上海环球金融中心地下逆作法

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1、上海环球金融中心新建工程 裙房地下室逆作区施工组织设计 1 第一章第一章 工程概况及特点工程概况及特点 上海环球金融中心新建工程 裙房地下室逆作区施工组织设计 2 第一节第一节 工程设计概况工程设计概况 一一. 地下工程设计概况地下工程设计概况 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 108120 m，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 8.58.5m。 基础形式为桩筏板基础， 桩基采用700 钢管桩， 裙房基础底板厚 2.0m （局 部 2.5m） ，垫层厚 0.2m。 在塔楼地下室和裙房地下室

2、之间设置直径达 100m 的圆形地下连续墙临时围护结构将地下室 分为塔楼区和裙房区，塔楼区采用顺作法先期施工，裙房区采用逆作法施工。在塔楼地下室底板 结构达到设计强度后方可开始裙房地下连续墙的施工，在塔楼区主体结构施工至地面层后方可进 行裙房逆作区地面层楼板施工，并与塔楼区地面层楼板相连接。地下室塔楼顺作区和裙房逆作区 划分如图图 1-01 所示。 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 18.8519.85m，土方工程量 25.63 万 m3，浇筑混凝土约 4.98 万 m3。 二二. 裙房地

3、下室逆作区支护结构设计概况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 1.01.2m，深 34.0m，墙顶采用 1.51.0m 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 H4004001

4、321 （SS400） ，立柱桩为700 11（SK490）钢管桩；新增立柱截面为 500500mm，采用钢格构柱 418018，立柱桩为850 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。 裙房地下室逆作区支护结构和各层结构梁板设计标高情况分别见图图 1-02“裙房逆作法支护结 构设计概况图一（一般位置处） ” 、图图 1-03“裙房逆作法支护结构设计概况图二（机电间处） ”及图图 1-04“裙房逆作法支护结构设计概况图三（多功能厅处） ” 。 三三. 裙房地下室各部位设计参数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： 埋深17

5、.85m 持力层 7-2 工程桩极限承载力 9600KN 、8200KN 桩基钢管桩 桩长 48m 桩径700 t=11 沉降最大值 100(59.21) 残余量 63.94 桩长 60m 桩径700 t=19 沉降最大值 35.21(35.21) 残余量 10.15 地 基 基 础 筏板底板厚度 2 m（2.5m） 顶板厚度 300mm 地下室 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 基础 C30 柱 C40 内墙 C30 外墙 C30P8（水下混凝土） 混凝土 强度等 级及抗 渗要求 板 C40 楼梯 C30 钢筋 8-20H

6、PB235(GB13013) 6-50HRB335(GB1499) 4-12LL550(LGJ/T114-97) 特殊结 构 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 其它说明事项： 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 裙房地下室逆作区施工组织设计 3 第二节第二节 工程环境条件工程环境条件 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 40 m；北侧为世纪大道，地面下 有正在运营的 R2

7、 线地铁隧道和银城路地道，离建筑红线距离约 50 m；东侧和南侧为公园规划用 地及银城东路和银城南路。 裙房地下室退红线距离分别为 10 m（东） 、10 m30 m（南） 、10 m（西） 、3 m（北） 。本工 程周边地下管线众多，且无综合管线图。根据基坑围护设计单位整理的基坑周边管线分布情况表 可以看出，离基坑较近的重要管线有位于世纪大道下的500、600 钢管上水线（离基坑边 9m） 、 300 钢管上煤线（离基坑边 16.5m） ，还有位于东泰路下的 36110、60100 塑料管电话电视线 （离基坑边 11m） 、500、600 钢管上水线（离基坑边 13.3m、24m） 、300

8、 钢管煤气线（离基 坑边 16m） 。其余的重要地下管线离基坑边在 40110m 之间。 本工程周边环境情况及周边道路下各类管线离基坑边线的距离详见图图 1-05 所示。 第三节第三节 工程地质和水文地质条件工程地质和水文地质条件 一一. 工程地质条件工程地质条件 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： 工程地质概况表 层次 土层名称 柱状图 厚度(m) 描述 渗透系数（cm/s） -1 填土 0.72.0 上部为杂填土，

9、下部为素填 土，结构松散 -2 浜填土 0.82.2 灰灰黑，饱和，土质不均 匀，结构松散 粘 土 夹 粉 质 粘土 0.62.2 褐黄色，很湿，可塑软塑， 属超固结土 淤 泥 质 粉 质 粘土 3.15.2 灰色，饱和，软塑流塑， 属超固结土 1.27E-41.56E-4 淤泥质粘土 9.511.2 灰色，饱和，软塑流塑， 属正常固结 3.44E-65.39E-6 粉质粘土 5.79.4 灰褐灰色，饱和很湿， 软塑，属超固结土 3.52E-63.72E-6 粉质粘土 2.35.4 暗绿色，湿，硬塑可塑， 属超固结土 -1 砂 质 粉 土 夹 粉细砂 10.514.7 草黄色，饱和，中密密实，

10、 属中等压缩性土 -2 粉细砂 15.526.0 草黄色灰色，饱和，密实， 属低压缩性土 1.07E-43.16E-4 -3 砂质粘土 4.514.0 草黄灰色，饱和，中密 密实，属中等低等压缩性 土 -1 粉 砂 夹 粉 质 粘土 4.47.0 灰色，饱和，中密密实， 属中等低等压缩性土 -2 含砾中粗砂 11.817.1 灰色，饱和，密实，属低等 压缩性土 2.62E-44.55E-4 -3 粉细砂 51.656.3 青灰色，饱和，密实，属低 等压缩性土 工程地质分布与裙房地下工程之间的关系详见图图 1-02、03、04 所示。 裙房地下室底板坐落在灰褐灰色粉质粘土层上， 开挖范围内的土体

11、多为淤泥质粘土层， 为流塑状，对基坑稳定不利。 二二. 水文地质条件水文地质条件 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 3.314.04m 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 各土层的渗透系数 土层 深度 （m） 现场注水试验渗透 系数(cm/s) 静止水位 (m) 水位标高(m) 试 验 室 土 工 试 验 渗 透 系 数 (cm/s) 4.06.5 1.27E-41.56E-4 0.72

12、 1.33 2.712.98 Kv=1.75E-5 Kh=1.10E-4 11.0 14.0 3.44E-65.39E-6 0.53 1.10 3.043.17 Kv=1.32E-7 Kh=6.24E-7 土层 深度 （m） 现场注水试验渗透 系数(cm/s) 静止水位 (m) 水位标高(m) 试 验 室 土 工 试 验 渗 透 系 数 (cm/s) 20.0 22.0 3.52E-63.72E-6 1.25 1.46 2.242.79 Kv=2.50E-7 Kh=2.34E-6 -2 50.0 56.0 1.07E-43.16E-4 5.75 6.00 -1.96-2.05 Kv=6.21E

13、-4 Kh=1.10E-3 上海环球金融中心新建工程 裙房地下室逆作区施工组织设计 4 -2 81.0 83.0 2.62E-44.55E-4 6.40 6.98 -2.70-2.94 K=4.20E-4 第-1 层砂质粉土夹粉细砂为上海第二含水层，地下水位深度为 5.766.0m，根据浦东地区 深井观测资料，其最高水位深度可达 34m。本工程深基坑施工时，坑底土自重小于第层承压 水压力。 三三. 不良地质现象不良地质现象 1 拟建场地中部东西向有暗浜贯通穿越，宽约 3046m，埋深 0.82.2m。暗浜的平面分布如 图图 1-06 所示。 2 第层淤泥质粉质粘土夹砂质粉土土质较软且不均匀，局

14、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。 3 第-1 砂质粉土夹粉细砂层为上海第二个含水层，浦东地区的最高水位深度可达 34m， 在深基坑施工时，承压水可能击穿坑底土层。 第四节第四节 工程特点工程特点 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，

15、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。 暗 浜 区 上海环球金融中心新建工程 裙房地下室逆作区施工组织设计 5 上海环球金融中心