原标题：精准建模、无缝拼接、克服形变……钢铁“黄桷树”稳立重庆东站

重庆东站超高超大多曲面树形柱。 受访单位供图

◎本报记者 吴叶凡

重庆东站是全国在建最大的“四网”融合综合交通枢纽，也是国家八纵八横交通网重要组成部分。目前，重庆东站站房进入了最后的运行试验阶段，即将与渝湘高铁重庆至黔江段同步建成投用。重庆东站预计6月下旬正式通车。

前不久，记者来到重庆东站。在重庆东站正立面，6棵夺目的巨大树形柱傲然矗立。中铁建工集团重庆东站项目装饰项目负责人孙浩然介绍，这一超高超大多曲面树形柱的造型灵感来源于重庆市市树黄桷树。从确定设计方案到今年3月站房全面完工，施工团队历经18个月，综合运用多种建造技术，成功在重庆东站立起“参天大树”。

“树皮”拼接面临多重挑战

“树形柱是现代建筑技术与艺术美学的结合，不仅起着重要的结构支撑作用，还体现了重庆东站‘山水千里，黄桷参天’的设计理念。”孙浩然说。

从远处遥望树形柱，6棵柱子呈一字排开，“叶片”处采用镂空设计，舒展开的“枝桠”托举起钢屋盖，整体结构舒展大气。走近树形柱，附近的大吊车都被衬得格外小巧。从尺寸上看，树形柱最高约41米，顶部“树冠”宽度最大达29.6米，是一个十足的“大家伙”。孙浩然介绍，树形柱内部应用钢结构作为“骨架”，“树皮”采用不锈钢板面板焊接而成。

要把不锈钢板拼成一块完整、无缝的“树皮”，施工团队面临多重挑战。孙浩然解释，一方面，为了更好适应建筑物的弧度，实现结构体系与建筑造型的和谐统一，每个树形柱都使用了不规则的曲面面板，其中60%为单面面板，30%为双曲面板，几乎没有一块平面，分缝拼接难度极大。同时，每个树形柱都由成百上千块不锈钢板组成，最大的一个树形柱更是应用了近1200块厚度3毫米、面积3平方米的不锈钢板，且每块钢板的形状都不同，这也给施工增大了难度。

此外，从气候条件看，重庆是著名的“火炉城市”，夏季最高温超40摄氏度，季节温差和昼夜温差都较大。如何应对热胀冷缩带来的材料形变，也是摆在施工人员面前的关键问题。

这些挑战对面板材料加工工艺和施工安装工艺提出了极高的要求。“我们必须做到严丝合缝地拼接，哪怕是微小的尺寸偏差，都可能导致拼接不顺畅，出现错台、不平等问题，影响整体的外观效果。”中铁建工集团重庆东站项目装修质量负责人闫向阳说。

而且，留给施工人员的机会只有一次。“如果没有一次性施工到位，其中一块钢板出现较大误差后，就得全部拆掉重来。”孙浩然坦言。

创新施工助力“黄桷参天”

记者了解到，为了保证不锈钢板加工精度，施工团队应用了三维建模，对树形柱进行1∶1仿真模拟。“我们建立了钢结构、龙骨、面板、型面支架整体模型，共计主要构件约2.1万个，三维控制点约3.5万个。”孙浩然说，这样就可以精准计算出上千块钢板的各项参数，工厂再按照建模数据，进行数字化成型加工，保证了每块面板的加工精度。

接下来就是攻克安装关。如何让每块板精准“就位”？孙浩然揭开谜底——在现场，施工团队采用了全站仪打点的方式，按照三维建模的位置，对不锈钢板进行精准定位，最终成功把钢板安装精度控制在2毫米以内。

在后续焊接过程中，为了保证树形柱达到无缝的效果，施工团队多次试验焊接电流强度、精细打磨和抛光次数，推演出最佳施工方案。“为了保证焊接作业万无一失，我们还专门请了长期从事不锈钢焊接的熟练焊工进行作业，同时加强专业化培训，最大程度保证树形柱不锈钢面板之间无缝拼接。”闫向阳说。

同时，为了解决热胀冷缩带来的材料形变问题，施工团队还与中国建筑设计研究院合作，通过“构建超静定龙骨约束体系，增加板面装饰缝与造型凹槽”的创新方案，解决了重庆地区冬夏巨大温差条件下板面变形引起的观感缺陷和质量风险等问题。形象地说，“龙骨”能够像手一样，在发生形变时，牢牢抓住不锈钢板，对其进行约束和固定。而板面装饰缝与造型凹槽则起到调节功能，给材料形变留有一定余量。

“树形柱是我参与的工程中，最令我骄傲的作品之一。”闫向阳望着高大的柱子，眼里充满了自豪。“重庆东站正式开通运营后，树形柱作为重庆东站的标志性建筑，向旅客朋友展现中国的站房美学。”他说。（吴叶凡）