上海中心大廈超深鉆孔灌注樁施工技術(shù)

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1、萬方數(shù)據(jù)一地基基礎(chǔ)潮i覯輔自i凝％。。^巍簿‰。鋤‰齜。。。礎(chǔ)‰。m4盤瓤＆＆鑿l上海中心大廈超深鉆孔灌注樁施工技術(shù)ConstructionTechnologyofUltraDeepBoredPileforShanghaiCenterTower口吳潔妹(t-海市基礎(chǔ)工程有限公司200002)【摘要1上海中心大廈為在建工程中的中國(guó)第一高樓，采用鉆孔灌注柱作為柱基礎(chǔ)。其柱徑、樁深較大，有效樁長(zhǎng)均處于砂質(zhì)地層內(nèi)，且單樁承栽力極限值迭26000kN。介紹超長(zhǎng)鉆孔灌注樁施工及相關(guān)技術(shù)措施?！娟P(guān)鍵詞】上海中心大廈鉆孔灌注樁后注灌軟土地基【中圖分類號(hào)】TU753．3，文

2、獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼B【文章編號(hào)】1004—1001(2010)04-0311塒1工程概況上海中心大廈地處上海市浦東新區(qū)陸家嘴金融中心區(qū)，包括Z3-1和Z3-2兩個(gè)地塊，基地總面積約3．04萬m2。主樓建筑高度632m，地上共121層，地下5層，裙樓地上5層，總建筑面積約573223n12，建成后將為中國(guó)第一高樓。上海中心主樓，采用鉆孔灌注樁作為承重樁基，主樓樁總數(shù)955根，樁徑為由1000mm。其中核心筒下A型樁247根，成孔深度86m，有效樁長(zhǎng)56m；核心簡(jiǎn)外B型樁708根，成孔深度82m，有效樁長(zhǎng)52m；單樁承載力特征值均為10000kN，單樁承載力極限值均為2

3、6000kN。樁身設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)C45，水下澆筑按照C55配制。所有主樓樁均進(jìn)行樁端后注漿，單樁水泥用量4t。圖1主樓樁住布置圖本工程場(chǎng)地屬濱海平原地貌類型，位于黃浦江東岸陸家嘴區(qū)域。主樓基坑開挖深度31m，工程樁樁頂位于⑦，層，樁端持力層為⑨2-1層，其有效樁長(zhǎng)均位于砂質(zhì)土層內(nèi)?！咀髡吆?jiǎn)介】吳潔妹(1967-)，女，大學(xué)本科，高級(jí)工程師，聯(lián)系地址：上海市民星路231號(hào)4樓(200433)?！臼崭迦掌凇?010-03—23細(xì){o年4月出腰l2樁基施工難點(diǎn)(1)粉砂質(zhì)土層內(nèi)成孔鉆進(jìn)主樓樁樁端進(jìn)入⑨，層約4m-8m，樁身在⑦層、⑨層兩個(gè)砂性土層中的總長(zhǎng)度約56m

4、，整個(gè)有效樁長(zhǎng)均處于砂層內(nèi)。砂性土層內(nèi)的成孔質(zhì)量是整個(gè)鉆孔樁施工質(zhì)量的關(guān)鍵。砂層內(nèi)成孔時(shí)粉細(xì)砂的沉積和孔壁縮徑問題樁身質(zhì)量的關(guān)鍵點(diǎn)。本工程中通過對(duì)鉆機(jī)、鉆具、成孑L工藝的研究和改進(jìn)，解決這一難題。(2)泥漿除砂及清孔工藝由于⑦層、⑨層粉砂的顆粒微小，以往常規(guī)工程中砂層內(nèi)鉆孔時(shí)極易因泥漿含砂率過高導(dǎo)致卡鉆和孔底沉渣超過規(guī)范。本工程地處上海陸家嘴，砂層較厚且成孔深度大，這個(gè)問題將更加突出，需從制漿方式、除砂設(shè)備工藝、清孔工藝等方面綜合處理。(3)超深樁成孔垂直度控制本工程主樓樁樁徑小l000mm，成孔深度86m，其長(zhǎng)細(xì)比達(dá)到了86：1。設(shè)計(jì)要求每根樁都滿足成孔

5、垂直度1／150的檢測(cè)指標(biāo)，必須從工藝本身著手進(jìn)行改進(jìn)和控制。(4)高標(biāo)號(hào)水下混凝土配制及澆灌上海中心主樓樁設(shè)計(jì)樁身強(qiáng)度C45，水下混凝土提高二級(jí)按C55配置。從混凝土拌制和澆灌上必須重點(diǎn)研究和控制坍落度、流動(dòng)性、凝結(jié)時(shí)間、澆灌設(shè)備、澆灌速率等問題。(5)樁端后注漿上海市以往工程和本工程樁型試驗(yàn)結(jié)果表明，砂質(zhì)土層內(nèi)的鉆孔灌注樁承載力離散性較大，采取后注漿工藝后可有效穩(wěn)定承載力。要確保每一根樁都注漿成功，并研究實(shí)施一套可靠的保障應(yīng)急措施。3樁基施工工藝本工程進(jìn)行了一次原位樁型試驗(yàn)，在項(xiàng)目場(chǎng)地內(nèi)先行施·311·萬方數(shù)據(jù)第4期吳潔妹：上海中心大廈超深鉆孔灌注樁施

6、工技術(shù)4／2010工13根母1000mm，深度88m的鉆孔灌注樁用于試驗(yàn)樁基承載力和施工工藝可行性。試驗(yàn)結(jié)果證明樁基承載力滿足本工程要求。由于本工程的特殊性、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等方面超越了現(xiàn)行規(guī)范，工程樁開工前，我們結(jié)合樁型試驗(yàn)結(jié)果和上海市以往的鉆孔灌注樁施工經(jīng)驗(yàn)，編寫了一套<上海中心大廈主樓鉆孔灌注樁施工工藝及質(zhì)量控制要點(diǎn)>。該控制要點(diǎn)經(jīng)專家委員會(huì)審議通過后，實(shí)質(zhì)上作為了本工程樁基施工的實(shí)施和控制標(biāo)準(zhǔn)，并且在施工過程中根據(jù)施工反饋情況先后進(jìn)行了兩次修訂升版。其施工工藝概括如下：①成孔方式：上部黏土層(30m以上深度)正循環(huán)成孔，下部砂土層泵吸反循環(huán)成孔②泥漿制備：

7、采用專用膨潤(rùn)土和外加劑人工拌制③泥漿除砂：ZX-250型泥漿凈化裝置(除砂機(jī))除砂④清孔方式：泵吸反循環(huán)一清，氣舉反循環(huán)二清⑤鋼筋安裝：預(yù)加工成型，主筋直螺紋接駁器連接⑥澆灌方式：導(dǎo)管法水下混凝土澆灌⑦注漿：樁端后注漿3．1鉆孔設(shè)備成孔設(shè)備：GPS-20或同等規(guī)格型號(hào)的工程鉆機(jī)，配備流量180m孫的6BS型反循環(huán)砂石泵。成孔鉆頭：設(shè)計(jì)具備良好導(dǎo)向性能的三翼雙腰箍鉆頭，以滿足成孔垂直度要求；鉆頭由1020mm，略大于設(shè)計(jì)樁徑，以應(yīng)對(duì)砂質(zhì)地層的少量縮孔現(xiàn)象。由于本工程鉆孑L樁有效樁身均處在50m以上的砂層中，鉆頭磨損極大，因此須選用優(yōu)質(zhì)合金刀齒，每鉆兩個(gè)樁孔需

8、更換一次鉆頭刀齒，每鉆一個(gè)孔需進(jìn)行一次鉆頭檢修，同時(shí)需配備充足的備