(shí)代——100小時(shí)·全國(guó)交通廣播記者青島行”融媒傳播大型主題活動(dòng)的來(lái)自全國(guó)各地的一百多名電臺(tái)主播齊聚西海岸，“探班”開(kāi)通在即的青島地鐵6號(hào)線一期?！斑@居然是混凝土本來(lái)的樣子？”采訪中，主播們對(duì)清水混凝土車站產(chǎn)生了興趣，紛紛將手中的設(shè)備對(duì)準(zhǔn)了墻面的細(xì)節(jié)。

清水混凝土是建筑現(xiàn)代主義的一種表現(xiàn)手法，因其極具裝飾效果也稱裝飾混凝土，能突出混凝土素顏的美感，讓簡(jiǎn)裝修、免裝修成為可能。青島地鐵首次在車站建設(shè)中使用清水混凝土技術(shù)，便是西海岸建設(shè)分公司負(fù)責(zé)建設(shè)的西海岸快線。在此基礎(chǔ)上，西海岸建設(shè)分公司總結(jié)形成濱海環(huán)境高耐久清水混凝土成套技術(shù)，獲得青島市科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)，該項(xiàng)技術(shù)成功應(yīng)用于6號(hào)線一期工程趙家廟（影視產(chǎn)業(yè)園）站（工程站名石山路站），成為青島地鐵首個(gè)暗挖清水混凝土車站。

青島地鐵首個(gè)暗挖清水混凝土車站趙家廟（影視產(chǎn)業(yè)園）站

6號(hào)線一期工程的7座準(zhǔn)清水混凝土車站均采用簡(jiǎn)裝工藝，單站節(jié)約裝飾材料約1200平方米，更符合綠色低碳的建筑需求，減少裝修投資約100萬(wàn)元/站。

6號(hào)線一期在清水混凝土工藝上的探索也將為未來(lái)青島地鐵三期的建設(shè)提供經(jīng)驗(yàn)和依據(jù)。據(jù)悉，青島地鐵已研究制定出飾面高性能混凝土施工標(biāo)準(zhǔn)，涵蓋內(nèi)實(shí)外美21條，9大環(huán)節(jié)41個(gè)步驟128個(gè)指標(biāo)。青島地鐵將在三期工程全面推行飾面高性能混凝土，通過(guò)采用優(yōu)質(zhì)常規(guī)材料，嚴(yán)格工藝控制，提升綜合性能和耐久性能，更加突出混凝土建筑的結(jié)構(gòu)美感和獨(dú)特的肌理效果，達(dá)到車站公共區(qū)輕裝修、簡(jiǎn)裝修、不滲不漏、綠色低碳的目標(biāo)。在三期線路中80余座車站中推廣飾面高性能混凝土，預(yù)計(jì)減少水泥用量1萬(wàn)噸，減少裝修面積總計(jì)10萬(wàn)余平方米。

大跨暗挖地鐵車站主動(dòng)支護(hù)技術(shù)國(guó)際領(lǐng)先

2022年8月，由青島地鐵集團(tuán)西海岸建設(shè)分公司牽頭完成的“大跨隧道高預(yù)應(yīng)力開(kāi)挖補(bǔ)償理論與關(guān)鍵技術(shù)”成功應(yīng)用于6號(hào)線一期6座暗挖車站，并獲評(píng)國(guó)際領(lǐng)先水平。青島地鐵聯(lián)合設(shè)計(jì)、科研院校等單位研發(fā)攻關(guān)，構(gòu)建了“預(yù)應(yīng)力錨桿+鋼筋網(wǎng)+噴射混凝土”主動(dòng)支護(hù)體系，將支護(hù)結(jié)構(gòu)與巖體緊密結(jié)合，形成一層堅(jiān)固的“蛋殼”，充分發(fā)揮隧道拱頂巖體的自承能力。

主動(dòng)支護(hù)與傳統(tǒng)支護(hù)開(kāi)挖工藝對(duì)比

較傳統(tǒng)支護(hù)，主動(dòng)支護(hù)工藝提高了作業(yè)空間，更利于機(jī)械化配套施工，沉降變形量減少約50%；每座車站噴射混凝土用量平均減少約30%，節(jié)省水泥約4000噸，格柵鋼筋用量減少約35%，鋼材節(jié)省約3200噸，碳排放量減少18%，工期縮短3-5個(gè)月。目前，“大跨隧道高預(yù)應(yīng)力開(kāi)挖補(bǔ)償理論與關(guān)鍵技術(shù)”已取得發(fā)明專利15項(xiàng)、省級(jí)工法2項(xiàng)，榮獲中國(guó)巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)“科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)”一等獎(jiǎng)、青島市質(zhì)量創(chuàng)新大賽二等獎(jiǎng)。

綠色運(yùn)營(yíng)實(shí)現(xiàn)節(jié)電降碳一邊“省”一邊“產(chǎn)”

除了建設(shè)環(huán)節(jié)，6號(hào)線一期還從剎車能量回收、列車牽引、新能源等方面入手，讓將來(lái)進(jìn)入運(yùn)營(yíng)周期的6號(hào)線一期在綠色降碳范疇持續(xù)作為。

光伏發(fā)電。青島光資源豐富，具有利用太陽(yáng)能的良好條件。6號(hào)線一期在橫云山路站設(shè)置屋面光伏系統(tǒng)，總裝機(jī)容量約為477千瓦，就地并網(wǎng)于地鐵車站400伏低壓側(cè)，供給照明、空調(diào)、電扶梯等車站所有低壓用電負(fù)荷，即發(fā)即用進(jìn)而實(shí)現(xiàn)地鐵供電節(jié)能降耗的目的。除了衡云山路站，6號(hào)線一期還在抓馬山車輛基地安裝了光伏發(fā)電系統(tǒng)，供給停車棚車輛充電。

經(jīng)測(cè)算，6號(hào)線一期光伏發(fā)電系統(tǒng)總裝機(jī)容量0.9兆瓦，可實(shí)現(xiàn)每年節(jié)電50萬(wàn)度、減排二氧化碳500噸。

復(fù)合儲(chǔ)能。2021年國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局正式發(fā)布《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》，提出將發(fā)展新型儲(chǔ)能作為提升能源電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力和綜合效率的重要舉措。

青島地鐵首創(chuàng)的“中壓逆變+飛輪”的復(fù)合儲(chǔ)能技術(shù)，在6號(hào)線一期落地實(shí)施，具有穩(wěn)定牽引網(wǎng)電壓、減少向電網(wǎng)諧波注入等優(yōu)點(diǎn)，可年節(jié)約電量650萬(wàn)度，年節(jié)省電費(fèi)468萬(wàn)元左右，年減少二氧化碳排放約6500噸。

永磁牽引。永磁牽引電機(jī)具有體積小、噪音小、效率高、功率密度高、過(guò)載能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，是未來(lái)的發(fā)展方向。6號(hào)線一期開(kāi)展永磁牽引列車驗(yàn)證和應(yīng)用，上線兩列車，將達(dá)到15%節(jié)能率，后續(xù)將在三期線路全面推廣。