武汉国际会展中心工程关键施工技术研究与应用

论文摘要

建筑物是在要求的地点，具体的人文地理环境下，一次性地组织人员、设备、物料，经过比较长的时空过程完成的建筑产品。建筑施工技术是指从破土动工到最终建筑产品形成全过程的生产建筑产品的技术，是一门综合性实践科学。由于建筑产品本身所具有的单一性、固定性和巨大体量与生产周期长的特点，给建筑施工活动造成了很大的困难，为施工技术的研究与发展提出了艰巨的任务。本文选取了当今建筑施工技术中的三大技术难点与技术热门点，即深基坑工程支护技术、钢筋混凝土钻孔灌注桩施工技术及钢结构工程的制作与安装技术，从二个层面上进行了较为详细的研究与应用。其一是从施工技术应用的理论层面上，对其施工工艺和关键技术要点进行了详细的理论研究与分析总结；其二是结合武汉国际会展中心工程实践，从实践层面上进行了对应的研究与应用，并对其应用结果进行了相应的总结与分析。本论文涉足的主要内容如下： 1、关于深基坑工程支护技术的应用研究 根据土力学的基本原理，建立了以朗肯土压力理论为基础的支护结构的土压力计算公式。推导了完整井或非完整井中深井管井降水的抽排水量计算，基坑内外等值降深线图计算及因降水引起的地面沉降量的计算公式。根据结构工程和岩土工程理论建立了深基坑支护结构设计、基坑稳定性验算、抗滑移稳定性验算、抗隆起稳定性验算及支护结构变形计算的公式。在以上理论计算的基础上，给出了深基坑支护结构设计和中深井降水设计的程序和步骤，以表格形式提出了支护结构的常见类型及其适用条件。 结合武汉地区的岩土工程地质水文特征，探讨了软土地区深基坑工程支护与降水设计与施工中的关键性技术问题，深入总结分析了深基坑工程中深厚软土的问题、土岩组合基坑问题、坑壁渗流及流土问题以及承压水的治理问题，并提出了相应的解决办法。深基坑工程的施工包括各种支护结构、隔渗设施、降水井、抽排水和土方开挖的实施以及施工过程中的监测与信息化施工，文章对深基坑工程的施工与管理提出了应掌握和重视的关键技术点及其要求，从而为规范深基坑工程的施工起到了指导作用。 武汉国际会展中心深基坑工程位于武汉市汉口中心城区，开挖面积5.8万平方米，基坑平均开挖深度为自然地面下12米，局部挖深达17.9米。该深基坑工程在原已施工完成部分、停工4年后，经完全改变其建筑功能重新启动建设。地下工程施工周期长达18个月。文章结合该工程实践，探讨了在该复杂情况下的深基坑工程的设计与施工。结合实际情况，创新性地对不同的土层、不同的环境情况采取了不同的支护形式，并将相关岩土治理技术加以综合应用，分别采取了连锁灌注桩墙加预应力锚杆、复合喷锚网、土钉墙支护、中深井管井降水、粉喷桩侧向止水帷幕的多种支护与地下水治理技术措施。针对深基坑工程所涉及到的基坑支护结构体系、深井降水及基坑侧向止水帷幕与基坑监测体系三大专业部分，形成了一套较为完善的、科学的深基坑工程综合施工技术。 2、关于混凝土钻孔灌注桩施工技术应用研究 桩基础是深基础的一种形式，它能较好地适应各种工程地质条件、工程要求和荷载情况。本文总结和介绍了桩基在建筑工程中的应用与分类，分析了桩基工程中常见的质量问题，探讨了在软土地区开挖深基坑引起的工程桩倾斜问题的理论原因与技术原因，提出了混凝土钻孔灌注桩的设计与施工关键技术要点和施工工艺流程。特别是研究了混凝土钻孔灌注桩后压浆新技术提高单桩承载能力的作用机理及施工控制程序。 武汉国际会展中心桩基工程，共计完成混凝土钻孔灌注桩2871根，其中后压浆桩909根。该工程混凝土钻孔灌注桩的施工技术，面临在武汉地区乃至国内尚无先例可循的二大技

论文目录

• 第一章 概述
• 1.1 我国施工技术的发展概况
• 1.1.1 地基基础与地下空间施工技术
• 1.1.2 混凝土工程施工技术
• 1.1.3 模板与脚手架应用技术
• 1.1.4 钢筋连接与高效钢筋应用技术
• 1.1.5 钢结构制作与安装施工技术
• 1.2 我国施工技术的发展展望
• 1.3 武汉国际会展中心工程概况
• 1.3.1 建筑概况
• 1.3.2 结构概况
• 1.1.3 智能建筑、设备概况
• 1.4 本文主要研究内容
• 第二章 深基坑支护技术应用研究
• 2.1 深基坑支护技术发展概况
• 2.2 支护结构设计
• 2.2.1 概述
• 2.2.2 支护结构类型和适用条件
• 2.2.3 土压力、基坑稳定性和变形计算
• 2.2.4 支护结构设计
• 2.3 基坑降水技术设计
• 2.3.1 概述
• 2.3.2 管井降水设计
• 2.4 深基坑工程施工
• 2.5 深基坑工程的关键技术问题与经验教训
• 2.5.1 深厚软土的问题
• 2.5.2 土岩组合基坑问题
• 2.5.3 坑壁渗流及流土问题
• 2.5.4 承压水的治理问题
• 2.6 武展案例及分析
• 2.6.1 工程地质和水文地质情况
• 2.6.2 基坑支护设计
• 2.6.3 降水方案设计
• 2.6.4 基坑支护结构施工
• 2.6.5 降水系统运行与控制
• 2.6.6 基坑工程的测试与监测分析
• 2.6.7 总结与分析
• 2.7 本章小结
• 第三章 桩基工程施工技术应用研究
• 3.1 桩基工程的应用及分类
• 3.1.1 概述
• 3.1.2 桩基的应用
• 3.1.3 基桩的分类
• 3.2 桩基工程常见质量问题分析
• 3.2.1 桩基工程常见质量问题
• 3.2.2 软土地区悬浮桩问题
• 3.2.3 软土中开挖基坑引起工程桩倾斜问题
• 3.3 钻孔灌注桩的设计与施工
• 3.3.1 设计要求
• 3.3.2 钻孔灌注桩施工要点
• 3.3.3 后压浆技术
• 3.4 武展案例及分析
• 3.4.1 施工条件及难点分析
• 3.4.2 主要施工方法
• 3.4.3 桩端、桩侧后压浆
• 3.4.4 成桩效果及分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 钢结构工程施工技术应用研究
• 4.1 钢结构发展概况
• 4.1.1 钢结构的发展
• 4.1.2 应用钢结构的优点
• 4.1.3 发展钢结构认识上的误区
• 4.1.4 发展钢结构的途径
• 4.2 钢结构详图设计
• 4.2.1 钢结构详图设计工作流程
• 4.2.2 钢结构详图连接设计
• 4.3 钢结构制作技术
• 4.3.1 制作工艺流程及常用设备
• 4.3.2 钢结构的放样与切割工艺
• 4.3.3 钢结构的成形加工工艺
• 4.3.4 钢结构矫正工艺
• 4.3.5 钢结构组装工艺
• 4.4 钢结构焊接技术
• 4.4.1 焊前处理
• 4.4.2 施焊工艺
• 4.4.3 焊后处理
• 4.4.4 厚钢板焊接技术
• 4.5 钢结构安装技术
• 4.5.1 钢结构安装概述
• 4.5.2 钢柱吊装
• 4.5.3 钢梁安装
• 4.5.4 大跨度重型钢桁架安装
• 4.6 钢结构涂装技术
• 4.6.1 钢结构防火防腐的防护方法
• 4.6.2 涂装前钢材表面处理
• 4.6.3 涂装施工工艺
• 4.7 钢骨混凝土结构施工技术
• 4.7.1 钢骨混凝土结构的特点
• 4.7.2 钢骨混凝土结构施工
• 4.8 武展案例及分析
• 4.8.1 施工难点分析
• 4.8.2 钢结构的制作
• 4.8.3 门厅钢桁架的安装
• 4.8.4 中庭顶部钢架的吊装
• 4.8.5 钢结构现场焊接技术
• 4.8.6 钢骨混凝土施工技术
• 4.8.7 效果总结与分析
• 4.9 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者发表与博士学位论文工作有关的文章
• 作者获奖情况
• 附录1 建筑业重点推广的10项新技术
• 附录2 武汉地区的工程地质及水文地质条件
• 附图