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第143期 城市核心区地下空间开发技术研究

2021-12-2 15:34

【52监测网】第143期 城市核心区地下空间开发技术研究

第114期 低空遥感技术在城市轨道交通勘测设计中的应用

52监测网专家报告分享-第143期

《城市核心区地下空间开发技术研究》
富秋实 上海建工二建集团有限公司工程研究院副院长

专家介绍
富秋实,工学博士,现任上海建工二建集团有限公司工程研究院副院长。上海市青年科技启明星计划获得者,上海市建筑施工协会会员。主要从事复杂工况数值模拟计算、城市地下空间开发、超长混凝土结构施工等领域的技术及科研工作。负责、主要参与了上海白龙港污水处理厂提标改建工程、浦东足球场工程、金砖银行、上港十四区超高层风塔、江苏省高院、南京夫子庙改扩建二期工程等数十项重点工程的复杂工况数值模拟及技术论证。

前言:3月26日-27日,2021第八届中国(上海)地下空间开发大会在上海成功召开。上海建工二建集团有限公司工程研究院副院长富秋实在综合立体交通与地下空间集约化利用论坛上作了《城市核心区地下空间开发技术研究》的精彩报告。

城市核心区地下空间开发需要在高约束条件下开展,面临着施工场地狭小,周边环境对土体变形、声光尘污染等极为敏感,低扰动施工要求高等诸多问题,工程实施难度较高。

为解决上述问题,上海建工二建集团、上海建筑工程逆作法工程技术研究中心一直致力于城市核心区地下空间开发技术研究。研究内容包括:逆作法“一柱一桩”叠合受力特性、“一柱三桩”节点受力特性,逆作法水平结构工业化建造技术,高效挖土、运土装备,适用于既有建筑地下空间开发的“桩柱一体”结构体系,以及成套数字化建造装备等,为城市核心区的地下空间开发提供了技术解决方案。

目录
一、 研究背景
二、 地下工程逆作法技术
三、 既有建筑地下空间开发技术
四、 未来发展方向

内容介绍

一、研究背景

重大需求
在城市发展的过程中,城市核心区发展时间最早,活跃程度最高的区域,面临着地上开发密度高、城市道路交通压力大、城市中心区环境品质下降、原有基础设施需要提升扩容等挑战,那么进一步打造集约、绿色、高效城市空间体系,城市核心区地下空间开发成为一条必经之路


技术难点
城市核心区地下空间开发需要在高约束条件下开展;施工场地狭小;周边环境对土体变形、声光尘污染等极为敏感低扰动施工要求高;需要为大量既有建筑,包括历史保护建筑等增设地下空间;


近年来,上海建工二建集团、上海建筑工程逆作法工程技术研究中心一直致力于城市核心区地下空间开发技术研究,打造了较为成熟的技术及装备体系,并形成多项代表性工程。


二、地下工程逆作法技术

逆作法的先天优势
支护刚度大,减小周边土体变形
逆作法采用刚度极大的地下主体结构取代临时支护体系,有效减小围护结构的变形,减轻基坑开挖对周边环境的影响,而且可显著降低建材的消耗。
逆作顶板,缓解场地紧张问题
逆作顶板可作为施工场地,有效缓解了城市核心区地下空间开发工程普遍面临的场地紧张问题。
封闭施工,显著减少声光尘影响
由于逆作地下工程在较为封闭环境下施工,可显著减少扬尘、强光、噪音等对周边环境的影响。


基于物联网的逆作桩柱双联式测垂系统:实现了逆作法一柱一桩施工垂直度控制的全过程高精度动态测量。


开发了逆作法关键节点、先后期结构接缝、取土口快速封闭等系列技术,形成了高效逆作施工技术体系


逆作暗挖条件下的高效取土运土技术及装备。


逆作法“一柱一桩”反复叠合工况力学特性研究


上下同步逆作“一柱多桩”复杂转换工况力学特性研究


500KV静安(世博)输变电工程(34米国内最深)


上海第一人民医院改扩建项目


三、既有建筑地下空间开发技术

既有建筑地下空间开发技术

既有建筑移位地下室拓建技术
当既有建筑、建筑群保护要求和周边环境条件允许建筑做大范围移位时,可采用既有建筑长距离移位与复位连接技术进行移位顺作拓建。
原位逆作地下空间拓建技术
当既有建筑、建筑群完全不允许移位时,则可采用原位逆作地下空间拓建技术进行拓建。
平推逆作法地下空间拓建技术
当建筑群仅可在红线内做小范围移位时,可采用平推逆作法地下空间拓建技术进行拓建。


既有建筑移位地下室拓建:条件允许建筑群做大范围移位
• 先将既有建筑移走,再施工地下室,最后复位;或直接移位至已施工完成的地下室上;
• 该项技术已经较为成熟,其关键技术主要包括:移位中建筑的差异变形控制及临时加固;复位时的精确定位、连接加固;移位复位全过程的整体自动化控制等;


黄浦区160街坊保护性综合改造项目(外滩老工部局、陈毅办公室)
• 项目位于上海市黄浦区160街坊,上海市优秀历史建筑、文物保护单位;
• 改扩建后将形成由原工部局大楼小红楼(B楼)、环形扩建建筑(C楼)、庭院建筑(D楼),以及新增3层地下室共同组成的街区尺度的围合式建筑综合体。


既有建筑原位地下室拓建:保留建筑完全不允许移位
• 围护、托换桩基在建筑内部或紧邻建筑施工,场地、净高等受限
• 既有建筑保护要求高;声光尘泥等环境污染控制要求高


“桩柱一体”体系
• 解决原位托换中,空间受限桩柱施工难点;


上海南京东路179街坊中央商厦改造项目
• 项目位于上海市黄浦区179街坊,属于外滩历史文化风貌保护区范围;
• 对中央商场、华侨大楼等七栋保护建筑进行改扩建;
• 在保留建筑外墙的前提下,对建筑内部进行加固和改造,同时在新康大楼内部新建5层地下室;


平推逆作技术地下室拓建:建筑群仅可红线内小范围移位
• 上海建工二建集团首创了平推逆作法增设地下空间技术,通过地上建(构)筑物平移技术与地下基坑分块逆作技术逐次推进完成施工;
• 该技术可利用建筑红线内的狭小空地,实现既有建筑的整体地下空间开发,有效缓解城市既有建筑群地下空间开发的场地空间限制。


江苏省财政厅增设8层地下停车库项目
• 位于南京市省府行政中心,地理位置显赫,社会影响广泛;
• 周围环境复杂,现场仅为长为55m,宽为20m的矩形区域;
• 需要为场内两栋民国历史保护建筑增设8层地下车库
• 开发出254个车位
• 逆作跃层施工,地下八层,工期仅七个月
• 造价指标:每车位建安费仅25万元,节省30%成本;


四、未来发展方向

①工业化、绿色化建造技术;②数字化、智能化建造;


《城市核心区地下空间开发技术研究》
富秋实 上海建工二建集团有限公司工程研究院副院长

注:本文仅供个人研学交流,版权归原作者所有

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