论文摘要

 

 
文/中国建筑第四工程局有限公司 田卫国 令狐延 管聪聪
 
以合肥恒大中心C地块518m超高层项目为例,详细介绍了基坑支护设计与施工、超厚底板施工等工程经验。中国建筑第四工程局有限公司的管理团队提前精心筹划,确保各部门协同配合,力促各环节衔接顺畅,在保证质量安全的前提下,实现现场施工稳步有序推进。
 
 
1 工程概况
合肥恒大中心项目位于合肥市滨湖新区CBD核心区,由1栋518m主塔、4栋99~298m群塔组成,其中主塔楼地上108层,地下4层,主要功能为商业、办公、酒店、多功能厅等,项目总建筑面积91.38万m2,是安徽省目前在建最高的地标性建筑(见图1)。
 
1.1 基础底板
地下室底板总面积约24200m2,其中塔楼底板面积6183m2,厚4.5m,混凝土强度等级为C50P10。根据后浇带位置,结合现场实际施工情况,将底板分区分段。
1.2 基坑与坑中坑
本工程坑中坑是指4.5m厚底板标高以下,非主塔楼区域基坑深20.4m,主塔楼区域基坑深24.9m,按照GB50016—2014《建设设计防火规范》中“消防电梯应能每层停靠”的要求,主塔楼区域电梯设计变更,其中电梯基坑及集水井位置和深度均有变化,并增加了3个电梯井基坑。3个新增坑中坑最深达33.1m。设计变更提出时,主塔楼区域底板垫层已浇筑完成,桩头已破除,桩头钢筋已调直,已具备底板防水及底板钢筋施工条件。
1.3 基础底板钢筋
底板配筋分为16皮,上8皮和下8皮,其中B5、B6、B7、B8直径为50mm,其他直径为40mm,基础底板钢筋共4600t(见图2)。
 
 
2 坑中坑支护设计与施工
2.1 新旧基坑交接处理
现场主塔楼区域基坑已按照原图纸开挖,需进行处理,以其中某基坑为例(见图3)。对变更前后基坑开挖范围,采用C15素混凝土将原基坑超挖部分填充,原基坑部分采用素填土回填至垫层标高,为支护桩施工提供工作面。
 
2.2 小孔径型钢混凝土灌注桩支护设计
由于现场工作面狭小,基坑位置较集中,考虑现场成桩机械的工作面、工程桩预留钢筋密集、内支撑对开挖机械的影响、土层施工难度等因素,基坑支护形式采用上部放坡、下部小孔径灌注桩+内撑式支护,灌注桩为型钢混凝土。
基坑深度为8.2m,基坑顶部采用1:1放坡,放坡高度为0.5m,钢筋网片上喷射C20细石混凝土,直径350mm灌注桩长度为12.3m,间隔700mm沿基坑周边布置,基坑四角加格构角撑2道。基坑深度为5.2m,基坑顶部采用1:0.8放坡,放坡高度为1.2m,钢筋网片上喷射C20细石混凝土,直径350mm灌注桩长度为8.7m,间隔700mm沿基坑周边布置,基坑四角加格构角撑1道。灌注桩配筋及格构角撑如图4,5所示。
 
 
2.3 坑中坑支护施工
坑中坑支护施工涉及8.2,5.2,3.7m深坑,包括坡道及作业平台的回填垫土、桩头破除、基坑支护、土方开挖等多道工序。根据现场情况,以8.2,5.2m深坑施工为主,3.7m深坑施工穿插其中。目前,现场已完成工程桩预留锚固钢筋长度1.12~1.6m,预留钢筋需切割至1.12m,并搭设便道供专业机械进场操作。
1)施工作业平台 垫层上回填1.5m厚垫土,与坡底标高一致,作为支护桩成孔机械进场、挖机进场、小土方倒运的施工道路。5.2,8.2m基坑在支护桩施工前,首先将桩头破除至垫层标高,然后在桩头以上铺设钢板,作为成桩机械作业平台。
2)湿作业灌注桩施工 针对大型设备进场难、存在少量地下水、工程桩间距小、桩头钢筋多等诸多难题,灌注桩采用泥浆护壁成孔,支护桩桩身混凝土采用细石+水泥浆灌注。如场地内遇到圆砾及钙质结核层,需调整机械设备,采用水钻法将坚硬土层钻通后施工。成孔、成桩顺序根据现场实际条件,原则上按照隔一打一、对称成桩的原则施工。
 
3  坑中坑小间距土方开挖
坑中坑土方开挖需在工程桩间进行,其间距仅2.2m,支护四角有两道内支撑。土方开挖水平间距小,竖向空间有限,且土方开挖要穿插到围檩、角撑支护结构、桩间土钢筋网片喷护、桩头破除等工序中,工期紧张(见图6)。
坑中坑小间距土方开挖需注意以下问题:①合理选择分层方案,确定各阶段开挖部位和深度;②优化工序穿插,减少施工停滞;③选择开挖方法及设备,合理匹配开挖工作面;④确定合适的土方内倒、外运路线及运土机械,降低工序影响,避免运土机械对原工程桩头的碾压破坏。
根据支护设计中冠梁、围檩、内支撑标高、桩头破除高度及吊运情况,对8.2m深基坑土方分6层开挖。其中,第2层土方需待桩身及冠梁强度达到75%后开挖,由中部向四周开挖。破除桩头,分两段截桩,每段长度700~800mm。土方开挖过程中,内支撑下方区域、垫层设计标高以上30cm、施工坡道以下工程桩桩芯钢筋内、工程桩桩侧30cm内,采用人工挖土配合。
 
4  坑中坑侧壁提前施工
对基础大底板施工方案进行优化,采取分段施工,3个电梯深坑先行施工,并在适当位置留设施工缝。施工缝加设钢板止水带,待第2次混凝土浇筑前将表面浮浆及混凝土碎块进行人工清理,将原混凝土表面松动的石子剔除,表面凿毛,用空压机吹净,并浇水润湿,使新旧混凝土结合牢固,提高接缝质量和接缝处的抗渗抗裂性能。
  
5  混凝土配合比设计及浇筑
5.1 配合比设计方案
超厚底板大体积混凝土施工容易产生裂缝,主要由混凝土水化热引起,而控制水化热要从源头上控制混凝土配合比。通过试配,减少水泥用量,增加粉煤灰用量,降低水化热,延迟峰温出现时间。通过200多组试配试验,对比混凝土强度及和易性,最终确定C50P10混凝土配合比(见表1)。
 
5.2 混凝土供料控制及浇筑
1)供料及场外交通组织 要在50h内完成塔楼底板混凝土浇筑,需确保平均浇筑量不低于450m3/h。在混凝土浇筑前,确定主、备用2个搅拌站供料,并提前与政府沟通,确定主、备用4条交通线路,以确保混凝土连续浇筑。
2)混凝土浇筑 本项目共布置8台拖泵、5台汽车泵,泵管沿南北方向布置,采用“斜向分层,薄层浇筑,循序退浇,一次到底”连续施工方法。分层厚度500mm,分层浇捣使新混凝土沿斜坡自由流淌,充分散热,沿浇筑方向分4个位置进行振捣(见图7)。
 
5.3  混凝土养护及测温
1)温度监测点平面布置 底板测温布置8个温度监测点,每个监测点沿竖向布置7个传感器,设置外表面、底面、中心温度测点,外表面、底面监测点距离浇筑表面40~80mm, 其余监测点按照面层点与中心点之间>0.5m且1m间距布置,传感器固定在钢筋支架上(见图8,9)。
 
2)混凝土养护 采用2层薄膜+3层麻袋(见图10),其中第1层(下层)薄膜为覆盖保温并锁水,第2层(上层)薄膜用作防雨。混凝土养护前8d以控制温差为主(温差控制在25℃,报警温差设定23℃),8d后以控制降温速度为主(降温速度不大于2.0℃/d)。
 
6  工程施工效果
6.1 坑中坑支护
施工过程中未出现侧壁渗水、土方松动或坍塌现象,周围土体变形监测数据正常,坑中坑支护效果良好(见图11)。
 
6.2 侧壁提前施工
坑中坑侧壁提前施工,效果体现在以下方面:①节约工期15d;②减轻后期基础底板大体积混凝土浇筑压力,便于施工质量管控;③降低了坑中坑侧壁吊模抗浮风险(见图12,13)。
 
6.3 基础底板混凝土
混凝土和易性、坍落度、入模温度、供料及时性、浇筑振捣、保温养护等均取得良好效果,50h内完成了22100m3混凝土浇筑(见图14)。
 
7 结语
超高层建筑基础底板施工中存在难题较多,本文以合肥恒大中心C地块518m的超高层项目为例,详细阐述超厚基础底板施工、坑中坑支护设计及施工等方面的工程经验。对于超高层建筑设计,遵循规范设计、避免重大设计变更,对工程建设极为重要,建设单位、设计单位在前期设计时要重视。同时,对于复杂工况下的工程施工,选择实用性强、节约成本的适宜技术较为重要。文中阐述的这些工艺方法、技术措施及施工思路具有快速简便、适用性强、绿色环保、成本低等显著特点,可为类似工程施工提供借鉴。
点券购买 点券兑换
注:如果您下载PDF文档无法正确浏览,建议您点击后面按钮下载新版PDF阅读工具 点击下载
暂无下载
  • 未经本站明确许可,任何网站不得非法盗链软件下载连接及抄袭本站原创内容资源!
查看评论
用户中心
主办单位:亚太建设科技信息研究院有限公司 中国建筑设计研究院 中国建筑工程总公司 中国土木工程学会    承办单位:施工技术传媒机构
京ICP证050763号

京公网安备 110102000406-6
主编:张可文 电话:010-57368788   编辑部:010-57368789,010-57368790
广告、理事会:010-68300059,010-68330203,010-68333804   邮购及查询010-68341147  传真010-68300061
地址:北京市西城区德胜门外大街36号中国建筑设计集团A座4层   邮编:100120        Email:sgjs@cadg.cn
施工技术网群鼓励技术交流,信息交流。群号:43883790    75228828    新浪微博:@施工技术传媒机构