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1、第 32 卷第 8 期建 筑 施 工BUILDING CONSTRUCTION Vo132 No8 地基基础南京紫峰大厦超大超深基坑施工技术Construction Technology for Super Large and Deep Foundation Pit of Nanjing Zifeng Tower黄轶 1张伟峰 2（1、上海市第四建筑有限公司200233；2、上海建工（集团）总公司海外事业部200032）【摘 要】介绍江苏第一高楼南京紫峰大厦的深基坑施工情况。在地震断裂带区域特殊的岩、土地质层内进行大面积超深基 坑施工以及防止近邻地铁隧道结构变形的技术措施，对类似超高层的施工具
2、有借鉴意义。【关键词】 深基坑围护方案土方开挖 地铁保护【中图分类号】TU753/ 文献标识码B【文章编号】1004-1001（2010）08-0756-031 概况南京紫峰大厦工程地处南京市鼓楼广场西北角，是南 京城区的中心点和城市制高点。紫峰大厦主楼高度 450 m， 基坑面积达到 13 500 m2，挖土深度 24 m，最深达到 30 m（电梯井部位），土方量 35 万 m2，地下室建筑面积 65 000 m2。9.1 m，水位埋深存在一定差异，主要是由于基岩中裂隙的连 通性较差及岩性差异造成的。由于副楼和裙房有提前营业要求，主楼是整个施工的 关键线路，因此要求副楼和主楼区域基础结构要先
3、完成。在 六个半月时间内完成土方开挖和桩基施工，半年时间内，副楼区域结构要出地面工程东侧为中央路，西南侧为中山北路，北侧为规划 路，见图 1 所示。工程周边管线复杂，交通繁忙。南京地铁一 号线直接穿越基地，其隧道结构体距离基坑最近处 5 m，隧 道围护土层锚杆距离基坑 2 m，基坑底比地铁结构体底部低 4 m，对地铁的保护要求高；基地两侧的中山北路和中央路 均是繁华的交通主干道，其中中山北路人行道距离基坑 7.7 m；北侧的规划道路来往行人众多，并且与此道路隔路相 望的为居民楼和办公楼，距离基坑边缘最近的建筑物仅 15 m。基地位于两条地震断裂带交汇处，其中一条断裂带的 边沿直接穿越基地。由于
4、地震断裂带的碰撞，本工程基地所 在地域地质板块隆起，岩层埋深较浅，地表下 12 m15 m即 可见强风化和中风化的岩层。同时，由于地质板块的碰撞作 用，土层与岩层互相交错啮合，岩层岩性破碎、裂隙和节理发 育情况普遍，从第层土向下几乎没有完整的地质土层。还 有一个值得关注的情况是，坑底所处的岩层和地铁隧道结构 的下卧层是具有遇水微膨胀特性的安山岩。场地地下水分为两类：一类为上层滞水，赋存于上部 层填土中，富水性一般，透水性强，局部水量较大，水位埋深 一般在 1.3 m1.4 m，受大气降水和城市排水系统影响明 显，雨季地下水位略有抬升，旱季略有下降。另一类少量赋存 于第层安山岩中，属于基岩裂隙水
5、，水位埋深 5.5 m【作者简介】黄 轶（1975- ），男，高级工程师，公司副总经理， 副总工程师，地址：上海市桂林路 928 号(201103）。【收稿日期】20100716。2基坑围护中的支撑设计方案由于本工程地理位置及周边环境的重要性，对基坑围 护及开挖提出了更高的要求，不仅要确保基坑稳定，还要满 足变形控制的要求，以确保基坑周边建筑物、地下管道、道路 及地铁的安全。同时，由于工程造价及工程进度的要求，使得 基坑围护的选型及布置必须同时兼顾施工的安全性、高效性 和经济性。2.1方案的选择 由于本工程周围环境保护要求非常高，因此，变形控制是本工程基坑围护选型首要考虑的问题。 另外，基础施
6、工量大，工期紧，要求在四个半月时间内完成土方开挖，半年时间内，副楼区域结构要出地面。因此支 撑的设置尽量简单，并尽量减少支撑的数量，这就要求基坑 围护结构的自身刚度和受力性能要好。基于以上分析，本工程基坑围护采用“二墙合一”地下 连续墙形式，坑内架设三道钢筋混凝土支撑系统，全面积开 挖至坑底以后，从下向上依次顺序施工地下室各层结构。 2.2支撑的平面布置支撑的平面布置在设计时主要考虑了如下几个问题：（1） 尽量减小两条主干道尤其是地铁一侧土体的变 形。（2） 为主楼和副楼区域留出空间，保证这两个区域的 结构能够先行施工，各个施工分区围护既要形成整体，又要8/2010黄 轶、张伟峰：南京紫峰大厦
7、超大超深基坑施工技术第 8 期自成体系，满足分区施工的要求。（3） 合理设置栈桥、为挖土和地下结构施工提供必要 的通道和周转场地，。（4） 支撑结构的布置避开结构的竖向构件。 最终的支撑平面布置图如图 1 所示。图中可以看出，三图 1 支撑平面布置图道主撑分别支撑周边的道路，其中地铁一侧设置了两道主 撑；支撑将整个基坑分成了四个施工区域。图 2 支撑俯视图方案中支撑体系的杆件布置考虑完全避开主楼与副楼 的主要竖向结构构件，目的是使基坑开挖到坑底以后，主楼、 副楼施工不受支撑系统制约，避免主楼、副楼的工期受面积 较大的裙房区域施工影响，从而可以大大加快主楼、副楼和 工程整体的施工速度。2.3支撑
8、的竖向布置 支撑的竖向布置在设计时主要考虑了如下几个问题：（1） 在满足承载能力和变形控制的条件下，尽量减少 支撑的数量。（2） 支撑所在标高应避开结构楼板所在标高，并为楼 板的施工预留一定的空间。支撑竖向布置图如图 3 所示。由于采用了地下连续墙 围护，且周边土质较好，经计算采用了三道混凝土支撑，分别 布置于 - 2.5 m、- 10.4 m、- 17.7 m标高处。3土方开挖及地铁保护3.1土方开挖图 3 支撑竖向布置图本工程的基坑面积达到 13 500 m2，如此大面积的基坑 在土方开挖时必须做到分区域开挖，每一区域的土方开挖完 成，即开始施工该区域的混凝土支撑，充分利用时空效应的 原理
9、，尽量减少基坑的无支撑暴露的时间，保证基坑和周边 环境的安全。图 4 土方开挖分区图挖土分区按照图 4 所示划分，每层土方开挖顺序分别 为 A1、A2A3B，支撑相应地分段施工，按照土方开挖的顺 序随后跟进。从工期要求考虑，业主对于主楼、副楼有提前营业等具 体要求，因此在围护方案设计时，我们即积极参与策划，从施 工角度提出要求，使得基坑中央栈桥、对撑尽量避开主楼、副 楼的竖向结构，无法避开的采取在对撑和栈桥上留洞的措 施，在围护方案的设计阶段即将影响主楼、副楼施工进度的 障碍清除。我们还利用场地内良好的土质，在基坑中部留出一条 土栈桥（图 5），从第一道支撑面通至基坑底，土方车直接从 土栈桥下
10、到基坑进行运土，土栈桥待最后开挖。由于土方车 能直接开到基坑底，因此极大的提高了出土效率，节省了机 械使用费用。3.2 地铁保护在基础施工的全过程中，对于地铁的保护始终是我们2010 年 8 月出版·757·第 8 期黄 轶、张伟峰：南京紫峰大厦超大超深基坑施工技术8/2010关注的重点，而且地铁隧道的变形控制要求也极高，不大于 10 mm。从挖土支撑施工流程的制定，到基础结构的施工，再 到支撑拆除方案的选择，我们都是以保证地铁隧道的安全为 首要目标。从挖土的流程上，在制定方案时，我们即考虑了对于地 铁的防护，提出的指导思想即是充分利用时空效应的理论， 尽量减少地铁侧土体无
11、支撑或者无有效支撑的暴露时间。在实施过程中，我们始终监督现场严格按照方案执行， 将地铁侧的土体留至其余部位支撑已经形成后再挖除，这样 待此处支撑完成后即形成了有效支撑。在挖土至基坑底部时，我们采取在地铁侧留土的措施图 5 土栈桥图 6 护地铁的土台（图 6），在沿地铁侧基坑边留置 20 m宽、5 m高的土台，待 其他区域垫层施工完成后，最后开挖土台。土台开挖时，沿地 铁隧道方向将土台划分为 20 m一段，即形成 20 m×20 m 的方块土体，开挖时一块隔一块跳挖，并且开挖一块施工一 块垫层，同时垫层加厚至 200 mm。为填充地铁隧道上部土层，岩层裂隙，阻止浅层水和地 表水渗流入地
12、下，同时对土体形成一定的固结作用，现场采 取在地铁沿线，根据变形情况在部分地铁隧道斜上方采用分 层双液注浆施工。在爆破拆除前，将靠近地铁侧的支撑围檩与支撑间用 人工凿除混凝土，仅保留主筋连接，减小爆破时产生的震动 波对于地铁侧土体的影响。地铁侧的围檩在支撑爆破拆除后采用人工凿除，降低 对地铁侧土体的影响。每道支撑爆破拆除后，我们都对于地铁侧的监测点位 进行加密监测，达到每 2 h 一次，有效地防止了异常情况的 出现。4 结语由于各方重视，措施的落实到位，在整个基坑围护设计 施工、开挖及结构施工和拆撑阶段，基坑环境监测数据都在 设计允许范围内，地铁隧道的变形量也满足地铁管理公司提 出的要求。基础
13、施工完成后，土体最大位移 - 26.94 mm，围护 结 构 顶 最 大 水 平 位 移 - 14 mm， 地 下 连 续 墙 最 大 位 移- 38.97 mm，支撑最大轴力 16 000 KN，地铁隧道最大位移+5.4 mm，从监测数据看，本工程深基坑围护施工是成功的。 本工程深基坑施工实践证明，面对特殊地质条件和复 杂环境条件，我们的围护结构设计与优化以及施工方案是合理的、成功的，取得了显著的效果。 广 告 彻底解决混凝土地面起灰、起砂问题沃尔水泥地面起砂处理剂 - - 一次使用，永久有效一、产品简介沃尔 VL- M、VL- M2 型水泥地面起砂处理剂是专为解决混凝土或水泥砂浆地面起灰、
14、起砂、强度不够等问题而研制。该产 品是一种有着独特配方的高渗透性液体材料，它能快速渗透至混凝土内部 5- 30mm深，并使其固化成为一个坚实、致密的整 体，从而大幅度提高水泥地面面层的硬度和强度、达到完全不起砂、不起灰的效果，并且持久有效。经处理后的水泥地面具有以 下主要功能：1.快速硬化、防尘，高度耐磨，能承受重型车辆频繁行走。2.防潮、防水、抗渗，抗化学品腐蚀，明显延缓老化。3.施工 简便、快速，成本低廉。4.不改变原地面外观。二、适用范围容易起灰、起砂的混凝土路面、水泥砂浆地面、金刚砂耐磨地面、水磨石地面等。 三、基本工艺1、将甲组加适量清水稀释（稀释比例取决于原地面的强度），均匀喷洒于干燥地面，当表面无明水或变粘稠时喷少量清水保持湿润，持续约 4 小时后清洗地面，去除明水，自然干燥 24 小时以上。2、同样方法施工乙组。注意：乙组不得稀释。3、完工 24 小时后即可投入使用。4、以上工艺若配合机器进行磨洗，效果更佳。武汉沃尔固地坪材料有限公司 地址：湖北省武汉市徐东路 7 号 聂 权 手机：18971075508*公司主要产品： 水泥地面起砂处理剂金刚砂耐磨地坪高效混凝土密封固化剂 环氧树脂地坪漆电话：027- 86815560 86811540 传真：027- 86821590*建筑施工第 32 卷*·758·