上海通贸大厦深基坑及底下结构施工.docx

1、上海通贸大厦深基坑及底下结构施工上海通贸大厦深基坑及地下结构施工(基础部分)一、工程概况 41.1概述 41.2地质情况 41.3周围环境 4二、基坑支护 52.1支护设计方案 52.2支护结构设计计算 102.3支护结构施工： 11三、基坑降水 15四、基坑开挖 21五、施工监测 235.1桩体测斜 235.2 基坑顶部水平、垂直位移 245.3支撑轴力 255.4环境监测和水位观测。 26六、地下室底板施工 266.1 粗钢筋连接技术 266.2 10000m3底板砼一次浇筑 286.3大体积砼测温技术 31七、砼支撑拆除 34八、地下室结构施工 36附图： 381、基坑防护平面图 382

2、、基坑防护平面图剖面 383、图2基坑围护平面布置图 384、图2-1降水平面布置图 385、图3-1第二（三）层土方出土示意 396、图3-2挖土剖面示意图 397、图4支撑轴力图 398、图4-1支撑轴力图 399、底板砼泵车平面布置及浇注顺序 3910、图5-6底板砼振捣示意 4011、图5-8塔吊基础支架平面 4012、底板测温点平面布置图 4013、图6-1柱模 4014、图6-2地下室墙模板构造图 4115、图6-3梁模板剖面图 4116、墙、板、柱、梁钢筋细部示意 4117、图7-1支撑爆破防护平面图 4118、图8砼支撑轴力变化曲线 4219、施工用电平面图 4220、深坑抽水

3、示意 4221、集水井 4222、上下基坑扶梯详图 42一、工程概况1.1概述全国通信产业中心贸易大厦（以下简称通贸大厦），由全国27个省、市邮电部门合资兴建，位于上海浦东新区陆家嘴金融贸易区2-14-6地块，占地面积82.574=6080m2 ，主体结构为框筒结构，地下二层，地上28层，总高度120 m，建筑总面积 49000 m2 。桩筏基础，桩型为500500预制混凝土方桩，长31m，筏板厚2.3-2.75m。基坑开挖深度10.65m，局部挖深14m，基坑尺寸6866m。1.2地质情况该地区为软土地基。主要土层为：第一层为杂填土，厚1.20-2.7m。第二层为褐黄色粉质粘土，厚0.5-1

4、.25，含水量32.5%。第三层为灰色淤泥质粉质粘土夹砂，厚5.50-7.30m，含水量36.9%， =19.7o C=5kpa;第四层为淤泥质粘土，厚8.60-10.80m，含水量48.2%， =17.8o C=10kpa;在挖深范围内主要是第三层土，支护桩插入深度范围主要为第四层土。1.3周围环境分工程所在地原为一集镇，有学校、工厂、老式住宅。场地平整后，地面尚平坦，周围没有高层建筑和众多地下管线，施工时周围场地比较宽敞，环境要求不十分严格。二、基坑支护2.1支护设计方案本工程基坑挖深10.65m，基坑面积4500 m2，属大型深基坑施工。支护结构委托同济大学地下工程系上海时代建筑设计公司

5、设计。基坑支护结构由两部分组成。挡土结构和支撑结构。根据上海地区施工经验，挡土结构确定采用密排桩孔灌注桩，灌注桩直径 900，间距 1000，深 23m，混凝土C30。外侧用深层水泥土搅拌桩防水，搅拌桩双头（2 700）成型，深 15m，水泥掺入量（相当于土体积重量的）14%。坑内还用搅拌桩作局部地基加固。对于支撑结构，设计时曾考虑过三种方案，并进行了分析比较。2.1.1一锚一撑方案（图1）根据周围场地条件，上层拟用土锚杆作拉锚；下面再用一道水平砼内支撑。这样开挖层土方比较方便，挖土工期可以缩短。 土层锚杆支护基坑在北方、武汉应用快广，在上海地区近年亦有少量采用（如良友工程、惠通工程等），但在

6、上海软土地基中施工，在成孔、注浆、锚固等方面有时不易控制，加上周因环境受到限制，故在深基坑中采用较少。 本工程所拟用的土锚杆设计参数： 自由段 lf=5.0m ； 锚固段lm20m。 水平倾角 25o ； 钻孔直径d=150mm; 锚杆间距 1.0m 单杆承载力 P=35.0t/根；预应力值14t/根。 本方案经上海建委科技委专家评审，未予通过。 2.1.2二道钢支撑方案 采用上、下二道钢管内支撑，呈77m的方格网状。钢管支撑可以租赁使用，安装快，工期较短。但是用管内支撑的角度较小，且安装时需要大型吊机设备配合，费用也不低。加上受到支撑空间限制，挖土作业不便。 2.1.3二道砼内支撑方案（图2

7、）采用砼支撑的优点是承载力大，刚度好，安全性高，且支撑问距较大，挖土机可以下坑作业，工效较高。砼支撑施工工艺比较简单，不需要大型机械作业，一般土建队伍和可自行施工。因此，在上海大型基坑支护中被广泛应用。 这过科技委专家评审，最终达用了这方案。为了便于挖土，还尽量扩大砼支柱中部的空间，减少了土方倒运量。2.2支护结构设计计算 2.2.1计算参数选择 取内聚力C=5kpa，内摩擦角小=16o，地面附加荷载1.5t/m2,支撑上附加竖向荷载1t/m。 2.2.2计算工况分5种工况，计算挡土桩的内力及位移。 图3工况一工况二工况三工况四工况五示意Mmax(mm)-44.58237.65565.5391

8、-280.7max(mm)2.66.317.28.125.3R1（KN/m）15296.3192R2（KN/m）424工况一：开挖至-1.90m，支护桩为悬臂结构；工况二：施工第一道砼支撑后，开挖到-6.00m；工况二：施工第二道砼支撑后，开挖到基坑设计标高-10.65m；工况四：地下室底板浇注达一定强度后，拆除第二道支撑；工况五：地下室完成一层，进行换撑，拆除第一道支撑； 计算结果列上表（图3） 2.2.3结构设计 根据内力计算结果，在工况3时，支护（挡土）灌注桩的内力最大，桩体负弯矩达6.55t.m。 取M=50t.m设计挡土灌注桩： 取水平荷载（土压力）25tm，设计上层围檩和上道支撑。

9、取水平荷载（土压力）45tm，设计下层围檩和下道支撑。用框架电算程序计算，取平面1/4作计算单元。求得砼支撑各杆件的轴力（N），弯距（M）和剪力（V）。内力确定后，按（砼结构设计规范）（GBJ1O89）进行截面配筋，最终选用的杆件截面积尺寸及主要配筋如下表：支护结构构造构 件砼等级截 面纵筋（全部）箍筋备 注锁口梁C30900 16008258400围 檩C30800 100018258400支护灌注桩C30d90018258400桩体离地下室外墙1.0m上道支撑C30800 80012254208400下道支撑C30600 100013254208400支撑立柱型钢组合500 5004120

10、201242040012500下层灌注桩D7002.3支护结构施工： 2.3.1水泥土层搅拌桩施工 本工程采用水泥土层搅拌桩形成封闭作基坑的防水帷幕。水泥土深层搅拌桩的原理是用水泥作固化剂，通过特别的深层搅拌机械在地基深处将软土与水泥浆强制搅拌形成水泥土混合体。利用水泥和土体之间所产生的一系列物理化学反应，结硬后成为一定强度的挡水墙。由于水泥浆压入土体后，增加了土的体积，会使土面隆起，因此施工前在预先挖一定深大槽境，一还可按历排位深度末水天花人已并考虑上犯由实但反以及工圩拉施工方划打入桩、钻孔）进行调正。本工程槽坑为2.2m（1.5m深0.142.1m）。深搅机械：选用SJB-1型双头钻机，中

11、心管输浆方式。配套机械为HB-3型灰浆泵，主要性能如下表：灌注桩施工机械 表2SJB-1型深层搅拌机HBJ-3型灰浆制备泵搅拌轴数量2根输浆量3m3/ 时搅拌机外径700mm工作压力1500kpa转数46min垂直运输距离40m电机功率2 30KW水平运输距离150m最大钻深15m电机转数1440min电机功率4kw活塞往复次数150次min排浆口内径50mm最佳输送灰浆制度80 120mm搅拌桩施工采用双搅双喷工艺，425#普硅水泥、水泥掺入量14%（土容重按1.8t/m2计算）水灰比0.45。按预搅下沉一喷浆搅拌上升一重复搅拌再下沉一第二次喷浆搅拌上升完成作业。 施工中，必须严格灰浆稠度和

12、水泥掺入量，控制前后两根桩的间隔时间不得大于24小时，相互咬合200mm。水泥土试块90d的无限抗压强度实际达到2-3MPa，本工程每日每台机械成桩数量平均为11-12根。 如遇障碍物不能在原设计位置成桩时，必须绕过障碍物，并重叠二个桩。不能留有间隙，造成渗漏。 2.3.2支护挡土桩-钻孔灌注桩施工 上海的施工经验表明，采用密排式的钻孔灌注桩可用于挖深达13m的基坑。当基坑挖深7.6m左右可设一道内支撑，挖深大于10m一般不少于二道支撑。桩嵌入深度与开挖深度之比在1.2-1.3左右。本工程采用的密排灌注支护桩，桩径900，桩中心距1000，桩内侧距地下室外墙1000。入土深度23m，砼等级C3

13、0，桩配筋18中25。桩数共268根。 支护灌注桩的施工工艺同类似的工程桩，但施工精度（垂直度）要求更高。钻机选择上宜采用带龙门架的GPS-16型为好。钻头采用双护带钻头为宜。配套机械见下表：灌注桩施工机械 表3序号名 称数量序号名称数量1GPS15型钻机2台712kw交流焊机8台2XJ-1000钻机3台922kw泥浆泵10台38t汽车吊1辆910kw潜水泵3台416t汽车吊1辆10风镐2台50.3m3搅拌机3台11钻孔成套设备6套6翻斗运送车3辆12测量仪器1套 在正式钻孔前，进行了一次试探，结果表明，地表下1-6m范围内情况相当复杂，含有大量的人为成天然障碍物（砼基础、化粪池、废水井、木桩

14、）还有一条暗浜。为了查明障碍物准确位及决定在每个位位上通行原位伯近，在护旬对用sin长的麻花地人工处江34人，达到障碍就记录下来以便采取措施。为了适应土层情况。决定在地便下5m内采用轻压慢进，钻速不大于20min，每小时钻进速度5m时，5m以下大部为软土，用快速钻进，钻速不小于35/min。在钻进过程中, 每进尺1-2m用比重计和稠度仪控制泥浆的稠度（16s18s）和密度（11g/cm2以内）。 对地下障碍物的处理方法：（1）、如地下障碍物集中且较深（如木桩基础、化粪池、废水井、条形基础）则用挖机集中开挖，这样清理彻底；（2）、如遇原暗浜中的孤石等点状障碍物，时用人工清除；（3）、对较深层次的坚硬物体，则改用钻头，将原用的双腰带笼式钻头的合金齿换成块状排列，增强磨剂的力度和强度，取得较好的效果。 在施工顺序上，我们开始时采用间隔钻孔跳打法。但发现由于障碍物和扩径的影响，往往形成桩身鼓肚现象，使得夹塞的中间