上海外滩金融中心深基坑施工技术

施　工　技　术 CONST RUCTION TECHNOLOGY 2000年 1月 第 29 卷　第 1 期 [收稿日期] 1999-10-26; [修订日期] 1999-11-08 [作者简介] 刘少福( 1946—) ,男,重庆市人,中建七局(上海)有 限公司总工程师,高级工程师,上海市曹安路 3055号　201812, 电话: ( 021) 59139466—105 上海外滩金融中心深基坑施工技术 刘少福,罗建华 (中建七局(上海)有限公司 ,上海　201812) [摘要] 外滩金融中心深基坑施工中, 应用“二墙合一”地下连续墙、钻孔桩隔离墙、钢筋混凝土内支撑和深层搅拌 桩、压密注浆、双液注浆的支护 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ,并通过制定合理的土方开挖 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 、路线和支撑施工方案,加强环境监测, 解决 和控制了东西区受力不均衡和连续墙的二次变形,成功地保证了周边环境和基坑的安全。 [关键词] 基坑支护; 地下连续墙;深井真空降水; 土方开挖;信息化施工 [中图分类号] TU 753. 1 [文献标识码] B　　　[文章编号] 1002-8498( 2000) 01-0010-02 Construction Technology in Large-scale Deep Foundation Pit of Shanghai Exterior-beach Financial Center LIU Shao-fu　LUO Jian-hua ( S hang hai Comp any , S ev enth D ivision of China Construction E ngineering Corp oration, S hang hai　201812) Abstract: In the const ruct ion of the deep foundat ion pit of the Ex terior -beach Financial Center, w ith the ap- plicat ion of the retaining and protect ing schemes of tw o-in-one underg round continuous w all , ho led-pile compar tment w all , reinforced concr ete inner support ing and deep st irring pile, thickened mush jet ting and double-liquid mush jet ting. The unbalanced loading betw een east and w est ar eas and the secondary defor- mat ion of cont inuous w all are solved and controlled. M eanwhile, the surrounding environment and the safe- ty of foundat ion pit ar e assur ed successfully by lay ing down the proper method of ear th excavat ion, r oute and suppo rt ing const ruct ion scheme and intensify ing monitoring of the environment . Key words : retaining and pr otect ing for foundat ion pit ; underg round cont inuous w all; deep w ell vacuum dr aining ; ear th excavat ion; informationalized construction 　　上海外滩金融中心位于上海市黄浦区延安东路、江西中 路、广东路、河南中路之间, 路下有多种市政管道、电缆, 西南 角的上海自然博物馆, 是上海市优秀近代保护建筑,距离基 坑仅有 5m, 北面广东路地下有 22万 V 过江电缆,为浦东新 区供电之用。工程位置如图 1所示。 图 1　工程平面位置及支撑平面布置 本工程占地面积 17576m2, 基坑长为 133m , 宽约 125m , 平面形状不规则。该工程为 1栋商务办公楼( 55 层、高 210m) , 2 栋公寓楼( 23 层、高 80m)和 3 层裙房, 地下车库 3 层, 地下 工程建筑面积为 45519m2。基坑开挖深度分别为 17. 515、 16. 715、6. 115m ,电梯井处局部最大挖深约 20m。场地内土层 自上而下依次为: � 填土, 厚 0. 9～2. 5m; � 粘土, 厚 0. 5～ 1. 6m ,强度为 105kPa; 淤泥质粉质粘土, 厚 2. 9～4. 9m ,强 度为 80kPa ;!淤泥质粘土, 厚 10. 0～11. 8m, 强度为 65kPa ; ∀ -1粉质粘土, 厚 2. 9～7. 4m ,强度为 100kPa; ∀ -2 粉砂,厚 5. 1 ～ 9. 5m ; ∀ -3 粉质粘土, 厚 17. 5 ～ 34. 2m, 强度为 120kPa。施工区域内浅部地下水为潜水型, 地下水静止水位为 0. 60～1. 45m,相应地下水位标高为- 2. 54～- 1. 72m。 1　深基坑支护方案选定 根据业主对办公楼和 2 栋公寓楼的不同工期要求和主 体结构平面布置情况, 在办公楼和公寓楼之间设临时分隔 墙, 将基坑分为东西两区分别开挖土方, 保证东区 55 层的办 公楼比西区 23 层的公寓楼先行施工。按此原则制定了深基 坑支护方案如下。 1. 1　围护结构 10 本工程地下连续墙总长度约为 510m, 根据基坑不同深 度, 地连墙厚度分别为 1. 0m(办公楼和公寓楼部位)和 0. 8m (裙房部位) , 深度分别为 32m 和 31m。整个地连墙共分为 90 个槽段, 槽段间接头形式为锁口管接头。地连墙混凝土设计 强度等级为 C30, 抗渗等级为 S8, 地连墙垂直度不大于 1/ 300。分隔墙采用� 1200mm 钻孔排桩将基坑分成东西两区。 1. 2　支撑系统 围护结构支撑采用钢筋混凝土, 竖向设 3 道撑, 办公楼 部位设第 4 道钢支撑。支撑平面布置为边桁架式的对撑加角 撑, 支撑主要杆件截面为 1200mm×800mm,围檩为 1400mm ×900mm, 第 4 道钢支撑采用 H 型钢, 支撑平面布置如图 1 所示。支撑拆除需待相应的地下结构顶板完成后用人工方法 拆除, 以平缓完成支撑体系的转换。 1. 3　基坑加固 ( 1)坑内基底加固　坑内沿地连墙设深层水泥搅拌桩和 压密注浆加固土体, 提高该区域被动土压力合力点,减小地 连墙向坑内侧的变形。地连墙趾压密注浆,以提高墙底土承 载力, 减小地连墙的沉降。 ( 2)自然博物馆侧加固　在地连墙与自然博物馆间采用 压密注浆和双液注浆, 提高坑外土体承载力,防止挡墙渗水。 ( 3)广东路侧加固　在地连墙外侧用双液注浆加固, 以 减少电缆沉降。 2　深基坑施工技术措施 2. 1　“二墙合一”地下连续墙施工 由于地连墙采用“二墙合一”, 这就要求地连墙的垂直 度、平整度、密实度要好, 槽段接头处无渗漏水。我公司在施 工中主要采取了如下技术措施来控制地连墙的质量: ( 1)防止槽段坍方　� 控制泥浆指标, 由现场试验确定 泥浆施工配合比,提高泥浆密度、增加静水压力, 槽段底标高 以上 20cm 处泥浆指标相对密度小于 1. 2; � 控制泥浆液面, 保证新浆贮备满足多个槽段之用; 控制瞬间压力,对重型 设备的侧压力采取分散措施, 在导墙侧筑钢筋混凝土道路。 ( 2)控制墙体垂直度　选用成槽垂直度好的液压抓斗成 槽机, 用电脑控制测斜仪对槽段的垂直度和塌孔情况进行跟 踪测试。 ( 3)防止混凝土绕流　保证接头箱顺利拔出, 接头处垂 直度不大于 L / 200, 控制接头箱上拔时间,防止成为预埋件。 ( 4)防止接头渗漏水　设计专用接头清洗刷, 认真刷洗 接头。作好槽段清基工作。减少地连墙的沉降和防止混凝土 夹泥。 2. 2　地基加固 为确保基坑开挖后的安全, 根据监测数据有选择性的在 基坑外进行跟踪注浆(双液)。在基坑已挖开的情况下, 坑外 近侧注浆主要控制压力、流量和注浆配比。经多次试配、测试 和监测, 确定压力为 0. 2～0. 3MPa、流量为 10L / min, 双液注 浆配比: 甲液为水∶水泥∶膨润土( kg ) = 110∶200∶5. 7, 乙 液为水∶水玻璃= 2∶1, 甲液∶乙液(体积比)为 1∶1。 2. 3　深井真空复合降水 上海土层属软土地基, 地下水位高 (自然地表下 1～ 2m ) , 淤泥质软土的一个重要特点是渗透性差,渗透系数在 10- 7～10- 8cm/ s 之间。结合水文地质条件, 本工程采用了新 型的降水系统——深井泵复合真空泵降水系统。 ( 1)降水系统设计　按 经验 班主任工作经验交流宣传工作经验交流材料优秀班主任经验交流小学课改经验典型材料房地产总经理管理经验 计算每口井作用面积约为 300m 2,本基坑降水井设 45 口,其中 4 口降水井(含 2 口观测 井) , 4 口承压水减压排水井。 ( 2)抗微承压水突涌的措施　根据地质勘察 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 , 在∀ 层中存在微承压水层, # 层为第 1 承压水层, ∃ 层为第 2 承 压水层,鉴于上海有些工程曾发生突涌现象, 为了解决微承 压水突涌问题, 采取了以下措施:降水井深度为 23m, 部分井 管可进入∀ -2中起降压作用。另在局部深坑附近设 4 口深 30m 的减压排水井,减小微承压水压力。 2. 4　土方开挖与支撑施工 ( 1)确定挖土顺序　由于基坑分区开挖, 由理论计算和 经验分析表明:当东西区的挖土面出现高差时, 东西两侧的 土压力将产生不均衡, 从而导致东区围护墙体向西区的偏 移, 并且挖土面高差越大, 土压力越不均衡, 偏移也就越明 显。因此,计算论证要求第 2道支撑以上土方不分区开挖,第 2 道支撑以下东区土方先行开挖, 待东区底板浇筑后,西区连 续施工。这样, 东西区挖土面高差在东区挖至坑底时达 8. 1m ,东支挡墙将因此而产生两侧附加位移(见图 2)。 图 2　基坑不均衡受力 由上述变形产生的原因分析,根据时空效应理论, 对东、 西区第 3层土方开挖和第 3 道支撑的形成次序作了调整,以 缩短东支挡墙无支撑暴露时间, 同时以先形成的东区隔离桩 侧南北对撑桁架来抵抗东西对撑传来的东侧土压力。西区第 3 层开挖则先形成西区东西向对撑的西端和中央段, 再开挖 隔离桩西侧土方,完全形成西区的对撑。这种顺序保留了隔 离桩西侧土体, 缩短了西区东西对撑形成和隔离桩无支撑暴 露时间。 ( 2)挖土方法　第 1、2 层土方属浅层土方, 采用盆式挖 土, 即先挖除对撑中央段土方并完成支撑, 再挖除靠地连墙 部位土方, 将对撑延伸至挡土墙, 再挖除四个角土方形成角 撑。这样靠地连墙的土方形成土堤,以抵挡支挡墙的变形,当 中央段支撑形成后快速挖除土堤, 将对撑延伸至地连墙, 缩 短了地连墙无支撑暴露时间。东区第 3、4 层土方采用岛式开 挖, 以西区第 2 道支撑面为转换场地, 设临时入坑环道, 先挖 除南北对撑土方并形成支撑, 再挖除南北角撑部分土方形成 角撑, 最后挖中心岛土方。西区第 3、4层土方利用栈桥平台, 也为岛式挖土, 与东区第 3、4 层开挖相同(见图 3、4)。 (下转第 23 页) 112000 No. 1 刘少福等:上海外滩金融中心深基坑施工技术 较大的隐患。 3. 4　问题的解决及支护方案变更 针对以上提出的问题,为提高支护结构的安全性, 进行 了以下变更: 为了使深层搅拌桩充分达到止水的效果, 采用 先施工沉管灌注桩,后施工深层搅拌桩的顺序。在施工深层 搅拌桩时, 采用双排深层搅拌桩分开施工的方法, 即一排进 入双排支护桩之间, 另一排紧贴外排支护桩的外边进行施 工, 然后每隔 3m, 施工一排横向深层搅拌桩, 把两排深层搅 拌桩止水帷幕连接起来, 这样既达到固结桩间土的目的, 又 可以达到止水的效果(见图 1)。 图 1　基坑支护示意 4　支护结构的施工 工艺流程为: 钢筋混凝土支护桩→深层搅拌桩止水帷幕 →钢筋混凝土圈梁→土方开挖→局部 1∶1 放坡、护坡 4. 1　钢筋混凝土支护桩的施工 本工程支护结构为振动沉管灌注桩,采用振动沉管反插 法进行施工, 拔管与沉插的比例为 1∶0. 5, 并且每一次拔管 的高度不超过 2. 00m, 对于局部较差的地层严格控制在 1. 00m 以内, 确保成桩的质量。 4. 2　深层搅拌桩止水帷幕的施工 　　深层搅拌桩按照设计变更后的支护方案进行施工, 在施 工过程中严格控制桩长、桩径、水泥掺入量等施工参数, 确保 搅拌桩达到止水的效果。 4. 3　钢筋混凝土圈梁的施工 本工程圈梁截面为 2000mm×500mm, 施工时先把桩头 破至设计标高,清理干净桩头浮渣, 按设计要求绑扎钢筋笼, 灌注混凝土圈梁。 4. 4　土方开挖 土方开挖分两步进行, 先进行- 2. 50m 的土方开挖, 做 好混凝土圈梁, 待圈梁强度达到 70%以上时方可进行- 2. 50 ～- 9. 15m 的土方开挖,在开挖过程中严格避免某一侧一次 开挖到底, 使之应力过于集中,产生较大的变形。 4. 5　局部 1∶1 放坡、护坡处理 放坡施工时严格按照 1∶1 的放坡比例进行, 坡底用毛 石或砖块筑压住坡脚, 坡面用 �6@ 200 钢丝网挂细石混凝土 进行护坡。 5　基坑安全监测 为保证基坑支护结构在挖土和地下结构施工过程中的稳 定, 确保周围建筑物和地下管线的安全, 对此期间的施工过程 实行监测管理, 监测内容有: � 基坑支护系统的水平位移观 测; � 基坑东、南面城市主干道及市政工程给水管道的沉降观 测; 西部和北部住宅楼和临时建筑物的沉降观测。 从监测反馈的信息来看, 西部圈梁产生的最大位移为 50mm (已采用拉锚措施进行处理) ,其它各点的观测数据都 在设计允许范围内, 未出现异常情况。 6　结论 本工程成功地运用了双排支护桩进行挡土, 增加了结构 的整体刚度, 了解到沉管灌注桩支护挡土和深层搅拌桩止水 帷幕的施工是一对矛盾的主体, 施工时可能对基坑支护带来 安全隐患, 通过对方案进行变更, 使深层搅拌桩既达到固结 桩间土的目的, 又能起到止水的效果,一举两得。 (上接第 11 页) 图 3　东区第 3、4层挖土顺序　图 4　西区第 3、4层挖土顺序 3　信息化施工 基坑施工期间在周边环境和基坑本体上设置各种监测 点, 组成监测体系。监测的主要内容有: � 周边建筑物的沉降 和位移监测; � 邻近地下管线的位移观测; 地连墙压顶梁、 立柱的沉降和水平位移监测; !地连墙深部测斜; ∀ 坑外深 层土体侧向位移监测; %坑外地下水位及孔隙水压力观测; # 地连墙外土压力监测; &支撑轴力监测; ∃ 基坑隆起及底 板变形监测。本工程基坑内外共布置了 139 个各种监测点。 监测工作主要分基坑挖土和支撑施工、基坑降水、注浆加固 3 个阶段进行。在各个阶段, 根据监测的位移、沉降数据, 分析 产生的原因, 根据不同因素有针对性的采取措施, 如加固保 护对象、控制施工进度和调整施工方案等, 以保证周围环境 的安全和施工顺利进行。 4　结语 外滩金融中心地下工程施工面积大,地质条件复杂, 施 工难度大, 该工程实施的深基坑支护方案和分区开挖土方的 方案, 成功地解决了大型基坑施工各部分交工工期不同但时 间相隔较近的难题。经过上海市建委科技委专家多次评审论 证, 该方案土方开挖较方便,基坑变形小,东西区能同时满足 合同 劳动合同范本免费下载装修合同范本免费下载租赁合同免费下载房屋买卖合同下载劳务合同范本下载 工期的要求, 在施工实践中, 成功的解决和控制了东西 区受力不均衡和西区开挖时东边地连墙的二次变形, 取得了 较好的技术经济指标, 深基坑 26万 m3土方开挖安全高速完 成, 施工高峰期日挖运土方达 7430m 3, 至地下工程结束, 各 监测点沉降位移都有效的控制在预测的范围之内, 成功的保 证了周边环境和围护体的安全。 232000 No. 1 王广超等:国土-石油大厦深基坑支护施工技术