山東超大型廣場(chǎng)及地下空間工程施工關(guān)鍵技術(shù)總結(jié)匯報(bào)

高鐵站前超大型廣場(chǎng)及地下空間

建造關(guān)鍵技術(shù)2014年4月申報(bào)單位：完成單位：

目錄1成果來源及工程背景2成果主要內(nèi)容3成果查新報(bào)告4應(yīng)用效益證明5工程質(zhì)量證明6

成果證明材料1

成果來源及工程背景2.1成果來源及用途“高鐵站前超大型廣場(chǎng)及地下空間建造關(guān)鍵技術(shù)”依托西站片區(qū)場(chǎng)站一體化工程研究總結(jié)而來，由、共同完成，適用于城市廣場(chǎng)及地下空間的設(shè)計(jì)施工。2014年3月30日，建筑工程總公司組織了成果鑒定，成果總體達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。2.2工程概況西站北綜合體南綜合體長(zhǎng)途客運(yùn)樞紐東廣場(chǎng)高層辦公樓工程位置及周圍環(huán)境西站片區(qū)場(chǎng)站一體化工程是西站交通樞紐的配套工程，包含地鐵、公交、商業(yè)、辦公、酒店等設(shè)施。總建筑面積42萬平方米。

本工程于2010年9月開工，2013年9月竣工。2.3工程特點(diǎn)（1）基坑面積大、開挖深度深。基坑平面尺寸達(dá)470×346m，大面積開挖深度13m、局部深度達(dá)21m。（2）基坑變形控制要求嚴(yán)，地下水保護(hù)要求高?；游鞑考s80m處有300km/h級(jí)高速鐵路通過，設(shè)計(jì)中提出了“零沉降”要求，即在基坑施工中，不允許對(duì)高鐵路基處的地下水位有任何影響。（3）地下工程單層面積大，超長(zhǎng)超寬混凝土構(gòu)件抗裂要求高。地下工程單層面積達(dá)14萬平方米，地下室外墻單側(cè)長(zhǎng)度達(dá)470m，控制混凝土收縮及溫度變化產(chǎn)生的裂縫，是設(shè)計(jì)、施工中重點(diǎn)研究解決的問題。（4）站前廣場(chǎng)面積大，觀感要求高。站前廣場(chǎng)總面積達(dá)9萬平方米,對(duì)廣場(chǎng)的設(shè)計(jì)施工提出了很高的要求。（5）地下空間大，通風(fēng)空調(diào)要求高。地下空間超過100萬立方米，地下商業(yè)及地鐵帶來的巨大人流，對(duì)通風(fēng)空調(diào)工程提出了巨大挑戰(zhàn)。2

成果主要內(nèi)容“高鐵站前超大型廣場(chǎng)及地下空間建造關(guān)鍵技術(shù)”的主要內(nèi)容包括：（1）富水地層大型深基坑變形控制關(guān)鍵技術(shù)

（2）超長(zhǎng)地下室外墻U型凹槽伸縮補(bǔ)償抗裂設(shè)計(jì)施工技術(shù)

（3）超大面積混凝土樓蓋預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)

（4）大坡度混凝土底板單側(cè)支模體系施工技術(shù)

（5）超大型廣場(chǎng)石材地面建造技術(shù)

（6）超大地下空間通風(fēng)空調(diào)工程技術(shù)（1）富水地層大型深基坑變形控制關(guān)鍵技術(shù)研究?jī)?nèi)容：通過有限元數(shù)值模擬，評(píng)估基坑施工引起的地下水位變化和基坑變形，在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)合理的降水和支護(hù)方案。

創(chuàng)新點(diǎn)：（1）設(shè)計(jì)了“止水帷幕+帷幕內(nèi)降水+帷幕外回灌”的降水方案，采用分階段降水方法。其中“底板下盲井盲溝埋管真空泵降水”保證了底板下連續(xù)降水。（2）設(shè)計(jì)了“土釘墻、土釘及預(yù)應(yīng)力錨索”等多種支護(hù)方案，實(shí)現(xiàn)了預(yù)期變形控制目標(biāo)?；悠矫鎴D地下水滲流有限元分析采用FLAC3D軟件，建立了基坑及周邊范圍內(nèi)地下水滲流模型，分析計(jì)算了止水帷幕不同深度、不同降水時(shí)間降水漏斗曲線，為評(píng)估基坑周邊不同距離地下水位降低量、地面沉降量提供了理論依據(jù)。

模型平面布置圖模型縱斷面圖以靠近東側(cè)6號(hào)地鐵線的站前廣場(chǎng)基坑止水帷幕為邊界（x=0），西側(cè)邊界取200m（基坑外側(cè)），東側(cè)邊界取100m（基坑內(nèi)側(cè)）。南北方向取30m。垂直方向以地表為z=0，底邊界z=-45m。序號(hào)工況止水帷幕降水井深度(m)疏干井深度(m)回灌井深度(m)深度(m)滲透系數(shù)(cm/s)1工況A不設(shè)止水帷幕1818無2工況B181e-61818無3工況C201e-61818無4工況D241e-61818無5工況E301e-61818無滲流計(jì)算工況降水漏斗曲線（無止水帷幕）降水漏斗曲線（止水帷幕24m深）

比較各種工況，考慮施工速度，選擇止水帷幕深24m降水240天作為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，此時(shí)基坑外側(cè)降水影響范圍約50～60m，可以保證基坑降水基本不會(huì)影響到80m外的京滬高鐵路基處水位。降水方案設(shè)計(jì)施工根據(jù)分析結(jié)果，止水帷幕按25m深設(shè)計(jì)，降水方案采用“止水帷幕+帷幕內(nèi)降水+帷幕外回灌”。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，基坑外圍水位開始下降較快，在止水帷幕閉合、采取回灌措施后，水位緩慢上升并趨于穩(wěn)定。降水沒有影響到高鐵路基地下水位，實(shí)現(xiàn)了“零沉降”。基坑變形限元分析應(yīng)用FLAC3D軟件，采用平面應(yīng)變模型，對(duì)不同支護(hù)條件下的基坑變形進(jìn)行有限元分析。分析研究鼓結(jié)論1）地表銅沉降。族基坑開候挖引起亞的地表霜沉降值潔為-4.0積0～-6.0每0mm，出現(xiàn)浩在離基漿坑邊緣投約16～20m的位置。宮基坑開挖鑰卸荷對(duì)基滔坑最大影稀響范圍在60m之內(nèi)。2）坡面餓變形。捉整個(gè)坡爛面變形傾呈現(xiàn)上脹小下大等，最大遮變形出儉現(xiàn)中下底部。最世大水平霞位移分沫別為30～60現(xiàn)mm。均小于0.4矩%H允許變形踩值?；又Ш曜o(hù)設(shè)計(jì)堵施工根據(jù)分敏析結(jié)果蘿，土釘因墻、土餡釘墻加級(jí)預(yù)應(yīng)力劑錨索的醬組合方校案，完叮全能夠棗滿足基由坑變形游要求。已實(shí)際監(jiān)圾測(cè)結(jié)果遠(yuǎn)顯示，戒基坑坡敞頂沉降池最大值童為18m畫m，周邊道采路及路面染最大沉降14m損m，皆未憂達(dá)到預(yù)敲警值。（2）超長(zhǎng)看地下室淹外墻U型凹槽洋伸縮補(bǔ)抗償抗裂常設(shè)計(jì)施愚工技術(shù)研究?jī)?nèi)勾容:不同條件奪下墻體凹槽重有限元受頸力變形分染析；根據(jù)哭分析結(jié)果欠選取合適辛的凹槽形霸式、尺寸紅和間距，返進(jìn)行凹槽啊設(shè)計(jì)；凹苗槽施工。創(chuàng)新點(diǎn)會(huì)：(1)設(shè)計(jì)了U型凹槽與筐后澆帶間栗隔布置的叉抗裂方案頓；（2）針對(duì)U型凹槽的麻特點(diǎn)，開討發(fā)了免拆征除聚苯板丈內(nèi)模板及握相應(yīng)的防鈔水、開口無處理施工驢方法。凹槽受力側(cè)變形分析采用通用傭有限元軟傭件ansy盆s,對(duì)墻體凹飛槽進(jìn)行受臉力變形分凍析。整個(gè)結(jié)構(gòu)陷模型的尺扯寸為450狼m×2嘴70m，梁、柱振采用BEAM載188梁?jiǎn)卧装?、墻采脫用SHE膠LL6栽3面單元制?？紤]唇的凹槽業(yè)形式為V型，取漫三種不歸同的凹豈槽截面秧尺寸，暑其寬和姿高分別青為500敲mm×槽500楊mm、1000鏈mm×1拌000m椒m、1500徑mm×1辜500m冰m。分析結(jié)果谷顯示：（1）凹槽間花距對(duì)降低肅墻體應(yīng)力卵有很大影驗(yàn)響，當(dāng)間資距超過50m時(shí)，應(yīng)眨力降低衡很小，煌設(shè)置凹熄槽不能噸起到多微大作用你；但當(dāng)翻間距在27m時(shí)，應(yīng)力塘降低約達(dá)40%，效果明駐顯。（2）U型凹槽同V型凹槽相套比，凹槽蚊處應(yīng)力集親中的程度斬會(huì)有所減水小，但是晶墻體應(yīng)力爹值稍大一順點(diǎn)。凹槽毒間距對(duì)凹紐奉槽本身應(yīng)勇力大小及僅分布沒有端明顯的影臂響。U型凹槽抗而裂設(shè)計(jì)技慮術(shù)根據(jù)有伙限元分盜析結(jié)果釣，考慮剝到施工下方便，句采用U型凹槽妥，U型凹槽翅的設(shè)置炮間距為45m，與后澆娃帶（間肢距54m）間隔布證置，凹槽凈寬100長(zhǎng)mm，其側(cè)墻凸傍出地下室譜外墻750昆mm。凹槽綁本身配鳥筋需加流密，以社實(shí)現(xiàn)其辭伸縮補(bǔ)定償功能攝而防止逮自身開命裂。U型凹槽構(gòu)表造U型凹槽施錯(cuò)工技術(shù)凹槽處驗(yàn)?zāi)０迨舅嵋鈭D凹槽處須防水處擔(dān)理：首先，做盯好混凝土牛的澆筑與限養(yǎng)護(hù)工作松。其次，做故好凹槽處強(qiáng)外壁的防甜水層施工糟。在地下久室外墻防鑄水層施工磚時(shí)，將凹偵槽處作為本特殊部位廣，采取加裹強(qiáng)措施。柿本工程地衛(wèi)下室外墻照采用1.5m掉m自粘卷僻材+2.0錢mm自粘卷材梁的外防水挺方法。施委工中，將克凹槽凸出待壁及兩側(cè)宮各250逼mm內(nèi)增加偏一道1.5m它m附加層。凹槽在室授內(nèi)開口部拆分的處理非：凹槽在室團(tuán)內(nèi)開口部育分，就是列一道豎直番伸縮縫，狹按照伸縮請(qǐng)縫處理即村可。（3）超大尾面積混疤凝土樓汪蓋預(yù)應(yīng)州力設(shè)計(jì)抱施工技鍵術(shù)研究?jī)?nèi)燃容：溫冶度及混撒凝土收杰縮徐變難作用下柳結(jié)構(gòu)的國(guó)應(yīng)力分槳布研究東；預(yù)應(yīng)遠(yuǎn)力方案畏研究與借設(shè)計(jì)施片工。創(chuàng)新點(diǎn)：（1）在整體麥結(jié)構(gòu)有限聰元分析基抬礎(chǔ)上，選瀉用了主梁鄰有粘結(jié)預(yù)響應(yīng)力、次野梁無粘結(jié)慨預(yù)應(yīng)力設(shè)販計(jì)方案。魚（2）施工捉中開發(fā)滅了預(yù)應(yīng)驚力筋端劉頭多種耍形式的刮錨固方靜式，方魄便了預(yù)恭應(yīng)力施似工，保袋證了施上工質(zhì)量浩。大面積樓柜蓋應(yīng)力分贏析采用ansy階s對(duì)結(jié)構(gòu)在勢(shì)溫度作用焰下進(jìn)行了債整體分析希，整個(gè)分膛析過程都和是在彈性魚范圍內(nèi)進(jìn)唯行，樓板酸和墻采用shel摔l63單元模丟擬，梁角和柱采專用beam江188單。整姜個(gè)模型投單元總備數(shù)為2210膽47個(gè)，節(jié)點(diǎn)純數(shù)為1261趟33個(gè)。季節(jié)溫差草根據(jù)計(jì)算鏈出的不同騰區(qū)域的溫吼差取值，混凝土飯收縮等侄效溫差揀取-10℃，徐變等步效溫差取+3℃。具體的蛙降溫取值柔見下圖。地下一斤層溫度誦荷載地下二包層溫度阻荷載分析結(jié)果愧顯示：地下一閱層板內(nèi)固的應(yīng)力直大多數(shù)景均在1斬.33清3MP聞a以內(nèi)，而知地下二層為板的應(yīng)力挎則大多均臉在2.66諷7MPa以內(nèi)。地下二層靠的約束相桌比地下一預(yù)層強(qiáng)許多教，溫度作殊用效應(yīng)較漸大。特別拉是下沉廣紀(jì)場(chǎng)區(qū)域，胳由于直接真暴露在室層外，溫差寄較大，需借要特別關(guān)儀注。預(yù)應(yīng)力樓蓋設(shè)與計(jì)研究根據(jù)整滅體分析糊結(jié)果，櫻本工程鬧地下2層、地村下1層頂板初采用部專分預(yù)應(yīng)伶力梁樓麗蓋，其康中框架安梁為有瘋粘結(jié)預(yù)新應(yīng)力，逝次梁為劣無粘結(jié)圈預(yù)應(yīng)力泳。預(yù)應(yīng)笛力筋數(shù)樣目以全似截面1MPa的壓應(yīng)饑力為依沿?fù)?jù)進(jìn)行鳳計(jì)算。框架梁闖預(yù)應(yīng)力缸筋端頭構(gòu)造框架梁邊伶跨段固定絮端錨固形謀式（錨固予于邊柱內(nèi)墊）框架梁死中間跨微段固定喘端錨固爛形式（趴錨固在再框架梁償內(nèi)）框架中臨間梁柱帽節(jié)點(diǎn)處指張拉端叉加腋框架邊候梁柱節(jié)賄點(diǎn)處張縮慧拉端加應(yīng)腋框架邊歲柱處張象拉端加顧腋次梁無粘炎結(jié)預(yù)應(yīng)力辛筋端頭構(gòu)造次梁無野粘結(jié)預(yù)螺應(yīng)力筋酷端頭形遍式，主訪要采用剛梁內(nèi)固董定端+梁頂預(yù)寸留槽張蝦拉端形減式。將拍固定端慣直接埋敞設(shè)在框最架梁內(nèi)攪，在次碰梁頂部茂預(yù)留張敵拉槽，盛。張拉低完成后驕采用C40微膨脹丸細(xì)石混榴凝土封錯(cuò)堵。（4）超厚大坡您度混凝土版底板單側(cè)腸支模體系銹施工技術(shù)在本工程地下室底崗板與預(yù)留地鐵1#線處底板高差達(dá)7m，設(shè)計(jì)中球采用了45°斜板過覺渡，因而臟形成了兩道各寬度約10m的陡坡過勵(lì)渡段，厚靜度1.5m。給混凝趕土施工帶丙來了較大箏困難。采用木勝模板+木方次楞+雙鋼管主亭楞作為混護(hù)凝土上表熟面的模板剪支撐體系捐，混凝土炮浮力由帶橋直彎鉤的等對(duì)拉螺桿壘傳遞給同撲樁頭鋼筋扶焊接的槽江鋼。大坡度錦混凝土著底板單屈面模板膊體系設(shè)馬計(jì)大坡度混陜凝土底板王單面模板稱體系（5）超大吊型廣場(chǎng)劑石材地橡面建造止技術(shù)研究?jī)?nèi)丸容：超隙大型廣孩場(chǎng)外觀野形象設(shè)辜計(jì)技術(shù)件、施工擇技術(shù)。創(chuàng)新點(diǎn)：（1）綜合了縫廉隙式線型釀排水溝、聾下沉式檢表查井、廣振場(chǎng)設(shè)施預(yù)從先定位技想術(shù)，開發(fā)飽了超大型種廣場(chǎng)石材黨地面外觀餅設(shè)計(jì)技術(shù)棉；（2）開發(fā)音了地面外石材密蔬鋪切縫棚施工技攤術(shù)及施碗工設(shè)備銜“軌道仇式切割涼機(jī)”。超大型嶄廣場(chǎng)石伐材地面厲外觀設(shè)凳計(jì)技術(shù)綜合了劑縫隙式獸線型排育水溝、披下沉式繳檢查井紀(jì)、廣場(chǎng)取設(shè)施預(yù)喝先定位放技術(shù)，底從設(shè)計(jì)戚上保證捷廣場(chǎng)外旗觀的整活體性、窯協(xié)調(diào)性隙、美觀潑性。縫隙式紅線型排飼水溝施舉工詳圖縫隙式線沈型排水溝縫隙式線耍型排水溝來施工后效忘果圖下沉式真檢查井旺施工后賊效果圖下沉式檢始查井廣場(chǎng)公趣共設(shè)施預(yù)先設(shè)縫計(jì)定位廣場(chǎng)位置沾、各種變絨化部位、鉛各種特殊辮位置及所孟有廣場(chǎng)公臭共藝術(shù)設(shè)鳳施在定位非上均確定皆了唯一精杏確的坐標(biāo)劑并在總平屑面豎向圖廉上明確標(biāo)節(jié)識(shí)。廣場(chǎng)公鈴共設(shè)施預(yù)先設(shè)坡計(jì)定位圖石材地求面密鋪累切縫施哄工技術(shù)在鋪砌狂地面石牲材時(shí)，苗各塊石融材之間誰不留縫仁隙，待好鋪砌完幣成后，魯再沿接揚(yáng)縫用切縫割機(jī)切吩出一條職寬約5mm縫，最薯后用細(xì)零砂填縫薦。切縫挎時(shí)采用日新開發(fā)被的實(shí)用料新型專貨利成果帳軌道式蒙切割機(jī)魯，切割趙機(jī)沿軌描道運(yùn)動(dòng)葉，保證曬切縫寬雜窄均勻箏、線條撕順直。工字鋼是導(dǎo)軌水管金鋼砂砌倉(cāng)割機(jī)導(dǎo)軌提童升控制數(shù)螺桿機(jī)軌道式化石材切觸縫機(jī)（實(shí)用松新型專以利：ZL201寸32姥05坐002螞73.趟3）石材地面尚密鋪切縫蜘施工施工效果搞：線條順召直施工效炕果：寬爛窄均勻施工效再果：拼芒縫整齊（6）超大地要下空間通荒風(fēng)空調(diào)工把程技術(shù)研究?jī)?nèi)到容：地況下大空貼間通風(fēng)鋸空調(diào)與茂節(jié)能創(chuàng)新點(diǎn):(貨1)設(shè)計(jì)了大功率高蹄壓雙工況撈主機(jī)冰蓄解冷空調(diào)系艷統(tǒng)，解決馬了地下大晶空間通風(fēng)碼空調(diào)問題例；（2）設(shè)計(jì)應(yīng)躺用了多種宿通風(fēng)空調(diào)凝系統(tǒng)自動(dòng)客控制技術(shù)核，節(jié)省了羽能源。大功率高葬壓雙工況配主機(jī)冰蓄萬冷空調(diào)系嚇統(tǒng)采用2臺(tái)180雹0RT高壓10K夢(mèng)V離心式偶雙工況住機(jī)組，袋另置1臺(tái)800阿RT常壓380V離心式蒜冷水機(jī)機(jī)組作為綢基載機(jī)汪組，基礦載機(jī)組起配置變添頻器以耍滿足部子分負(fù)荷艙需要。更系統(tǒng)最彩大供冷版量達(dá)203漏50K清W。蓄冷裝作置總蓄冷痛量500霉00K啊W﹒h。系統(tǒng)采三用四種栗運(yùn)行模冤式：（1）雙工辟?zèng)r主機(jī)綠單獨(dú)供喬冷，最談大供冷勁量126吐56K埋W；（2）雙工況梅主機(jī)蓄冰鍵，最大供陽(yáng)冷量837覽4KW；（3）蓄冰汽裝置單逗獨(dú)融冰否供冷，棚最大供度冷量495挽7KW；（4）雙工竟況主機(jī)民與蓄冰尾裝置聯(lián)餡合供冷路，最大晴供冷量1761貸3KW?；d機(jī)