山东超大型广场及地下空间工程施工关键技术总结汇报

高铁站前超大型广场及地下空间

建造关键技术2014年4月申报单位：完成单位：

目录1成果来源及工程背景2成果主要内容3成果查新报告4应用效益证明5工程质量证明6

成果证明材料1

成果来源及工程背景2.1成果来源及用途“高铁站前超大型广场及地下空间建造关键技术”依托西站片区场站一体化工程研究总结而来，由、共同完成，适用于城市广场及地下空间的设计施工。2014年3月30日，建筑工程总公司组织了成果鉴定，成果总体达到国内领先水平。2.2工程概况西站北综合体南综合体长途客运枢纽东广场高层办公楼工程位置及周围环境西站片区场站一体化工程是西站交通枢纽的配套工程，包含地铁、公交、商业、办公、酒店等设施。总建筑面积42万平方米。

本工程于2010年9月开工，2013年9月竣工。2.3工程特点（1）基坑面积大、开挖深度深。基坑平面尺寸达470×346m，大面积开挖深度13m、局部深度达21m。（2）基坑变形控制要求严，地下水保护要求高。基坑西部约80m处有300km/h级高速铁路通过，设计中提出了“零沉降”要求，即在基坑施工中，不允许对高铁路基处的地下水位有任何影响。（3）地下工程单层面积大，超长超宽混凝土构件抗裂要求高。地下工程单层面积达14万平方米，地下室外墙单侧长度达470m，控制混凝土收缩及温度变化产生的裂缝，是设计、施工中重点研究解决的问题。（4）站前广场面积大，观感要求高。站前广场总面积达9万平方米,对广场的设计施工提出了很高的要求。（5）地下空间大，通风空调要求高。地下空间超过100万立方米，地下商业及地铁带来的巨大人流，对通风空调工程提出了巨大挑战。2

成果主要内容“高铁站前超大型广场及地下空间建造关键技术”的主要内容包括：（1）富水地层大型深基坑变形控制关键技术

（2）超长地下室外墙U型凹槽伸缩补偿抗裂设计施工技术

（3）超大面积混凝土楼盖预应力施工技术

（4）大坡度混凝土底板单侧支模体系施工技术

（5）超大型广场石材地面建造技术

（6）超大地下空间通风空调工程技术（1）富水地层大型深基坑变形控制关键技术研究内容：通过有限元数值模拟，评估基坑施工引起的地下水位变化和基坑变形，在此基础上，设计合理的降水和支护方案。

创新点：（1）设计了“止水帷幕+帷幕内降水+帷幕外回灌”的降水方案，采用分阶段降水方法。其中“底板下盲井盲沟埋管真空泵降水”保证了底板下连续降水。（2）设计了“土钉墙、土钉及预应力锚索”等多种支护方案，实现了预期变形控制目标。基坑平面图地下水渗流有限元分析采用FLAC3D软件，建立了基坑及周边范围内地下水渗流模型，分析计算了止水帷幕不同深度、不同降水时间降水漏斗曲线，为评估基坑周边不同距离地下水位降低量、地面沉降量提供了理论依据。

模型平面布置图模型纵断面图以靠近东侧6号地铁线的站前广场基坑止水帷幕为边界（x=0），西侧边界取200m（基坑外侧），东侧边界取100m（基坑内侧）。南北方向取30m。垂直方向以地表为z=0，底边界z=-45m。序号工况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)渗透系数(cm/s)1工况A不设止水帷幕1818无2工况B181e-61818无3工况C201e-61818无4工况D241e-61818无5工况E301e-61818无渗流计算工况降水漏斗曲线（无止水帷幕）降水漏斗曲线（止水帷幕24m深）

比较各种工况，考虑施工速度，选择止水帷幕深24m降水240天作为设计基础，此时基坑外侧降水影响范围约50～60m，可以保证基坑降水基本不会影响到80m外的京沪高铁路基处水位。降水方案设计施工根据分析结果，止水帷幕按25m深设计，降水方案采用“止水帷幕+帷幕内降水+帷幕外回灌”。经现场监测，基坑外围水位开始下降较快，在止水帷幕闭合、采取回灌措施后，水位缓慢上升并趋于稳定。降水没有影响到高铁路基地下水位，实现了“零沉降”。基坑变形限元分析应用FLAC3D软件，采用平面应变模型，对不同支护条件下的基坑变形进行有限元分析。分析彼研究拐结论1）地刺表沉吸降。埋基坑脑开挖要引起阵的地登表沉章降值右为-4恳.0带0～-6深.0蓝0m声m，出吧现在闷离基汉坑边汇缘约16～20碰m的位你置。移基坑喜开挖驾卸荷票对基判坑最锈大影慰响范胃围在60废m之内此。2）坡队面变眯形。张整个超坡面蒜变形缎呈现废上小娱下大遇，最钓大变建形出侧现中鲁下部证。最强大水捉平位示移分雨别为30～60梯m凳m。均践小于0.价4%趟H允许疮变形芳值。基坑宣支护炼设计痒施工根据尖分析亡结果狸，土勇钉墙孔、土巷钉墙沟加预镜应力团锚索首的组筒合方涨案，济完全叶能够眼满足轮基坑叉变形携要求愿。实沾际监样测结粱果显雄示，士基坑粮坡顶祸沉降舞最大顽值为18偷mm，周筐边道资路及傍路面粥最大蜂沉降14介mm，皆窗未达煤到预狡警值陷。（2）超省长地摧下室叠外墙U型凹夕槽伸悬缩补辽偿抗践裂设梨计施拼工技介术研究旁内容:不同腹条件测下墙体统凹槽描有限蹲元受漠力变弦形分冲析；似根据骨分析姐结果就选取煮合适准的凹纪槽形战式、姐尺寸辟和间趁距，播进行详凹槽鲜设计春；凹屯槽施诉工。创新洞点：(1气)设计章了U型凹驻槽与翅后浇谅带间没隔布侮置的钱抗裂敬方案读；（2）针冒对U型凹璃槽的趣特点渐，开陶发了割免拆织除聚钢苯板踏内模上板及洲相应岁的防暗水、吸开口渔处理摇施工坟方法戴。凹槽歉受力伯变形宅分析采用龙通用绢有限导元软恨件an驳sy酷s,对墙锹体凹境槽进虫行受牺力变圣形分赖析。整个重结构励模型基的尺矿寸为45惯0m冶×2夜70灰m，梁颈、柱温采用BE难AM枯18含8梁单演元，河板、梳墙采伴用SH甘EL鹅L6及3面单漫元。碎考虑虎的凹井槽形裳式为V型，颗取三槽种不紧同的狂凹槽咳截面秘尺寸枯，其何宽和词高分再别为50栋0m睛m×原50糟0m芬m、10忘00肠mm乏×1神00仿0m拾m、15租00泳mm板×1宏50铜0m稠m。分析独结果素显示连：（1）凹肯槽间俱距对恳降低尿墙体恩应力佩有很煎大影焰响，恢当间员距超由过50烟m时，驱应力飞降低恰很小埋，设朴置凹驴槽不今能起剂到多敏大作长用；昂但当众间距距在27乘m时，蜘应力称降低储约达40挺%，效滥果明斥显。（2）U型凹兵槽同V型凹长槽相佛比，知凹槽颈处应昏力集阀中的状程度帝会有坚所减缝小，串但是饶墙体悔应力掘值稍每大一哄点。飞凹槽由间距怨对凹羽槽本另身应掉力大渴小及沃分布趴没有铁明显古的影葵响。U型凹饺槽抗智裂设刻计技掘术根据恒有限舞元分晓析结涨果，跟考虑嗽到施溪工方委便，搁采用U型凹熔槽，U型凹顺槽的押设置件间距议为45抓m，与后婆浇带呈（间获距54装m）间县隔布尸置，凹槽缎净宽10亿0m受m，其侧社墙凸矛出地稿下室画外墙75邀0m倦m。凹痛槽本价身配寒筋需壳加密县，以私实现毫其伸新缩补毁偿功单能而浩防止救自身姻开裂蛮。U型凹漆槽构咬造U型凹军槽施责工技酸术凹槽着处模药板示伸意图凹槽采处防后水处笛理：首先邮，做俘好混颈凝土研的浇惹筑与澡养护任工作欲。其次沃，做村好凹挣槽处锈外壁勺的防雅水层马施工标。在彻地下彼室外煮墙防季水层系施工乖时，零将凹志槽处垮作为浇特殊盯部位形，采咽取加过强措百施。衬本工装程地惯下室棕外墙耕采用1.柄5m缓m自粘胜卷材+2隶.0悲mm自粘烤卷材廉的外坦防水林方法涛。施培工中精，将歌凹槽质凸出拴壁及延两侧县各25致0m崇m内增点加一惩道1.蹈5m博m附加鄙层。凹槽遥在室桨内开弄口部遇分的处别理：凹槽缎在室即内开段口部佳分，炒就是宿一道盛竖直匠伸缩毅缝，刻按照济伸缩尚缝处艳理即动可。（3）超好大面旋积混摊凝土汉楼盖霸预应剃力设廊计施害工技漏术研究劈燕内容梢：温其度及矛混凝口土收忍缩徐欺变作后用下果结构纪的应卷力分著布研各究；魄预应爷力方千案研矿究与僵设计雪施工馆。创新节点：（1）在夜整体贞结构阳有限愧元分陈析基腾础上炕，选史用了引主梁夺有粘报结预按应力扛、次感梁无泉粘结屑预应石力设臣计方丧案。带（2）施他工中罗开发柿了预梨应力鞠筋端覆头多滤种形险式的帅锚固膝方式赔，方计便了准预应伤力施贿工，罗保证缘瑞了施屠工质处量。大面蹦积楼坑盖应洲力分蛛析采用an挠sy嘱s对结摄构在推温度洒作用何下进那行了抚整体纯分析则，整料个分李析过晚程都威是在杀弹性轨范围眯内进增行，贝楼板详和墙姻采用sh蛾el杏l6酱3单元岭模拟俭，梁演和柱垫采用be猫am盒18走8单。塌整个添模型盆单元祸总数耕为22嗓10艘47个，册节点六数为12东61唇33个。季节挂温差倒根据尝计算识出的庸不同砌区域德的温悦差取狱值，混凝驳土收筋缩等祸效温评差取-1尸0℃，徐阳变等爸效温池差取+3辩℃。具拖体的颠降温感取值战见下宝图。地下见一层顷温度偏荷载地下扛二层姜温度他荷载分析焰结果饰显示竖：地下区一层恶板内菌的应冻力大何多数麻均在围1.墨33精3M银Pa以内音，而宪地下抓二层鼓板的泄应力瓜则大哭多均喝在2.丝式66五7M军Pa以内近。地下醋二层嘱的约刚束相积比地旺下一向层强释许多牛，温窜度作件用效度应较凝大。炕特别亮是下不沉广胞场区项域，触由于躬直接简暴露例在室虎外，胞温差奶较大滤，需礼要特晶别关骄注。预应劲力楼盖公设计锅研究根据摆整体匠分析狂结果弱，本省工程葱地下2层、岔地下1层顶您板采旨用部嫌分预开应力器梁楼尸盖，竹其中拾框架挪梁为鸣有粘膛结预密应力载，次遵梁为蜘无粘照结预有应力腹。预虏应力某筋数源目以争全截赖面1M具Pa的压能应力顽为依两据进谊行计笨算。框架踢梁预堤应力搜筋端头构大造框架舞梁边量跨段镇固定鲁端锚斥固形冰式（善锚固符于边寻柱内扰）框架买梁中摊间跨钥段固匹定端弄锚固裕形式镜（锚题固在愿框架竞梁内）框架臂中间旺梁柱抚节点热处张吐拉端弹加腋框架痒边梁林柱节读点处浸张拉绵端加螺腋框架滤边柱材处张纷拉端惑加腋次梁舍无粘揭结预建应力旨筋端品头构造次梁表无粘脊结预竭应力插筋端黎头形剑式，苹主要楼采用险梁内加固定失端+梁顶吊预留牢槽张搞拉端窗形式民。将江固定裹端直纳接埋哲设在刺框架捆梁内歼，在烂次梁货顶部脚预留炉张拉怖槽，模。张工拉完默成后分采用C4疮0微膨湾胀细糕石混柜凝土舱封堵妙。（4）超厚秆大坡股度混巧凝土掏底板岛单侧麦支模鹊体系能施工火技术在本挖工程地下绘室底衰板与预留否地铁1#线处底板高差欣达7m，设悄计中坛采用近了45°斜果板过瞒渡，帽因而杀形成汇了两道各宽度尸约10牛m的陡目坡过坡渡段障，厚岸度1.址5m。给长混凝科土施潮工带概来了悔较大悔困难泽。采用法木模舱板+木方饰次楞+双钢昏管主粘楞作别为混卫凝土痒上表蹈面的荐模板逃支撑口体系帮，混慈凝土胆浮力宰由带虹直弯肆钩的助对拉稳螺杆石传递惧给同步桩头茶钢筋活焊接职的槽上钢。大坡吨度混瞎凝土改底板红单面止模板希体系阿设计大坡评度混合凝土昨底板捕单面僚模板减体系（5）超拖大型扬广场铺石材巾地面水建造柔技术研究鸽内容葵：超除大型狠广场条外观榜形象割设计站技术控、施李工技均术。创新期点：（1）综合强了缝寒隙式寨线型晓排水稀沟、新下沉愁式检咽查井究、广柜场设耻施预剑先定简位技擦术，慈开发押了超号大型族广场肝石材绣地面染外观敌设计猛技术庭；（2）开纵发了舅地面误石材忘密铺军切缝疯施工慨技术沃及施纤工设痰备“掠轨道跨式切冒割机悠”。超大龄型广悲场石间材地琴面外撤观设抽计技拆术综合集了缝株隙式创线型材排水肉沟、臭下沉德式检文查井袖、广门场设重施预消先定婶位技逆术，岩从设枝计上革保证肥广场扶外观嗓的整胃体性顷、协增调性屋、美全观性公。缝隙牛式线喜型排传水沟卵施工燥详图缝隙辽式线断型排妨水沟缝隙居式线粥型排洒水沟井施工只后效饲果图下沉馅式检诊查井族施工拉后效鼠果图下沉忙式检障查井广场龙公共罪设施预先绵设计定位广场牧位置归、各兰种变纱化部咸位、松各种漆特殊奸位置那及所乐有广吓场公引共艺物术设良施在槽定位怎上均挂确定博了唯修一精志确的佛坐标宫并在妥总平误面竖番向图虹上明粘确标液识。广场库公共扒设施预先亡设计定位图石材选地面程密铺秒切缝备施工青技术在铺劳砌地暂面石降材时恢，各扔块石左材之俯间不充留缝岛隙，放待铺哨砌完足成后推，再拒沿接垮缝用帝切割墨机切拜出一昂条宽巡寿约5m价m缝，叨最后岩用细拿砂填竹缝。娃切缝络时采逗用新股开发殖的实份用新塔型专芦利成你果轨普道式顷切割狱机，句切割驴机沿柄轨道掏运动未，保手证切贸缝宽涨窄均沃匀、京线条型顺直确。工字阻钢导帮轨水管金钢花砂砌蕉割机导轨场提升茎控制茶螺杆丈机轨道厅式石体材切形缝机（实嫌用新行型专晕利：ZL20停13概2弹0蔽50日02熊73键.3）石材施地面生密铺但切缝趴施工施工巡寿效果怜：线央条顺摇直施工草效果接：宽芒窄均便匀施工欧效果额：拼拨缝整挤齐（6）超搜大地密下空拾间通蔑风空睬调工雀程技周术研究信内容室：地翻下大茧空间胖通风弓空调丝式与节宋能创新搞点:艇(1医)设计裁了大功极率高饺压双普工况躲主机面冰蓄斤冷空便调系替统，诉解决繁了地酷下大浙空间泄通风甩空调吸问题尾；（2）设羊计应票用了渡多种镜通风善空调跑系统般自动浅控制翠技术富，节安省了反能源寺。大功猜率高召压双堪工况询主机责冰蓄捏冷空舱调系师统采用2台18民00可RT高压10谁KV离心百式双动工况赞机组并，另擦置1台80全0R池T常压38壁0V离心才式冷竿水机越组作铺为基掠载机份组，妥基载呀机组松配置凶变频督器以躁满足模部分集负荷赛需要胞。系役统最繁大供聚冷量贴达20勒35悄0K扒W。蓄导冷装集置总禁蓄冷稳量50吧00各0K刚W﹒锹h。系统奖采用帐四种列运行亡模式及：（1）双猴工况鞋主机氧单独猴供冷你，最更大供烂冷量12抱65晕6K巧W；（2）双见工况兽主机治蓄冰僵，最蕉大供楼冷量83盗74贯KW；（3）蓄消冰装相置单颗独融逆冰供逢冷，调最大嫂供冷镇量49律57谜KW；（4）双塘工况厦主机遥与蓄根冰装扩置联抓合供近冷，争最大尺供冷齿量17矛61压3K倡W。基载杏机组朗供冷单量27丹37咐KW，可席与上甩述四拐种运贱行模烫式任洲意组洒合工和作。通风乓空调我系统小自动远控制摆技术采用进直