| 成果名称： | 首都国际机场扩建工程新航站楼、停车楼结构设计与研究 |
| 鉴定编号： | 2003021 |
| 完成单位： | 北京市建筑设计研究院 |
| 所属领域： | 城市建设 |
| 成果摘要： |
1. 超长（总长L=747M）弹性薄板带柱墩预应力平板筏基。采用带柱墩的平板筏基可增加冲切周长，减小平板厚度，可增大柱底受压面积，可调整地基的不均匀沉降，可减少柱底的设计弯矩，可减少控制截面的钢筋。为防止底板弹性徐变和收缩，在底板与垫层间设滑动层，并在近10万平米的基础底板上采用分方向、分块、分次、分序地进行预应力张拉。在实际工程应用中，带柱墩双向预应力弹性薄板筏基与非预应力的相同结构相比，板厚可减至650，缩短工期，减少挖土方约9000立方米，节约砼15%，实际总长度达到747米。
2. 超长预应力钢筋混凝土结构的设计、构造和施工。由于超长结构加大了结构分区，可大量减少竖向构件，节约三材，缩短工期，降低造价，更可以增加建筑面积，方便使用，满足建筑艺术要求。本工程中央大厅结构尺寸达到120×282M不设缝。为设计超长混凝土结构，除计算外，还采取了以下措施：(1)为使整个结构处于相对恒温状态，沿建筑物外墙全部设外保温，门窗设双层玻璃，屋顶钢结构设100厚矿棉，减少温差，屋顶混凝土板采用双层保温架空板，外墙总周长约2850M（按轴线距离计算）。(2)靠边沿竖向构件（预应力）考虑弹性徐变和收缩产生的附加剪力和附加弯矩。(3)结构区段内设施工后浇缝。(4)围堰养护。(5)分块跳仓式浇筑混凝土。(6)对不动点区域外的主要抗侧力构件（剪力墙、筒）除考虑增加剪力外，并在构件的周界采用后浇缝或后张预应力的方法。(7)沿各区段边界一定范围内的板体内配置适当的防收缩的细直径钢筋网。
3. 室外超长（L=309M）单层多波钢管网壳（设拉压弹簧器）结构的设计和构造。此网壳位于航站楼中央大厅主入口，建筑空间艺术要求结构在309米长度内不设温度缝和双柱和柱间支撑，结构通过采用在网壳纵向各谷区段相适处设防温度伸缩的拉压弹簧器的构造措施达到目的。为验证理论计算，对弹簧进行了二十万次压压疲劳试验，试验结果与理论计算十分吻合，并经现场量测，实际变形均在计算控制范围内，效果良好。
4. 预应力永久性细直径抗浮工程桩、采用高压旋高强（C60）无骨料喷注浆逆向施工法。首都国际机场扩建工程项目-地下停车楼工程地下水水位可达到自然地面，水的上浮力远大于建筑物重量，在考虑到结构抗浮力的安全度、耐久性、挖土方量、施工护坡材料用量及费用、降水设施费用、工期等诸多综合因素，经分析和研究，设计采用了细直径全预应力永久性抗浮工程高压旋喷注浆、不占用施工工期的逆向施工法。
全预应力永久性抗浮工程桩高压旋喷注浆逆向施工法：先按平板筏基施工图所示位置预留内径D0≥250的防水钢套管，然后在各钢套管中心成孔108mm，孔底至持力砂层下500mm，通过注入泥浆的旋喷管旋转形成较大直径的由水泥浆和泥土混合而成的圆柱体，任一横截面的直径不得小于Dmin=600mm。混合圆柱体未初凝前，在Dmin=600mm的中心再钻孔，直径250mm，送入预应力钢绞线骨架，孔内浇筑C60水泥胶质材料，待砼达到设计强度后，分批张拉预应力钢绞线。并在现场进行了单桩抗拔极限承载力的试验，单桩抗拔极限承载力满足设计要求，取得了宝贵的数据和经验。停车楼抗浮桩的试验已按合同计划全部完成，不仅取得了宝贵的数据，证明了高压旋喷式永久性预应力抗浮工程受压复合锚桩这一新工艺的成功，而且保证了施工工期。
采用全预应力永久性抗浮工程桩高压旋喷注浆逆向施工法可节约挖土方量105000m3，减少降水、护坡高度3米，节约施工工期约4个月。
本科研项目在进行了大量理论研究的基础上，结合现场实测数据和试验结果，对科研结果进行了分析讨论，全部完成了科研报告。由于本课题是结合工程进行的科研项目，因此课题研究中注重了研究结果在今后工程中的应用，编写了实用的计算表格和计算程序等。
本项目分成几个独立的课题分别进行研究分析、完成报告。其中，预应力抗浮桩工程技术在北京城乡建设委员会申报"北京市城乡建设新技术、新材料试点工程"。
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| 鉴定意见： |
该项目提供资料齐全、完整、数据准确、分析周全、论点正确。该项目共分四个子课题，并取得以下成果：
① 航站楼长度达747米的筏基，采用带柱墩双向预应力弹性薄板，并设滑动层，板厚减至650，减少挖土方约9000立方米，缩短了工期，节约砼15%；
② 主体结构采用高效预应力新技术，大量减少竖向构件，节约三材，缩短工期，降低造价，增加建筑面积，方便使用，满足建筑艺术要求，其中中央大厅结构128×282M不设缝；
③ 位于航站楼主入口的室外超长单层多波钢管网壳结构，通过在网壳纵向各谷区段处设防温度伸缩的拉压弹簧器的构造措施，达到建筑空间艺术要求结构在309米长度内不设温度缝、双柱和柱间支撑的目的，并经现场实测，效果良好；
④ 抗浮工程桩综合采用了预应力分段锚固技术和高压旋喷加固技术，基础底板埋深减少3米，缩短了施工工期。
上述各项成果具有实用性及先进性，经课题组两次查新，未发现相似和类同的研究项目和工程实例。此项成果可供其他同类工程借鉴，具有广泛的推广使用前景。
经鉴定委员会讨论，一致认为该项目整体上达到了国际先进水平，其中抗浮工程桩技术，达到国际领先水平。 |