[00150272]紧邻机场航站楼大跨度深基坑施工关键技术

1、项目背景（立项依据）双流机场站设于双流机场新建T2航站楼东侧，站房主体与T2航站楼平行，并与规划地铁车站相邻。车站全长943m，基坑净宽55.2米，基坑深度20.2米。车站围护结构标准段设计直径为Φ150cm钻孔桩，桩间距180cm，桩长约25米；支撑设计为二道钢筋混凝土支撑+二道Φ609，t=16mm钢管支撑，支撑作用在桩顶的冠梁及桩身的腰梁上。与两端隧道连接为收口渐变段，桩基直径为ф120cm钻孔桩，桩间距150cm，桩长约25米；支撑设计为二道钢筋混凝土支撑+二道Φ609，t=16mm钢管支撑，支撑作用在桩顶的冠梁及桩身的腰梁上。本段基坑内在横向设计格构柱2~4排，纵向采用双拼槽钢进行联系。课题组通过对双流机场站的工程特点和施工条件的研究，形成了一套适用于本工程施工的关键技术，确保了工程施工任务的优质、安全、高效地完成。同时，通过本工程的实施，研究和总结了5项关键施工技术，提升了车站施工科技含量，为类似工程的建设提供了良好的参考。2、项目研究的主要内容1）车站围护结构体系设计优化与关键施工技术（1）桩基桩长、桩间距及配筋检算并进行优化；（2）根据围护桩基设计进行支撑优化；（3）围护结构体系施工技术研究及施工机械选配。2）大水平推力下大型地下车站施工技术（1）大水平推力下深基坑与斜拱承台间土体加固施工技术研究；（2）大水平推力下深基坑开挖施工技术研究；（3）信息化基坑监测施工技术研究。3）车站支架模板体系设计与关键施工技术（1）大力神支架体系在双流机场站主体结构施工中的应用及优势分析；（2）三角支架在钢屋顶段侧墙施工中的应用；（3）钢木组合模板体系在侧墙及中隔墙施工中的应用及优势分析。4）结构混凝土抗开裂技术（1）砼原材料的选用；（2）砼配合比及外掺料掺量的选定；（3）砼浇筑养护施工技术。3、项目研究的应用该项目以提升我国紧邻大型建筑物的大跨度深基坑的创新能力和技术竞争力，促进地下工程建造的技术创新和科技进步为目标。项目属于科技支撑重大工程类，项目研究为依托工程（示范工程）服务。项目研究的成果已经成功的应用于依托工程--成绵乐铁路客运专线双流机场站的建造过程中，依托工程已于2012年12月主体完工。双流机场站的建成，成为西部综合交通枢纽具有里程碑意义的事件，其成功建造表明项目的研究得到充分应用。依托工程--双流机场站建成后，表明项目已经达到预期设置的目的，其各项性能指标优异。4、与国内外同类技术比较目前国内外尚没有开展"紧邻大型建筑物的大跨度深基坑施工"的相关研究，已建或在建的类似深基坑地下工程，在水平荷载、基坑跨度上均与双流机场站存在较大差异，缺少可比性；在施工上类似深基坑全部采用围护结构等传统基坑施工工艺。通过双流机场站建设形成的成套建造技术对今后的大跨度深基坑地下工程建设具有开创性意义和广泛指导作用，相关技术具有较高的推广应用价值。研究成果中的计算机实体施工过程仿真分析技术可以用于我国地下工程深基坑的设计中，引领了我国大跨度深基坑施工的技术进步。项目完成后，由国内教授级高工、教授等知名专家主持的大型技术方案及阶段性科研成果论证会3次。该项目的成套建造技术填补了国内空白，成果总体达到国内领先水平，部分达到国际先进水平，为确立我国的深基坑强国地位提供了建造技术支撑。5、取得主要创新成果：1)围护体系施工技术在成都平原地区或类似地质情况下，桩基施工一改昔日须采用泥浆护壁的固定方式，持续探索、改进，最终形成了旋挖清水钻成桩工艺，取得了在较好地质条件下旋挖清水钻成桩的重大突破及施工成功经验。在保证桩基施工质量的同时，降低了施工成本，加快了施工进度，不产生泥浆污染环境，是最主要的技术创新点。2)大水平推力下大型地下车站施工技术通过对深基坑与T2航站楼斜拱承台之间土体加固施工技术、大水平推力下深基坑开挖施工控制技术、大水平推力下深基坑信息化施工监测等关键施工技术，确保了大水平推力下深基坑安全施工。3)车站支架模板体系设计与关键施工技术(1)在普通碗扣式支架材料质量不能充分保证且近期碗扣式支架常发生安全事故的前提下，经过对施工进度、安全、质量、工效等方面进行对比，得出了大力神支架相比普通碗扣式支架均有较大优势，并在使用过程中创造性的发明了旋转地托，满足了倾斜地基接触面特殊部位的搭设需求。这种新型材料的运用及旋转地托设计是主要的技术创新点。(2）三角支架体系在无顶板段落侧墙施工中应用避免了大跨度搭设满堂支架，减少了支架的投入量及搭设工时，为该段落支架施工节约了施工成本。也为同类型地下车站施工提供了值得借鉴的工程经验，是车站无顶板段落施工的技术创新点。6、经济效益和社会效益经济效益：施工中结合科研项目进行设计方案、施工方案的优化，坚持科技攻关与工程施工同步，减少劳动力、机械设备和材料物质投入，缩短施工周期。在建设过程中不断进行适应性修正，直至达到最佳效果，取得了良好的环境经济效益及社会效益，节约施工成本约718.6万元。具体如下：1）针对围护支撑体系，采用结构验收软件，进行围护桩基、内支撑设计优化。通过现场试验总结，采用工效高，减少污染的旋挖清水钻工艺，比原设计方案节约施工成本485万元。2）通过对大力神支架与普通碗扣式支架的功能、成本及工时比较，确定了采用大力神支架体系施工的优势，节约施工成本约233.6万元。社会效益双流机场站为新建成都至绵阳、乐山城际客运专线中间站，位于原双流国际机场出口右前方、新建双流国际机场T2航站大楼正前方的停车场内地下，并与机场航站楼/地铁车站进行无缝连接。双流机场站建设期间，受到了社会各界的广泛关注。四川日报、四川省电视台、中国铁路工程报、铁道建设报等新闻媒体对车站的建设作了广泛报道。国家发改委、国资委、四川省发改委、四川省国资委、铁道部、成都市、中国中铁总公司等单位及主要领导人到机场站检查指导工作；中国中铁总公司、成都铁路局、郑州铁路局、江苏省建设厅等单位组织人员到现场进行观摩、指导，并对工程建设期间取得的成绩给予高度评价。在科技攻关和建设过程中涌现出了一大批敢于拼搏、勇于创新的个人和集体，为双流机场站的建设作出了突出贡献。项目总工、车站技术负责人获得"优秀总工程师"、"技术标兵"称号。一大批青年骨干走向技术领导岗位，一大批青年技工成为了高级技师。在培养了大批科技人才的同时，截至2011年12月取得省部级QC成果两项，QC小组获得四川省"优秀QC小组"、"质量信得过班组"称号。