上海中心主楼基坑施工专项方案

上海中心大厦主楼基坑施工专项方案上海建工（集团）总公司上海中心大厦项目管理部2009.9.24本标段承包范围本方案编制范围现场情况一、本标段承包范围1.主要承包范围1.1.1主楼地下室部分主楼地下室工程主要承包内容包括降水、土方开挖及外运、环形围檩、栈桥平台、桩顶造除、垫层、主楼基础底板、基础底板外防水、混凝土结构、钢结构、防雷接地、机电预埋、电梯井道预埋、幕墙埋件等。1.1.2裙房地下室部分裙房地下室工程主要承包内容包括降水、土方开挖及外运、围檩、逆作法之梁板结构、支撑、桩顶造除、地墙及环形围檩拆除、拆除钢格构柱、垫层、裙房基础底板、基础底板外防水、柱墙结构、钢结构、人防预埋、机电预埋、电梯井道预埋等。1.1.3裙房地下公共通道顶板结构部分裙房地下公共通道顶板结构工程主要承包内容包括地下公共通道顶板结构、地下公共通道顶板外防水、地墙公共通道口开凿、地下公共通道顶板土方回填、东泰路和花园石桥路一侧工地历史围墙拆除和从新搭设等。一、本标段承包范围一、本标段承包范围一、本方案编制范围本方案主要包括上海中心大厦主楼降水运行、土方开挖、环形围檩施工及基础底板垫层浇捣等。地下连续墙钢筋笼加工场三、现场情况危险品仓库配电房灯架泥浆泵钢筋堆场及加工场模板堆场及加工场走道板地下连续墙钢筋笼加工场(9月25日开始搬迁)三、现场情况走道板疏干井主楼区域基坑开挖信息化施工管理基坑降水运水应急抢险措施项目组织管理工程概况施工总体安排基坑降水运行方案挖土施工方案环形围檩施工方案一、工程概况1.1、建筑概况“上海中心大厦”项目基地总面积约3.61万m2（含红线外花园石桥路、东泰路道路地下管廊公共通道面积0.57万m2）。拟建塔楼总层数为121层，裙房地上8层，地下5层，塔楼建筑高度为632m，为超高层摩天大楼，建成后将成为中国第一高楼。单位挖深层数层高结构形式塔楼地下室-31.10m54.7m、3.6m、4m、6m、6.1m内筒外框劲性结构裙房地下室-26.70m54.7m、3.6m、4m、6m、5.6m框剪结构一、工程概况1.2、结构概况本工程为桩筏基础，主楼底板厚6m，裙房底板厚1.6m，桩全部为钻孔灌注桩。主楼围护结构采用地下连续墙和6道环形支撑，裙房区域采用“两墙合一”的地下连续墙，借用逆作法施工的楼层水平结构作为水平支撑。主楼区域采用钢筋混凝土核心筒和巨型外框架结构形式，裙房区域为框架剪力墙结构。主楼地下室核心筒和剪力墙均为钢板剪力墙，外墙厚1200mm，内衬36mm厚钢板，内墙厚1000mm，内衬30mm厚钢板，核心筒与巨型柱之间剪力墙厚2000mm，内衬40mm厚钢板。巨型框架柱为钢结构劲性柱-混凝土复合结构，巨型柱的外包尺寸为4300*5300，角柱为2200*5500。主楼和裙房筏板混凝土强度等级均采用C50，巨型柱、角柱和核心筒剪力墙混凝土为C80，地下室外墙及梁板混凝土为C35，其余除地下室外墙以外的墙柱混凝土为C50,钢结构主要采用Q345级钢材。一、工程概况1.3、支护概况（1）本工程塔楼基坑开挖深度为31.10m，采用明挖顺作法的基坑施工方法。（2）塔楼区围护采用121m直径的环形地下连续墙围护体系，围护地墙厚1200mm，支撑体系为6道环形圈梁。1#基坑钢梯3#挖土栈桥平台4#基坑钢梯3#基坑钢梯2#基坑钢梯1#挖土栈桥平台2#挖土栈桥平台4#挖土栈桥平台土方中转平台环形支撑地下连续墙内轮廓线AA挖土栈桥平台-0.50(+4.10)-0.50(+4.10)-1.750-9.30-15.30-20.30-24.20-27.90LL2LL3150挡土板双层双向18@150-17.30土方中转平台LL4LL5-31.60环形围檩、挖土栈桥平台、基坑钢梯位置示意图A-A一、工程概况1.3、支护概况一、工程概况1.4、地质概况场地自然标高一般约3.5～4.8m，属滨海平原地貌类型。地基土在150m深度范围内的土层主要由饱和粘性土、粉性土和砂土组成，可分为12层，其中第⑤、⑦层分为多个亚层，第8层缺失，第⑦、9层土连通，地质情况及其参数指标详见下表所示。土层序号土层重度γ(kN/m3)固快峰值静止侧压力系数K0水平渗透系数(cm/sec)竖向渗透系数(cm/sec)C(kPa)()②褐黄~灰黄色粉质粘土18.61919.50.471.83x10-71.17x10-7③灰色淤泥质粉质粘土17.79210.463.49x10-71.73x10-7④灰色淤泥质粘土16.810130.581.15x10-75.19x10-8⑤1a软塑~可塑17.61212.50.571.31x10-76.27x10-8⑤1b软塑~可塑18.216170.451.27x10-76.75x10-8⑥暗绿色粘土19.745190.451.33x10-78.27x10-8⑦1砂质粉土18.8434.50.371.86x10-41.44x10-4⑦2黄色粉砂19.1335.50.358.66x10-45.41x10-4⑦3粉砂19.0334.50.365.86x10-44.05x10-4⑨118.94350.381.69x10-41.22x10-4一、工程概况1.4、地质概况对本工程影响最大的为第⑦层中赋存的承压水，受场地周边高层建筑深基坑及市政工程降水影响，勘察期间测得第⑦层承压水头埋深约为12.3～14.2m（低于上海市承压含水层水位埋深的，其变化幅度一般在3.0m～11.0m），相应标高-8.31～-10.03m。同时拟建场地地表分布厚度较大的杂填土，南侧基坑边线局部存在未清除的原有基础；而且周边管线众多，环境复杂。一、工程概况主楼基坑与周边建筑、管线关系网二、施工总体安排2.1、施工总体安排主楼基坑采取明挖顺作施工，目前主楼钻孔灌注桩、临时地下连续墙以及第一道环形围檩和挖土栈桥平台已完成。准备进行基坑降水、挖土、第二～四六道环形围檩及土方中转平台等施工。2.1.1、降水施工安排地表潜水采用真空疏干井结合轻型井点进行降水。主楼基坑开挖至17.50m以下时需开启减压井降承压水；减压井坑内坑外同时布置，先启用坑内井降承压水，当降水不能满足要求时，再开启部分坑外减压井，结合观测井的监测结果，按需降水。二、施工总体安排2.1.2、挖土施工安排主楼基坑共分7层进行开挖，除第七层采用盆式挖土外，其它6层均采用岛式挖土，先开挖基坑该层环边土方，分段流水施工环形围檩，再开挖该层中部土方。下层土方的开挖原则上须待该层环撑养护到80%设计强度后。考虑到土方的连续开挖，如果该层土方开挖完毕后，强度未到达要求，可结合现场实际情况，在设计、监理、业主的认可下，采用岛盆结合的方式进行下层土方的开挖，先行开挖下层中部土方，开挖深度不超过4m，同时确保环边留土离开主楼地下连续墙不小于30m。二、施工总体安排2.2、主楼基坑开挖与周边施工协调（1）地下公共通道区域开挖及结构施工预计于11月中旬开始，对应主楼基坑开挖，此时处于正第三层、第四层土方开挖阶段，由于目前公共通道区域图纸还不够详细，该区域的施工方案暂时无法确定，须等相关图纸进一步深化后，在详细的施工方案中就该区域的施工对主楼基坑开挖的影响作进一步分析，并提出解决方案。（2）交通组织上，地下公共通道区域施工期间的车辆进出主要依靠现场东南角和西北角的临时1＃门和2＃门，而主楼挖土阶段的车辆进出主要依靠现场新开的1＃门、2＃门和3＃门。两者在路线上并无较大的冲突。（3）地下公共通道区域开始施工后，应对主楼的挖土加强监测频率，做好监测数据的记录、收集、分析和反馈。2.2.1、地下公共通道区域与主楼基坑开挖协调施工二、施工总体安排（1）主楼基坑开挖到第四层土体阶段，此时减压降水开启，根据施工过程中的信息化监测成果，如果减压降水的开启对桩基施工影响很大，则裙房桩基施工必须全部停止。此时现场按照裙房续标中两阶段施工方案严格执行。（2）合理安排各区域的打桩流程，尽可能的不影响主楼基坑开挖的出土路线，进行出土路线道路下方的工程桩施工时，应尽可能配备足够多的机械和劳动力，连续不间断施工，确保将影响时间缩短至最低。同时应提前通知挖土施工方，对出土路线作好相应的调整。2.2.2、裙房桩基与主楼基坑开挖协调施工二、施工总体安排（1）土方车应尽可能沿环形道路外侧行车，履带吊等大型机械设备可结合现场场布调整行走路线，行走中尽可能避开主楼环形道路，选择其它路线，减少对主楼基坑的动载影响。（2）加强挖土过程中的施工监测，作好数据的收集与分析，更为科学、准确、合理的制定过程中的荷载控制量化指标或报警值。2.2.3、重型车辆行走与主楼基坑开挖协调施工二、施工总体安排2.3、土方开挖进度计划施工内容工期开始时间完成时间第一、二层土方及第二道围檩25d2009年9月30日2009年10月24日第一、二层土方开挖25d2009年9月30日2009年10月24日第二道围檩施工11d2009年10月8日2009年10月18日第二道围檩养护6d2009年10月19日2009年10月24日第三层土方、第三道围檩20d2009年10月25日2009年11月13日第三层土方开挖20d2009年10月25日2009年11月13日第三道围檩施工11d2009年10月28日2009年11月7日第三道围檩养护6d2009年11月8日2009年11月13日第四层土方、第四道围檩20d2009年11月14日2009年12月3日第四层土方开挖（内圈承压水降水）20d2009年11月14日2009年12月3日第四道围檩施工11d2009年11月17日2009年11月27日二、施工总体安排2.3、土方开挖进度计划施工内容工期开始时间完成时间第四道围檩养护6d2009年11月28日2009年12月3日第五层土方、第五道围檩22d2009年12月4日2009年12月25日第五层土方开挖及凿除桩基翻浆22d2009年12月4日2009年12月25日第五道围檩施工13d2009年12月7日2009年12月19日第五道围檩养护6d2009年12月20日2009年12月25日第六层土方、第六道围檩23d2009年12月26日2010年1月17日第六层土方开挖凿除桩基翻浆23d2009年12月26日2010年1月17日第六道围檩施工14d2009年12月29日2010年1月11日第六道围檩养护6d2010年1月12日2010年1月17日第七层土方27d2010年1月18日2010年2月13日第七层土方开挖、桩顶处理25d2010年1月18日2010年2月11日局部深坑开挖10d2010年2月2日2010年2月11日底板垫层施工15d2010年1月29日2010年2月12日三、基坑降水运行方案3.1、降水井井点布置（1）在标高-4.60m层土体上布置5套轻型井点，每套长度不超过50m，井管长约6m。（2）主楼基坑内设置25m深的真空管井井点疏干降水井42口，25m深的疏干观察井4口。（3）主楼基坑内设置55m深的减压降水井12口，45m深的观察井3口；基坑外设置65m深的减压降水井28口，裙房两墙合一的地下连续墙内侧设置45m深的观察井4口，裙房两墙合一的地下连续墙外侧设置45m深的观察井3口。说明：１、主楼基坑内12口减压井内承压水经环形道路流入环形道路外的600x800ｍｍ的环形排水沟；2、主楼区域基坑外28口减压井均就近将排水管接入环形道路外侧的环形排水沟槽内.主楼基坑底板排水布置图三、基坑降水运行方案1#沉淀池2#沉淀池下水道下水道600*800排水沟600*800排水沟600*800排水沟环形排水沟环形道路开槽600*800排水沟3#沉淀池下水道三、基坑降水运行方案同基坑围护栏杆连接∅48钢管栏杆6.3＃槽钢@400减压井50×100木方上铺七夹板10＃槽钢同基坑围护栏杆连接埋件200×20010＃槽钢501502000500500第一道环形支撑减压井操作平台平面图三面绿网围栏∅48钢管栏杆50×100木方上铺七夹板10#槽钢360100埋件200×200∅48钢管脚手拉结