了得網工業技術_軟弱地層超大深基坑地下車站施工綜合技術

編輯推薦

對京津城際延伸線建設過程中的技術難題及其解決的方法進行全面梳理和繫統的總結思考，對今後高速鐵路建設具有較強的借鋻作用和參考價值。

內容簡介

於家堡車站地面站房單層網殼結構為目前世界跨度*的異形單層網殼結構之一。該結構是由36根正螺旋和36根反螺旋鋼箱梁相互編織而成的空間結構體繫，此種類型的單層網殼結構目前在國內外尚無先例，在很多方面都沒有現行的技術標準可循，致使設計與施工的復雜性和難度非常大。

本書對該結構的設計計算，各個部件、杆件的加工制作，施工技術的研究與實施，施工後的卸載技術，以及該結構的長期健康監測技術等，進行了全面詳盡介紹。同時，還介紹了穹頂ETFE膜結構技術。書中對各項技術的創新點作了重點介紹。

本書可為土木工程技術人員、高等院校師生參考借鋻。

作者簡介

張鳳龍，津濱城際鐵路有限責任公司總經理，工程碩士，高級工程師。從八十年代初參與大秦鐵路建設開始，長期工作在鐵路建設領域，熟悉鐵路工程建設、設計、施工、監理及鐵路工務養護技術業務。先後組織完成了津秦瀋電氣化改造、天津站改造，京山、京秦、京九站場及提速改造工程。特別是組織京津城際延伸線建設中，提出了科學組織，精細管理，塑造精品，誓創一流的目標。通過大量的現場調查，組織優化和變更了設計方案，節約建設資金，促進了工程建設。多年來刻苦鑽研，認真總結，先後在《鐵道建築》、《鐵道標準設計》、《建築施工》《鐵道工務》、《鐵道運輸與經濟》、《石家莊鐵道大學學報》等刊物發表了十多篇論文。

概述
1工程概況
1.1基坑形式和周邊情況
1.2基坑圍護及支撐體繫
1.3加固措施
2深基坑設計研究
2.1基坑總體設計方案暨施工工法的選擇
2.2圍護結構型式的選擇
2.3地連牆詳細設計及研究
2.4基坑降水設計及研究
3地質條件
3.1區域地質概況
3.2場地工程地質條件
3.3水文地質特征概述

1工程概況

1.1基坑形式和周邊情況

1.2基坑圍護及支撐體繫

1.3加固措施

2深基坑設計研究

2.1基坑總體設計方案暨施工工法的選擇

2.2圍護結構型式的選擇

2.3地連牆詳細設計及研究

2.4基坑降水設計及研究

3地質條件

3.1區域地質概況

3.2場地工程地質條件

3.3水文地質特征

4超深地下連續牆施工技術

4.1概述

4.2施工重、難點分析

4.3施工總體安排

4.4施工方案

4.5總結

5超深超大直徑AM擴孔樁

5.1概述

5.2施工重難點分析

5.3施工總體安排

5.4施工方案

5.5主要施工管理技術

5.6安全生產及應急處理措施

5.7總結

6超大直徑鋼管柱施工技術

6.1概述

6.2HPE液壓垂直插入鋼管柱原理及特點

6.3超大直徑HPE鋼管柱主要施工工序

6.4總結

7超深基坑降水施工技術

7.1概述

7.2基坑降水目的

7.3場區工程地質水文地質條件

7.4基坑底板抗突湧（管湧）穩定性分析

7.5降水工程重點難點分析與對策

7.6水文地質計算

7.7降水施工技術要求

7.8安全運行應急預案

7.9減壓降水引起的地面沉降控制

7.10風險分析及應對措施

7.11降水運行施工

7.12地下水水位全自動監控

7.13施工工藝及技術要求

7.14總結

8超大基坑支撐施工技術

8.1概述

8.2支撐體繫施工技術

8.3支撐體繫模板施工

8.4支撐體繫混凝土施工

8.5支撐體繫施工要點及工序

8.6總結

9超深基坑開挖技術

9.1概述

9.2土方開挖總體思路

9.3蓋挖區土方開挖

9.4明挖區土方開挖

9.5土方開挖注意事項

9.6土方開挖應急措施

9.7總結

10超深基坑防水施工技術

10.1概述

10.2卷材防水施工

10.3防水混凝土

10.4各種止水帶做法

10.5結構防水構造

10.6各種節點的防水做法

11基坑開挖過程中的監測技術

11.1基坑監測的目的及概述

11.2監測目標及原則

11.3監測項目及技術方法

11.4靜力水準繫統

11.5總結

12結論

參考文獻

後記

前言

於家堡車站是京津城際延伸線的終點站，其站房結構為全地下形式，共分二層，主體結構采用鋼筋混凝土框架結構。屋面層為“貝殼”型穹頂采光屋面。穹頂鋼結構縱向跨度143 m，橫向跨度為82 m，矢高25 m，由36根正反螺旋變截面箱梁交織而成，穹頂鋼結構頂板及底部環梁采用異型箱梁截面，鋼結構總重達4 000 t，展開面積為11 000 m2，屬於結構缺陷性敏感的單層網殼，結構安全等級為一級，本工程在2011被列為鐵道部《貝殼式雙向螺旋單層網殼復雜結構體繫的制作安裝施工技術研究》的科研課題，該結構受力形成及特點為國際首例。
於家堡車站單層網殼鋼結構是一項設計難度極大，施工精度要求極高，結構施工工序復雜程度極其罕見，各種風險源控制難度極大的綜合性繫統工程。在實施過程中組織國內鋼結構專家進行若干次論證和研討，結合現場施工條件和整個結構特點，後確定采用“周圈散拼，中部提升”的安裝方案。經組織參建各方，以勇於探索的大無畏主人翁氣概，以如履薄冰、如臨深淵的謹慎意識，以精、嚴、細、實的精細化管理為指導思想；采取任務分解，責任到人，記名作業，旁站監控等措施；克服諸多困難，實現安全、質量、成本控制等達到預期目標。
單層網殼穹頂鋼結構及膜結構安裝綜合技術主要包含以下幾方面：於家堡車站是京津城際延伸線的終點站，其站房結構為全地下形式，共分二層，主體結構采用鋼筋混凝土框架結構。屋面層為“貝殼”型穹頂采光屋面。穹頂鋼結構縱向跨度143 m，橫向跨度為82 m，矢高25 m，由36根正反螺旋變截面箱梁交織而成，穹頂鋼結構頂板及底部環梁采用異型箱梁截面，鋼結構總重達4 000 t，展開面積為11 000 m2，屬於結構缺陷性敏感的單層網殼，結構安全等級為一級，本工程在2011被列為鐵道部《貝殼式雙向螺旋單層網殼復雜結構體繫的制作安裝施工技術研究》的科研課題，該結構受力形成及特點為國際首例。

於家堡車站單層網殼鋼結構是一項設計難度極大，施工精度要求極高，結構施工工序復雜程度極其罕見，各種風險源控制難度極大的綜合性繫統工程。在實施過程中組織國內鋼結構專家進行若干次論證和研討，結合現場施工條件和整個結構特點，後確定采用“周圈散拼，中部提升”的安裝方案。經組織參建各方，以勇於探索的大無畏主人翁氣概，以如履薄冰、如臨深淵的謹慎意識，以精、嚴、細、實的精細化管理為指導思想；采取任務分解，責任到人，記名作業，旁站監控等措施；克服諸多困難，實現安全、質量、成本控制等達到預期目標。

單層網殼穹頂鋼結構及膜結構安裝綜合技術主要包含以下幾方面：

一、穹頂鋼結構底環梁水平和垂直雙方向支座的研制實施技術。該技術成功地解決鋼結構受各種荷載的作用之後，順利地通過底環梁和雙支座傳遞到混凝土主體結構上；在前期組織相關院、所試驗的基礎上成功地得到運用。

二、成功地實施鋼結構十字節點板技術。在組織院校進行鋼節點比例試驗和鋼結構整體風洞試驗的基礎上，總結鋼結構受力分布確定各種節點的類型，從而為工廠焊接十字節點板提供依據。

三、中部整體同步提升技術。通過計算機控制21臺液壓千斤頂成功將961 t鋼結構整體提升到預定的空間位置。

四、小角度全熔透焊接技術。為確保杆件連接的質量，克服了施工空間狹窄，作業條件差等困難，成功進行小角度全熔透焊接技術，確保焊接質量和安裝精度。

五、卸載技術。總結各種受力及監測結果，通過計算機建模和各種方案分析研究，從頂部中間向周圍分區分級卸載，使鋼結構從零狀態到逐步受力，實現體繫的轉換，在即時監測下成功地進行卸載。

六、膜結構安裝技術。為減輕結果自重，本工程采用ETFE充氣膜結構，在沒有現行的標準規範的情況下，借鋻國內相關工程的實施經驗，組織研究制定《於家堡穹頂膜結構屋面ETFE繫統工程技術及施工質量驗收標準》，完成目前規模，構造為復雜，技術和施工難度的ETFE充氣膜結構工程。

七、結構永久健康監測技術，為確保鋼結構使用安全，即時掌握鋼結構的受力狀態，為運營維護提供精確數據，牽頭組織鋼結構健康監測技術的啟動和方案專家論證及全過程的實施。在受力復雜的大型鋼結構中率先采用從杆件的零狀態開始，對鋼結構的應力應變、溫度應力、支座位移、焊縫應力、雪荷載、風荷載等每5 min進行一次數據采集。經過分析處理，提供鋼結構內部受力結果，及時按照設定的受力限制提供預警，為鋼結構的使用維護提供依據。

作為京津城際延伸線至於家堡工程建設的組織者，有幸參與於家堡高鐵車站站房工程設計與施工的全過程，主持設計和施工過程中的技術攻關、專家論證及大量的試驗研究，強化精細化的過程管理，解決一繫列技術和施工難題，為實現塑造精品，誓創一流的目標奠定了基礎。

本書在編寫過程中，得到安鴻逵、王磊兩位老專家的悉心指導，滬寧鋼機股份有限公司楊文俠博士及江西飛尚科技有限公司劉文峰博士等相關同志提供了幫助和支持，在此表示衷心的感謝。

本書是工程實踐和理論的結合，試圖為從事鋼結構及膜結構安裝及研究的同行提供一些有宜的素材，但由於時間倉促，編者水平有限，在內容上難免存在不足之處，敬請諒解。

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