[12-11 17:01:08] 来源：http://www.tmgc8.com 工程技术 阅读：3111次
李清明1，王贤能2，李荣强3(1.中国地质大学(武汉)，湖北武汉430074；2.深圳市工勘岩土工程有限公司，广东深圳518026；3.深圳市建设局，广东深圳518031)
[摘要]赛格广场大厦位于深圳市繁华的华强北商业街，是一座地上72层，地下4层的超高层建筑物。通过采用地下连续墙和逆作法施工，为城市建筑物密集区的超高层建筑深基坑支护及施工提供了经验。
[关键词]深基坑支护；地下连续墙；逆作法施工；赛格广场
[中图分类号]TU753.8[文献标识码]A[文章编号]1002-8498(2005)S0-0038-03
Application of Diaphragm Wall and Inverse Construction Method to theDeep Foundation Pit Support of Saige PlazaLI Qing-ming1，WANG Xian-neng2，LI RONG-qiang3(1.China University of Geosciences(Wuhan)，Wuhan,Hubei 430074，China；2.Shenzhen Gongkan Geotechnical Engineering Co.,Ltd.，Shenzhen,Guangdong 518026，China；3.Shenzhen Construction Bureau，Shenzhen,Guangdong 518031，China)Abstract：Saige Plaza is a high-rise building with 72 floors and 4 floors basement，which is located in Huaqing Northcommercial street.The problems of short schedule and the effect of plaza construction on environment have been solved bythe application of diaphragm wall and inverse construction method，which has provided successful experience of the deepfoundation pit support and construction of high-rise building in downtown district.Key words：deep foundation pit support;diaphragm wall;inverse construction method;saige plaza
赛格广场大厦分主塔楼和裙楼两部分。主塔楼地上72层，高358m，总建筑面积163470m2，平面呈八边形，结构采用芯筒外框体系；裙楼地上10层，设在主塔楼的西、南两侧，采用框架结构；楼梯间及电梯井壁采用钢筋混凝土剪力墙。在主塔楼和裙楼设地下室4层，设计基坑深17.5m(内筒部位开挖深为24.5m)。1场地岩土工程条件1.1场地各地层的工程性质及分布情况场地原地貌属风化残丘坡地，地势北高南低，后经人工改造，现地势较为平坦。场地地层主要为第四系坡积、残积粘性土层，上覆一定厚度的人工填土，下伏燕山期的粗(细)粒花岗岩，具体地层如下：
①人工填土褐黄、褐红色，主要由粉质粘土组成,上部0.2～0.4m一般为路(地)面混凝土、砂石垫层，稍湿，结构稍密,在场地内广泛分布，厚0.30～3.10m；
②坡积粘土褐红、铁红、黄白色相杂，网纹状结构，含2～3m的石英砾15%～30%，湿，硬塑～坚硬状态，厚1.00～12.90m；
③残积砾质粘土褐黄、棕红色，由粗粒花岗岩风化残积而成，含石英砾20%～40%，湿，可塑～硬塑状态，厚9.60～25.30m，埋深1.50～14.20m，不规则夹有二长岩、煌斑岩等不含石英的岩脉风化的纯粘性土细脉，具有高含水(含水量40%～50%)，高孔隙比(1.00～1.55)，可塑～软塑状态(液性指数0.50～0.98)；
④残积粉质粘土褐黄色，由细粒花岗岩风化残积而成，湿，可塑～硬塑状态，主要分布在场地南部，厚2.10～6.60m；
⑤全风化粗(细)粒花岗岩褐黄、铁红色，岩石中矿物除石英外，其它已全部风化成粘性土，保留原岩结构，岩芯呈土状。厚0.8～7.80m，层顶板埋深17.80～29.70m；
⑥强风化粗(细)粒花岗岩褐红、褐黄色。岩石中斜长石、云母已风化成粘性土，钾长石呈颗粒状，保留原晶形，手捏成砂砾状。原岩结构清晰，风化裂隙极发育，岩芯呈砂土状或碎块状，岩块手可折断，厚1.50～12.20m，层顶埋深20.50～35.80m；
⑦中风化粗(细)粒花岗岩浅黄、浅肉红色。岩石中长石稍有风化，裂隙发育，裂隙面被铁锰质浸染。岩芯较破碎，呈短地下连续墙及逆作法在深基坑支护中的应用39柱状或碎块状，岩块用手折不断，锤击难碎，厚0.30～16.40m，层顶埋深25.50～43.70m；
⑧微风化粗(细)粒花岗岩肉红色，岩石中矿物未风化，仅节理面有浅铁锈色，岩芯完整，呈长柱状。岩石坚硬，断口新鲜，顶板埋深29.30～53.00m，揭露厚度0.20～19.70m；
⑨微风化石英岩脉浅灰色。构造节理十分发育，岩石破碎多呈碎块状，在场地内呈脉状分布，厚4.80m。
1.2场地地下水条件场地内坡积粘土、残积(砾质)粉质粘土和全风化粗(细)粒花岗岩为相对隔水层，强、中风化粗(细)粒花岗岩为场地内主要含水层，地下水属基岩裂隙微承压水类型，其来源主要为大气降水渗入和来自西北向的侧向补给。地下水位埋深0.60～2.75m，稳定地下水位标高8.45～9.70m。根据群孔抽水试验，强(中)风化粗(细)粒花岗岩的渗透系数K为0.07～0.39m/d，平均0.22m/d，影响半径26～166m，平均85m。1.3场地内断裂构造根据钻探揭露，在拟建场地主塔楼的西南部发育一条走向北西，倾向南西，倾角约70°左右的张扭性断裂，其特征为断裂两侧基岩顶板起伏变化大，岩石破碎。构造岩以碎裂岩为主，沿断裂面可见0.70～1.70m的半胶结断层角砾岩，角砾成分为花岗岩，胶结物为泥质或硅质。该断裂基本控制了后期侵入的细粒花岗岩的产状，沿断裂带分布有石英岩脉或硅质岩脉，并在微风化粗粒花岗岩和细粒花岗岩的接触带中发育较多3～10mm的小孔洞，部分孔洞内生长有1～3mm的石英晶体。经分析，该断裂为区域上非活动性的北西向断裂组上步断裂的次一级断裂。另外综合考虑深基坑开挖、基坑降水和人工挖孔桩施工降水对周围建筑物的影响以及拟建场地位于繁华的闹市区，施工场地特别紧张而影响施工进度等问题，决定采用全逆作法施工，来解决上述一系列问题，同时亦可缩短工期，节约投资。www.tmgc8.com
2地下连续墙设计2.1地下连续墙嵌固深度确定本工程地下连续墙按其内边线与地下室周边轴线重合布置，周长340m，替代地下室外墙。地下连续墙既是围护结构，同时兼做承重墙，在设计中验算了地下连续墙结构的整体稳定性、承载力等多种安全度，也考虑了地下水的渗透以及对环境的影响，最后取定地下连续墙的有效深度按≥25.0m(墙顶标高为设计±0.00以下1.6m)，并入强风化岩内1.0m进行双控。
2.2导墙设计及槽段划分本工程采用“┓┏”现浇RC导墙，导墙厚200mm，深1500mm。槽段的长度根据成槽机械设备的成槽能力、混凝土的供应能力、槽壁的稳定性等综合确定，且满足结构要求梁板放在槽段上。共划分为68个槽段，标准长6m。对于邻近电子配套市场的一侧，相应缩短槽段的长度，增加导墙的厚度及深度。为保证地下墙的整体性和足够强度，槽段之间的接头位置必须避开地下室的拐角部位及内部结构的联结处。
2.3地下连续墙结构设计地下连续墙的结构设计采用同济大学开发的三维有限元计算软件，对施工阶段及使用阶段进行了仿真计算，模拟逆作法施工的各个工况，共计算了14种工况。计得地下墙弯矩Mmax=900kN·m，支撑轴力Nmax=600kN，水平位移Smax=8mm。地下墙厚度取定为800mm，混凝土强度等级为C30，抗渗标号S8，主筋按弯矩包络图配置，最大配筋。地下墙墙顶设置RC冠梁，以加强其整体性；地下墙采用柔性接头，为改善地下室的使用和受力条件，设200mm厚RC内衬。
2.4支撑系统设计地下室结构的梁板结构为地下室逆作法施工的可靠支撑体系，其内力计算考虑其与地下墙的空间协同作用进行计算，根据地下墙计算内力校核，主体结构设计单位取定的地下室梁板结构尺寸满足要求。梁的尺寸一般为600mm×1000mm～800mm×1200mm，板厚400～600mm。施工过程中，可先做些临时水平支撑
。2.5中间支撑柱及预埋件本工程所有柱子均为钢管混凝土柱，柱最大轴力N=90000kN，对应的钢管断面为φ1600 mm×28mm。基础为一柱一桩布置的挖孔桩。经计算复核，本工程不专门另设中间支承柱，逆作法的中间支承柱采用工程柱。地下室结构的梁板体系与地下连续墙的连接采用预埋钢筋、预埋钢板连续。
2.6冠梁设计本工程地下墙设冠梁，将各槽段地下墙顶部连成整体，以在基坑土方开挖时，协调各单元的受力与变形。地下墙顶部冠梁高1000mm×宽1000mm，混凝土强度等级C30。冠梁兼作地下室外墙一部分，因此地下墙冠梁内设预埋件，并预留各种穿墙管的位置。
3地下室“全逆作法”施工
3.1“全逆作法”施工工序概念设计地下室采用“全逆作法”施工，按以下工序进行：地下连续墙施工→人工挖孔桩施工→安装中间支承柱(结构钢管混凝土柱)→进行正/逆作法分界层楼板(±0.00层)的施工→地下、地上结构同步施工。
3.2地下连续墙施工工序地下连续墙的施工顺序如下：测量放线→导墙、道路修筑→成槽施工清孔、吊放接头管→钢筋笼制作安装→混凝土水下浇筑→转入下一单元槽段。
3.3地下连续墙施工
3.3.1成槽施工地下墙垂直度设计偏差<1/200，采用索式抓斗、导杆抓斗进行成槽施工，抓斗抓至设计标高后，用冲击配合方锤修槽。地下室为承重墙，槽段形成后，在钢筋笼入槽前清槽，控制沉渣厚度<2cm；然后吊装接头管，待混凝土初凝后，顶升拨出接头管。
3.3.2钢筋笼制作与安装在场地内设4个25m×6m的钢筋制作平台，钢筋笼的制安过程中，严格按设计图纸设置预埋钢筋，确保预埋件的水平、垂直位置准确。预埋件焊接在钢筋笼上，外盖泡沫塑料板。用1台136t的主吊机结合1台20t的吊机，采用两侧铁扁担的起吊方法起吊钢筋笼。对于高大的钢筋笼分段起吊，竖向拼接，然后整体入槽。竖向拼接的位置设在墙体弯矩较小处，竖向钢筋的连接用焊接。
3.3.3混凝土水下浇筑成槽清槽检查合格后，吊装接头管和钢筋笼后，即可浇筑混凝土。采用商品混凝土，开导管法水下浇筑。导管下口埋入混凝土2~4m，随浇随提升随拆，不得中断。
3.3.4中间支撑柱施工完成北侧及东侧地下连续墙的施工后，将场地划分为2个区，分别穿插施工地下连续墙及挖孔桩。人工挖孔桩的施工从自然地面开始。桩顶预先做好基础承台和钢管柱的杯口。所有钢管柱均先于厂家制造好后再运至施工现场。钢管柱吊装后从自然地下处插入基础杯口，经校正即可固定。钢管柱随着逆作法工序的展开而逐层接高。www.tmgc8.com
3.3.5“全逆作法”结构施工在自然地面将结构所有钢管柱安装就位并适当固定后，即可安装±0.00层的钢梁(钢梁与钢管柱的连接为刚性节点)和压型钢板组成的组合盖体系(在⑤～⑦轴之间预留出土坡道)，并与周边地下墙结构进行可靠连接，浇筑楼盖及钢管柱的混凝土。进行正、逆作法施工的分界层楼板(±0.00结构层)施工完成后，即可按地上结构安装、地下挖土及地下结构施工的工序同步进行，这样就可以实现逆作法施工的目的。地下部分继续吊装钢管柱段，将钢管柱向上对接延伸，然后安装地上一层的梁和组合楼盖，浇筑混凝土，逐层向上施工，一般3层1根钢管柱段；地下部分首先挖土方和土方外运，挖完地下一层后，安装地下一层的梁和组合楼盖，浇筑混凝土。地上、地下结构施工同步进行，直至结构竣工。地下室土方开挖后，将地下墙清洗、凿毛、整平，扳出预埋钢筋，对漏水处进行防水处理后，绑扎钢筋，正作施工RC内衬墙。
3.3.6土方开挖土方开挖是逆作法的一个难点，应尽可能地提高土方挖运的机械化作业程度。对于本工程土方开挖基本上属于暗挖作业，土方开挖的顺利与否，对地下室的“逆作法”成功与否起决定作用。本工程结构柱网一般为12m×12m，层高3.6m，对于土方开挖机械的工程回转半径及工作高度空间的要求是有利的。本工程选用0.8～1.2m3的中小型挖掘机械。土方开挖按地下室各楼层暗挖作业，直至底板标高，实现了全机械化施工，机械挖掘、机械转运、机械提升，大大提高了土方施工的效率。地下室–1层施工时，在⑤～⑦轴之间预留宽约6m的坡道，作为土方挖运及材料进出的通道；-2、-3、-4层施工即预留出土口，垂直运输土方。土方挖运与地下室结构分段交叉流水施工。
