沈陽南站市政交通工程（一期工程）超大地下結(jié)構(gòu)

【摘要】本文介紹了沈陽南站市政交通工程（一期工程）超
大地下結(jié)構(gòu)關(guān)于裂縫控制及防水措施的設(shè)計(jì)，并結(jié)合專家意見對(duì)
其中部分措施進(jìn)行了修正，可供相關(guān)工程參考。
【關(guān)鍵詞】超大地下結(jié)構(gòu)裂縫控制防水措施
一、工程概況
工程名稱：沈陽南站市政交通工程（一期工程）。
項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)：遼寧沈陽渾南新城。
本項(xiàng)目分東西廣場，東廣場地下空間主要包括一個(gè)地下兩層
建筑（局部為地下一層），其涵蓋：旅客出站通道、地鐵、公交樞
紐、出租車蓄車場、社會(huì)停車及商業(yè)配套等功能。西廣場地下出
站通道為一層地下建筑。
二、工程設(shè)計(jì)內(nèi)容
東廣場地下一層中間部分為地鐵 10 號(hào)線和 4 號(hào)線的站廳層，
周邊分布有商業(yè)和設(shè)備區(qū)域、社會(huì)停車場、出租車蓄車場等功能
區(qū)域，北側(cè)社會(huì)停車庫上方布置一下沉式公交候車夾層，本工程
地下空間設(shè)計(jì)范圍內(nèi)地下一層建筑層高為 5.2 米，地下室頂板覆
土厚度為 1.7 米～2 米。地下二層中間部分為 10 號(hào)線站臺(tái)層、區(qū)
間段和 4 號(hào)線車站部分，南北兩側(cè)為地下車庫區(qū)域，該工程地下
空間設(shè)計(jì)范圍內(nèi)地下二層建筑層高為 4 米，底板埋深約 11.8 米，
相鄰的 10 號(hào)線站臺(tái)板低于車庫地下二層底板約 2.2 米。東廣場地
下空間總長約 400 米，總寬約 380 米。地下一層設(shè)計(jì)范圍為除地
鐵付費(fèi)區(qū)以外的所有空間。東廣場設(shè)計(jì)場地的西側(cè)緊鄰國鐵站房，
其余三側(cè)周邊環(huán)境均為空曠地。在東廣場頂板上方靠近國鐵站房
一側(cè)，設(shè)有一高架南北穿過廣場，高架柱子與地下空間相連接。
西廣場地下出站通道長約 180.8 米，寬約 45.8 米，為一層地下建
筑。主要的建筑使用功能為人行通道和商業(yè)，建筑層高為 5.2 米，
地下室頂板覆土厚度為 1.7 米，底板埋深約 7.7 米。西廣場地下
出站通道下方為 10 號(hào)線的區(qū)間段。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，東廣場地下
空間部分和局部地鐵車站部分主體結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，
基本柱網(wǎng)為 9 米×10.5 米，樓板采用經(jīng)濟(jì)性相對(duì)較好的框架梁板
結(jié)構(gòu)形式，主體結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)均采用柱下墩加筏板形式。西廣場地下
出站通道主體結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，基本柱網(wǎng)為 9 米×
10.5 米，樓板采用經(jīng)濟(jì)性相對(duì)較好的框架梁板結(jié)構(gòu)形式，主體結(jié)
構(gòu)基礎(chǔ)均采用柱下墩加筏板形式。
三、工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)
1、設(shè)計(jì)原則
（1）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足施工工藝、運(yùn)營使用、城市規(guī)劃、環(huán)境
保護(hù)、防水、防災(zāi)、耐久性等要求，符合技術(shù)先進(jìn)、安全適用、
經(jīng)濟(jì)合理與確保質(zhì)量的要求。（2）根據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件
及城市總體規(guī)劃要求，結(jié)合周圍地面既有建筑物、地下構(gòu)筑物、
管線及道路交通狀況，通過對(duì)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保及使用功能等方
面的綜合比較，合理選擇施工方法和結(jié)構(gòu)型式。（3）結(jié)構(gòu)的凈空
尺寸應(yīng)滿足建筑限界和其它使用及施工工藝的要求，并考慮施工
誤差，結(jié)構(gòu)變形及后期沉降的影響。（4）沈陽南站市政交通工程
涉及高架、國鐵、軌道交通等多個(gè)設(shè)計(jì)交接面，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)
各設(shè)計(jì)交接面的相互關(guān)系，采取必要的結(jié)構(gòu)和施工措施。（5）結(jié)
構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)施工階段和正常使用階段可能同時(shí)出現(xiàn)的永久荷載、
可變荷載和特殊荷載進(jìn)行最不利荷載效應(yīng)組合，保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件符
合規(guī)范規(guī)定的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性、耐久性、抗浮和限制裂縫開
展寬度驗(yàn)算要求，并滿足施工工藝的要求。（6）結(jié)構(gòu)抗浮按使用
期間可能出現(xiàn)的最高地下水位進(jìn)行抗浮驗(yàn)算和設(shè)計(jì)。（7）結(jié)構(gòu)設(shè)
計(jì)應(yīng)滿足抗震設(shè)計(jì)要求。（8）地下結(jié)構(gòu)在荷載、結(jié)構(gòu)、地層條件
發(fā)生變化的部位需設(shè)置變形縫時(shí)，應(yīng)采取可靠的工程技術(shù)措施，
確保變形縫兩側(cè)的結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生影響使用的差異沉降。（9）一般根
據(jù)規(guī)范要求控制鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)伸縮縫最大間距，當(dāng)結(jié)構(gòu)超長時(shí)，
設(shè)置后澆帶或加強(qiáng)帶等措施，同時(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)考慮溫度變化和混
凝土收縮對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。（10）本工程地下主體結(jié)構(gòu)的防水設(shè)計(jì)以
混凝土結(jié)構(gòu)防水為根本，以接縫防水為重點(diǎn)，重要部位輔以附加
防水層加強(qiáng)防水。
四、工程技術(shù)方案
1、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)荷載取值
設(shè)計(jì)中根據(jù)施工和使用過程中結(jié)構(gòu)上可能同時(shí)出現(xiàn)的荷載，
按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)分別進(jìn)行荷載（效應(yīng)）
組合，并取各自的最不利荷載（效應(yīng)）組合進(jìn)行計(jì)算。結(jié)構(gòu)所承
受的荷載如下：（1）基本風(fēng)壓 0.60 kN/m
2 （重現(xiàn)期為 100 年）（2）
基本雪壓 0.55kN/m
2 （重現(xiàn)期為 100 年）（3）結(jié)構(gòu)自重（4）填充
墻荷載、建筑面層、吊頂、設(shè)備管道荷載（5）覆土荷載（6）作
用在地下室側(cè)墻上的水、土壓力（7）水浮力（8）樓、屋面主要
使用活荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m
2 ）（9）施工荷載；施工荷載包括設(shè)備運(yùn)
輸及吊裝荷載、施工機(jī)具荷載、地面堆載、材料堆載等，施工荷
載取值視具體情況而定。地下室頂板施工堆載（不與地震、風(fēng)、
使用活載同時(shí)考慮）（kN/m
2 ）：室內(nèi)區(qū)域：5.0；室外區(qū)域 10.0；
2、工程材料
（1）混凝土。梁、板、柱、基礎(chǔ)的混凝土強(qiáng)度等級(jí) C35；基
礎(chǔ)墊層 C20。基礎(chǔ)底板及側(cè)墻混凝土的抗?jié)B等級(jí)為 P8；頂板混凝
土的抗?jié)B等級(jí)為 P6。鉆孔灌注樁混凝土強(qiáng)度等級(jí)水下 C30。圍護(hù)
結(jié)構(gòu)、混凝土支撐強(qiáng)度等級(jí)為 C30。結(jié)構(gòu)混凝土應(yīng)滿足抗凍要求。
（2）鋼材。本工程采用的鋼筋材料應(yīng)符合國家相關(guān)規(guī)范的要求：
HPB300 級(jí)鋼筋（fyk＝300 N/mm
2 ）HRB335 級(jí)鋼筋（fyk＝335 N/mm 2 ）
HRB400 級(jí)鋼筋（fyk＝400 N/mm
2 ）鋼板、型鋼 Q235B，Q345B（3）
填充墻。內(nèi)填充墻擬采用加氣混凝土砌塊。3、變形縫的設(shè)置。由
于該工程?hào)|廣場地下空間主體結(jié)構(gòu)總長約為 400 米，總寬約為 380
米（局部為 182 米和 125 米），屬超長超寬結(jié)構(gòu)，西廣場地下空間
長約 180.8 米，寬約 45.8 米，屬超長結(jié)構(gòu)，存在混凝土收縮應(yīng)力
和溫度應(yīng)力控制問題。4、超長結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題。根據(jù)以往的成功經(jīng)
驗(yàn)和該工程特點(diǎn)，在不設(shè)永久伸縮縫或伸縮縫間距較大的情況下，
有效控制混凝土收縮應(yīng)力和溫度應(yīng)力影響，是確保地下室結(jié)構(gòu)安
全、正常使用的設(shè)計(jì)重點(diǎn)，必須慎重對(duì)待。該工程采取的主要措
施為：減小混凝土溫度變化或收縮、設(shè)置施工后澆帶、跳倉法施
工、控制構(gòu)件最小配筋率、關(guān)鍵部位增配構(gòu)造鋼筋、添加抗裂纖
維、采用低收縮混凝土材料、加強(qiáng)材料和施工質(zhì)量控制、考慮溫
度變化和混凝土收縮對(duì)結(jié)構(gòu)的影響等。
五、專家意見及修改措施
專家認(rèn)為沈陽南站市政交通工程（一期工程）超大地下結(jié)構(gòu)
裂縫控制及防水措施設(shè)計(jì)依據(jù)充分，設(shè)計(jì)方案合理，技術(shù)措施可
行；但是也提出了部分意見。根據(jù)專家意見，主要調(diào)整內(nèi)容有：1、
補(bǔ)充關(guān)于加強(qiáng)底板與地鐵外墻連接處的構(gòu)造配筋。2、溫度計(jì)算中
考慮了補(bǔ)償收縮混凝土外加劑的作用。3、結(jié)合負(fù)一層變形縫進(jìn)一
步優(yōu)化了后澆帶的設(shè)置。4、完善不同工況下的溫度應(yīng)力分析。5、
進(jìn)一步完善底板伸縮縫的設(shè)置。
六、結(jié)語
工程實(shí)踐表明，混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的發(fā)生是不可避免的，尤其
是超長超大混凝土結(jié)構(gòu)。如何將裂縫及其帶來的危害控制在科學(xué)
允許的范圍內(nèi)，采取什么防水措施以保證其使用上的要求，是混
凝土運(yùn)用中一個(gè)重大的課題，科學(xué)界和工程界也一直在探索。本
文僅介紹一個(gè)工程案例的設(shè)計(jì)過程及專家補(bǔ)漏，希望可以為同類
工程提供一些借鑒。
參考文獻(xiàn)：
[1]GB50010-2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》.
[2]GB50108-2008《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》.

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