《临江地区超大深基坑逆作法及复杂钢结构施工关键技术》

该项目属于城镇化与城市发展科学技术领域。近年来,随着城镇化与城市发展,城市核心地区规划建设更加趋向于临江区域,临江地区大型逆作法工程逐渐在临江区域推广应用。在既有的临江逆作法工程实施过程中,基坑变形控制、地下水降水、土方开挖运输、超深地连墙施工、多类型复杂钢结构等方面要求高、技术难度大,为工程建设带来诸多困难。该项目针对临江地区超大深基坑逆作法及复杂钢结构施工中遇到的技术难题,开展了理论分析、试验研究和工程实践,形成了临江地区超大深基坑逆作法及复杂钢结构施工关键技术,其关键创新成果如下:

1、攻克了临江超大超深基坑逆作法施工难题。作为湖北省面积最大的逆作法深基坑工程,针对基坑变形控制设计、水平支撑与竖向支承结构节点设计、逆作综合土方运输技术、地下连续墙施工的成槽质效、深异型钢筋笼工法、连续墙接头防渗漏、钢筋笼预埋件安装定位、底板与地连墙有效连接及墙底后压浆技术等多方面开展了研究。为提高逆作法中地下连续墙施工精度、解决接头防渗漏等难题,通过对地下连续墙施工工艺的不断改进,控制关键施工工序,确保了地下连续墙施工质量。

(1)采用了裙楼先逆作、塔楼后顺作,裙楼结构上下同时施工的逆作法施工方案。发明的钢管柱环梁节点技术,确保了梁柱节点的刚度以及水平和竖向荷载的传递,在周边环境复杂的环境下,有效地控制了围护结构的变形。

(2)创新了逆作土方运输技术。在塔楼区域坡道设计中通过对原设计内支撑梁的更改,调整出需要的空间,为逆作法施工提供了极大的便利条件。

(3)在武汉地区首次采用落底式地下连续墙隔断坑内外承压水水力联系的设计方案。采用超深落底式地下连续墙隔断坑内外承压水,减少了30%的降水井,为武汉地区的深基坑工程地下水处理提供了成功案例。提出“三合一地下连续墙落底+支护段钢筋,构造段不配筋”的设计思路,成功研制了三种地连墙新型接头,解决了地连墙构造段不配筋的难题。研发了新型地下连续墙接头刷壁装置,降低了接头渗漏的概率。

2、建立超厚C60高强度大体积底板混凝土的制备及施工技术。研发了低温升、高抗裂性、高强度等级大体积混凝土设计与制备技术,建立了超厚高强大体积混凝土抗裂性能的评价方法,首次在无冷却水管的条件下一次性浇筑2.5万方超厚C60高强大体积底板混凝土,有效地抑制温度裂缝的产生,确保了工程质量。

3、攻克了狭小空间复杂钢结构集成技术施工难题。研发了吊挂式钢结构采光天窗施工方法,利用已建成的结构楼板进行拼装,分段、累积滑移、就位;利用主体结构作为支点,安装提升设备对天窗结构进行提升,解决了钢结构天窗在狭小场地的拼装、就位、吊装的难题;研发了网架结构滑移顶推装置,保证滑移时,爬行液压千斤顶与滑移支撑架在同一直线上运动,滑移支撑架与滑移轨道接触稳定;通过实施超长波浪形屋面钢结构花架施工技术,利用三维实体建模对空间弯曲构件放样,据此搭设胎架,加工构件,保证了钢结构加工的外形尺寸和质量;对超长钢结构安装采用分段、原位拼装,最后整体固定,以消除超长钢结构的变形积累。

该项目获得授权专利专著11项(发明专利4项、地标1项)、省部级工法2项、发表论文5篇。

该项目各项关键技术的研发,新技术的应用,产生直接经济效益,共计3449.33万元。项目建成交付后,成为武汉沿江高端核心商业办公圈新地标,已获得2019年国家优质工程奖,建设及使用单位非常满意。同时,各项关键技术也在湖北省武汉市、宜昌市等地类似项目,推广应用,产生了良好的经济效益与社会效益。

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