天然岩石地基上的超高层建筑基础施工

[12-11 16:59:29]   来源:http://www.tmgc8.com  建筑设计   阅读:3350

由于深圳市地处山区,改革开放以来,随着城市建设的飞速发展,许多高山被夷为平地,部分高层建筑物建立在山体岩石之上,这类建筑的基础施工受到限制,不能进行桩基施工,而为了满足结构受力的需要,往往采用打锚杆的方法,这样又加大了地基对底板的约束,极容易引起底板大面积裂缝,本文结合深圳市荣超经贸中心工程的成功实例,介绍天然岩石地基上的基础施工方法。
  1、工程概况
  深圳市荣超经贸中心工程位于深圳市市民广场东侧,总建筑面积11.5万平方米,地下三层,地上46层,总高度204.5米,是一幢一类超高层商业办公楼。
  本工程采用天然岩石地基浅埋墙下条形基础或柱下独立扩展基础,持力层为微风化花岗岩,地基承载力特征值为10000Kpa,本工程采用锚杆抵抗水浮力,锚杆孔直径为180mm,锚杆孔进入微风化岩深度为3050mm,每根锚杆采用了3Φ28的HRB400带肋钢筋,采用M35水泥砂浆浇灌。单根锚杆抗拔承载力为360KN,施工前应进行抗拔试验。
  2、地下室底板高约束条件下
  混凝土裂缝原因分析
  混凝土是由多种材料组成的非匀质材料,它具有较高的抗压强度、良好的耐久性,但抗拉强度低、抗变形能力差、易开裂。
  岩石基础地下室底板混凝土裂缝产生的原因主要是:
  ⑴、由外荷载的直接应力(即按常规计算的主要应力)引起的裂缝;
  ⑵、由结构的次应力引起的裂缝;
  ⑶、由变形变化引起的裂缝,即由温度、收缩、不均匀沉降、膨胀等变形变化产生应力而引起的。
  ⑷、底板大体积混凝土的裂缝主要由变形变化引起的,即结构要求变形,当变形受到岩石基础、锚杆的约束时,引起应力,当该应力超过混凝土抗拉强度时就引起裂缝。
  为此,裂缝的产生既与变形大小有关,又与约束的强弱有关。
  3、针对本工程的特点提出应对措施,
  改善约束和构造设计
  在本工程之前,深圳市某工程也是一幢天然岩石地基上的超高层建筑,也是采用锚杆抗浮,其锚杆沿基础梁、板以及柱下独立扩展基础均匀、密集布置,底板施工后出现大量贯穿裂缝,导致地下室渗水无法使用,邀请了国内最知名的混凝土方面的专家现场会诊,花费数百万,至今仍然效果不理想。为此我公司上上下下对本工程基础施工高度重视,通过与工程实例的对比分析研究,提出以下应对措施:
  ⑴、在微风化花岗岩上,设置150厚细砂隔离滑动层,夯实其压实系数不小于0.94,用以降低岩石地基对底板砼的约束力,同时对砼主体结构的变形而引起的裂缝起到缓冲作用。
  ⑵、取消梁、板下的锚杆,仅在柱下独立扩展基础处集中设置,大大减少约束。
  ⑶、在高、低底板交接处,底板地梁处、底板核心筒处等,用30~50mm厚聚苯乙烯泡沫塑料作垂直隔离,以缓冲基础收缩时的侧向压力。
  4、锚杆施工技术
  4.1设备:金刚石钻孔机、空压机、注浆管等。
  4.2施工工艺:定出孔位、做出标记→钻孔→清理钻孔→注浆、放置锚杆→养护。
  4.3质量控制
  锚杆孔深偏差宜为50mm,孔径应大于杆体直径15mm;
  锚杆原材料型号、规格、品种以及各部件质量和技术性能应符合设计要求;
  锚杆孔位、孔径、孔深及布置形式应符合设计要求;
  孔内积水和岩粉应吹洗干净;锚杆杆体使用前应平直、除锈、除油;
  宜采用中细砂,粒径不应大于2.5mm,使用前应过筛;
  砂浆应拌和均匀,随拌随用;
  注浆中途停止超过30min时,应用水或稀水泥浆润滑管路;
  注浆管应插至距孔底50~100mm,随砂浆注入缓慢匀速拔出,杆体插入后,若孔口无砂浆溢出应及时补注。
  杆体插入孔内长度不应小于设计规定的95%,锚杆安装后,不得随意敲击。
  5、隔离滑动层施工技术
  5.1材料要求
  砂应优先选用天然级配材料,材料级配符合设计和施工要求;不得有粗细颗粒分离现象。
  5.2质量要求
  细砂隔离层施工温度不低于0℃,如低于0℃应按冬期施工要求,采取相应措施。
  细砂隔离层铺平后,应洒水湿润,并采用机具振实。
  细砂隔离层采用机械或人工夯实时,均不应少于3遍,其压实系数应符合设计要求。
  夯压完的隔离层如遇雨水浸泡或行车振动造成松动,应在排除积水和整平后,重新夯压密实。www.tmgc8.com
  5.3质量控制
  施工时应分层找平、夯压密实,采用环刀法取样,测定干密度,干密度以不小于该砂料在中密状态时的干密度数值为合格,下层密实度合格后,方可进行上层施工。用贯入法测定质量时,用贯入仪、钢筋或钢叉等以贯入度进行检查,小于试验所确定的贯入度为合格。
  6、底板结构施工
  ⑴、砼以后浇带分区施工,每个施工流水段长度不宜超过40m。
  ⑵、对于承台等较深部分的砼,宜分层浇筑,每一浇筑层采用平推浇筑法,即同一坡度,薄层循序渐进依次浇筑到顶。
  ⑶、通过多台砼泵机对不同部位不同深度的砼同时进行浇筑施工,达到协调统一,共同完成同一施工段的底板结构大体积砼的一次浇筑到位。
  ⑷、加强养护,采用蓄水养护应设供排水和水温调节装备,蓄水深度不少于80mm。
  7、小结
  通过以上这些应对措施和技术措施的采用,深圳市荣超经贸中心工程天然岩石地基上的超高层建筑基础施工取得了满意的效果,至今未发现裂缝渗水现象。


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