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上海环球金融中心地下逆作法施工方案

上海环球金融中心新建工程地下室平面呈不规则长方形，长约200m，宽108～120m，地下三层。楼板采用带柱帽的钢筋混凝土无梁楼盖，局部采用有梁体系。楼板由钢筋混凝土柱子支撑，柱网间距8.5×8.5m。基础形式为桩＋筏板基础，桩基采用φ700钢管桩，裙房基础底板厚2.0m（局部2.5m），垫层厚0.2m。

裙房逆作区三层地下室建筑面积为4.36万㎡，外墙周长603.5m，基坑面积14613㎡，开挖深度17.85m，局部最大开挖深度为18.85～19.85m，土方工程量25.63万m3，浇筑混凝土约4.98万m3。

裙房地下室逆作区支护结构设计概况

裙房区采用“二墙合一”的地下连续墙作为基坑围护结构、止水帷幕及地下室结构外墙。地下连续墙厚1.0～1.2m，深34.0m，墙顶采用1.5×1.0m的钢筋混凝土顶圈梁连成整体。坑底被动区采用SMW水泥土搅拌桩加固，加固厚度为4.0m，宽度6.0m，水泥掺量20%；基坑开挖面以上回掺至标高±0.00m，水泥掺量10%。逆作施工时，以结构梁板作为基坑水平支撑体系，在结构开口、楼板缺失及－10.55m标高处设置临时钢支撑或钢筋混凝土支撑。水平支撑体系由裙房建筑立柱和新增临时立柱支撑。建筑立柱为轧制型钢H400×400×13×21（SS400），立柱桩为φ700×11（SK490）钢管桩；新增立柱截面为500×500mmDB3305／T 168-2020 工程建设领域交易管理规范.pdf，采用钢格构柱4∠180×18，立柱桩为φ850钻孔灌注桩。逆作完成后，将建筑立柱包浇钢筋混凝土使其成为结构柱，并将新增临时立柱托换拆除。

裙房地下室各部位设计参数

裙房地下室各部位设计参数见下表：

9600KN、8200KN

桩长48m　桩径Ф700　t=11　沉降最大值100(59.21)　　残余量63.94

桩长60m　桩径Ф700　t=19　沉降最大值35.21(35.21)　残余量10.15

结构形式：3层现浇钢筋混凝土有梁和无梁楼盖，钢筋混凝土包型钢柱，两墙合一；柱网间距8.5×8.5m

混凝土强度等级及抗渗要求

C30P8（水下混凝土）

地下连续墙兼作围护墙和地下室外墙；型钢立柱外包钢筋混凝土

1地下工程防水等级为二级；地震设防烈度为7级；

2地下连续墙和新增立柱桩需分别进行墙底和桩底压浆，以控制结构间的差异沉降，确保结构在各个阶段的安全；

3本表未注明尺寸单位为mm。

上海环球金融中心新建工程西侧为东泰路和金茂大厦，相距40m；北侧为世纪大道，地面下有正在运营的R2线地铁隧道和银城路地道，离建筑红线距离约50m；东侧和南侧为公园规划用地及银城东路和银城南路。

工程地质和水文地质条件

拟建工程场地邻近黄浦江，根据“上海环球金融中心岩土工程勘察报告”，本工程地基均属第四系河口～滨海相、滨海～浅海相沉积层，主要由饱和的粘性土、粉性土、砂土组成。与裙房地下工程有关的土层自上而下的分布情况详见下表：

上部为杂填土，下部为素填土，结构松散

灰～灰黑，饱和，土质不均匀，结构松散

褐黄色，很湿，可塑～软塑，属超固结土

灰色，饱和，软塑～流塑，属超固结土

灰色，饱和，软塑～流塑，属正常固结

灰～褐灰色，饱和～很湿，软塑，属超固结土

暗绿色，湿，硬塑～可塑，属超固结土

草黄色，饱和，中密～密实，属中等压缩性土

草黄色～灰色，饱和，密实，属低压缩性土

草黄～灰色，饱和，中密～密实，属中等～低等压缩性土

灰色，饱和，中密～密实，属中等～低等压缩性土

灰色，饱和，密实，属低等压缩性土

青灰色，饱和，密实，属低等压缩性土

裙房地下室底板坐落在⑤灰～褐灰色粉质粘土层上，开挖范围内的土体多为④淤泥质粘土层，为流塑状，对基坑稳定不利。

工程所在地的上海市位于中国东海之滨，长江三角洲冲积平原，地貌形态单一，地形平坦。拟建场区西临黄浦江，场地绝对标高约3.31～4.04m左右（吴淞高程）。

场地地下水属潜水类型，补给源以大气降水和地表径流为主，场地地下水位在地面以下0.5～0.6m处。现场注水试验和实验室土工试验结果见下表

现场注水试验渗透系数(cm/s)

试验室土工试验渗透系数(cm/s)

现场注水试验渗透系数(cm/s)

试验室土工试验渗透系数(cm/s)

2第③层淤泥质粉质粘土夹砂质粉土土质较软且不均匀，局部夹较多的砂质粉土，基坑开挖时易产生塌方、管涌、流砂等不良地质现象。

综合本工程裙房区工程地质和水文条件、工程周边环境条件、裙房区基坑围护工程施工招标设计方案和招标图纸以及工程结构初步设计图纸，裙房地下工程具有以下特点：

1裙房基坑面积大，超深开挖，土方开挖量达25.63万m3。而且采用逆作法施工，土方开挖难度大，施工周期长。

2采用逆作法施工，采用“二墙合一”，对外墙（地下连续墙）的质量要求高；而工程地质条件差，有不均匀的夹砂粉质土层，容易造成塌孔，地下连续墙的施工难度大。

3坑底有承压水，在工程深基坑施工时，坑底土自重小于承压水压力，须采取减压措施。

4基坑周边的环境复杂，四周道路下埋各种管线繁多，正式运行的地铁和高耸的金茂大厦距离基坑边仅为40m，在基坑降水作业和土方开挖时，可能造成变形影响，需设置监测点点多面广，协调单位众多。

5采用逆作法施工，结构预留预埋多，精度要求高。

6裙房地下室楼层标高不一，在地下设备用房、多功能厅部位只有两层地下室，在土方开挖阶段须加设临时支撑；楼层洞口多，在地下室结构形成前也需加设临时支撑。

7裙房地下工程施工需综合考虑前期开工的塔楼地下室的情况，以便裙房与塔楼地下室分层顺利对接；同时，还得综合考虑塔楼地上施工的要求，为其提供合理的施工场地。

8工程地理位置显要，工程影响巨大，对文明施工、安全生产以及环境保护的要求高。

按照上海环球金融中心工程施工总承包总体部署要求，裙房地下工程作为一个独立的单体组织施工，组建裙房地下室逆作区项目经理部，在总承包部的统一协调下，负责对裙房地下室工程施工全过程进行管理。

裙房地下室逆作法施工总流程

地面层楼板结构施工流程

裙房地下连续墙施工测量

裙房地下室逆作区楼层施工测量

楼层施工阶段平面控制网

在地面层楼板施工完成前采用外控法，控制点同裙房地下连续墙施工阶段。在地下连续墙开始施工至第一次土方开挖期间对轴线控制桩每半月复测一次，以防桩位位移影响到正常施工及工程测量的精度要求。在地面层楼板结构施工时，采用全站仪与塔楼控制轴线校核后，进行地面层结构的轴线测量。

轴线控制点采用激光经纬仪自上而下逐点投测，保证每一施工段至少2～3个点，作为角度及距离校核的依据。控制轴线投测至施工层后，先在结构平面上校核投测轴线，闭合后再测设细部轴线。

当每一层平面或每段轴线测设完后，必须进行自检，自检合格后及时填写报验单，写明层数、部位、报验内容并附一份报验内容的测量成果表报送监理单位复核认可，及时验证各轴线的正确程度状况。

在向基坑内引测标高时，首先联测高程控制网点，以判断场区内水准点是否被碰动，经联测确认无误后，方可向基坑内引测所需的标高。

采用钢卷尺水准法在同一平面层上所引测高程点，与塔楼各层标高控制点作相互校核，每次校核不少于3个点，校核后的校差不得超过3mm，取平均值作为该段施工标高的基准点，基准点在与裙房地下室相邻的塔楼竖向结构上和引测点附近的立柱上进行标识，以便施工中使用。

待模板支好检查无误后，用水准仪在高程控制点以外的钢立柱上抄测结构1米线，作为该层结构施工标高控制的依据。

裙房地下室施工阶段测量仪器的配置见下表：

2″±（3mm＋2pp×D）

配备3台BM500型成槽机，两个MHL60100抓斗和一个MHL80120抓斗。成槽机如右图所示。

采用4台起重机，其中用二台50t履带吊，二台30t汽车吊。

泥浆系统配备泥浆拌制设备、送浆及回浆设备、废浆处理设备等。

配备刷壁器、砼浇灌机架和锁口管顶升架等辅助设备，砼浇灌采用Φ250导管。

钢筋的下料、预埋件的制作和钢筋笼的焊接均在现场进行，配备对焊机、弯曲机、切断机及电焊机等相应设备。

为确保泥浆质量，配备一套泥浆检测设备，主要有泥浆比重计、粘度计等。

根据本工程的地质情况以及以往附近工程地下连续墙施工经验，本工程拟采用泥浆指标如下：

CMC：0.03～0.05％；

纯碱：0.4～0.5％；

比重：1.05～1.10g/cm3；

粘　度：19～25秒(漏斗粘度)；

失水量：<30ml/30min；

本工程地下连续墙施工流程合理考虑槽段施工顺序，保证一定间隔距离，基坑每一边上槽段应间隔施工，减小对周边环境影响。

根据设计图纸和业主提供的控制点及水准点在导墙上精确定出地下连续墙分段标记线，并根据锁口管实际尺寸在导墙上标出锁口管位置。

根据地下连续墙的垂直度要求，成槽过程中利用成槽机上的垂直度仪表及自动纠偏装置来保证成槽垂直度，允许偏差控制在1/400以内。

地下连续墙施工采用分段、间隔流水施工。

槽深采用标定好的测绳测量，每幅根据其宽度测2～3点，同时根据导墙实际标高控制挖槽的深度，以保证地下连续墙的设计深度。

成槽完毕，采用底部抽吸、顶部补浆的方法进行置换和清淤，置换量不小于该槽段总体积的1/3，使底部泥浆比重不大于1200kg/m3，地下连续墙沉淀淤积物厚度不大于100mm。

为提高接头处的抗渗及抗剪性能，对地下连续墙接合处，用外型与凹槽相吻合的接头刷紧贴砼凹面上下往返刷动十至十五次，保证砼浇筑后密实、不渗漏。

槽段清基合格后，立刻吊放锁口管。用起重机分节吊放拼装，垂直插入槽内。锁口管的中心

应与设计中心线相吻合，底部插入槽底300～500mm，以防止砼倒灌。上端口与导墙连接处用木榫楔紧定位，防止倾斜。

根据施工场地的实际情况，拟搭设三个钢筋笼现场制作的平台。平台尺寸7×38m，采用槽钢制作。为便于钢筋放样布置和绑扎，在平台上根据设计的钢筋间距、预埋件的设计位置画出控制标记，以保证钢筋笼和各种埋件的布设精度。

钢筋笼制作、埋件固定、注浆管固定和保护层设置：

钢筋要有质保书，并经试验合格后才能使用。钢筋笼经焊接成为整体。纵向受力钢筋接长时采用闪光对焊接头，其余接头采用单面搭接焊。在同一断面上接头数量小于50％，并错开距离30d（d为钢筋直径），且不小于500mm。

钢筋笼的纵横向钢筋交点处用点焊固定。为保证砼保护层的厚度，在钢筋笼宽度上水平方向设三列定位垫块，垫块竖向间距5m，交错布置。

浇筑要求：⑴水下砼浇筑采用导管法施工，砼导管选用D=250mm的园形螺旋快速接头型。

⑵用吊车将导管吊入槽段规定位置内，导管顶端上安方形漏斗。

⑶在砼浇筑前要测试砼的坍落度，并做好试块。每幅槽段做一组抗压试块。

技术要点：（1）导管插入到离槽底标高300～500mm方可浇筑砼。

（2）检查导管的安装长度，并做好记录，每车砼填写一次记录，导管插入砼深度应保持在2.5～3m。

（3）应保证初灌量DB11／T 1767-2020 再生水利用指南　第1部分：工业.pdf，一般每根导管应备有1车6m3的砼量。

（4）为了保证砼在导管内的流动性，防止出现砼夹泥的现象，槽段砼面应均匀上升且连续浇筑，浇筑上升速度不小于3～4m/h，二根导管间的砼面高差不大于500mm。

（5）在砼浇筑时，不得将路面洒落的砼扫入槽内，污染泥浆。

（6）砼泛浆高度不小于500mmDB11／T 3122.10-2017标准下载，以保证墙顶砼强度满足设计要求。

锁口管提拔与砼浇筑相结合，砼浇筑记录作为提拔锁口管时间的控制依据，根据水下砼凝固速度的规律及施工实践，砼浇筑开始后3～5小时左右开始拔动。其幅度不宜大于0.5m，以后每隔30分钟提升一次，其幅度不宜大于0.5～1.0mm，并观察锁口管的下沉。待砼浇筑结束后6～8小时，将锁口管一次全部拔出并及时进行清洁和疏通工作。

在地下连续墙的每幅槽段中预留Φ80注浆孔3个。在地下连续墙混凝土强度达到100%后进行墙底注浆。