中铁建工集团上海分公司扬子科创中心三期项目,位于南京市江北新区,占地面积11227.27平方米,总建筑面积124669.38平方米,包含1栋36层塔楼及附属裙楼,设5层地下室,基坑平均挖深23.85米,最大挖深30.65米。
项(xiang)目(mu)东(dong)临长(zhang)江(jiang),地(di)处长(zhang)江(jiang)漫滩(tan)平原,水文、地(di)质(zhi)条件(jian)及周边环境复(fu)杂、敏感。面对如此具有(you)(you)挑(tiao)战(zhan)性的(de)复(fu)杂深基(ji)坑工(gong)(gong)(gong)程,项(xiang)目(mu)进场(chang)后,组(zu)(zu)建技术(shu)团队,通过(guo)多方(fang)调研、考察及组(zu)(zu)织技术(shu)论证(zheng),决定采用地(di)上地(di)下双向同(tong)步全(quan)逆(ni)作法(fa)施(shi)工(gong)(gong)(gong)技术(shu)方(fang)案,不仅(jin)从本质(zhi)上提高了深基(ji)坑施(shi)工(gong)(gong)(gong)安全(quan)性,还实(shi)现了基(ji)坑全(quan)封闭施(shi)工(gong)(gong)(gong),有(you)(you)效(xiao)保障现场(chang)扬尘(chen)管控(kong)、环保降噪(zao)等文明(ming)施(shi)工(gong)(gong)(gong)要求,相比于(yu)传(chuan)统顺(shun)作法(fa)施(shi)工(gong)(gong)(gong)方(fang)案,可以最早实(shi)现塔楼地(di)上结(jie)构施(shi)工(gong)(gong)(gong),整(zheng)体节(jie)约工(gong)(gong)(gong)期(qi)达(da)6个(ge)月。
如此规模的深基坑工程,并且采用全逆作法施工技术,这在集团属于首例。开工以来,项目团队顺利攻克了江苏省首例66米超深地下连续墙、80米大直径单柱单桩施(shi)工等(deng)重(zhong)要技术难题(ti),确保了(le)工程安全(quan)、质量,为地(di)上(shang)地(di)下双向同步全(quan)逆作施(shi)工奠定(ding)基础,并荣获“江苏省(sheng)文明工地(di)”称号。
扬子科创中心三期项目基坑围护体系为地下连续墙(两墙合一),地下连续墙厚1.0米(局部1.2米)兼作地下室外墙,全长386米,共62幅,深度66米(入岩0.5米)。
项目地连墙钢筋笼共计62幅,包括 17种槽段形式,钢筋笼总高64米-66米,宽度4.7米-6.6米,最大重量约88吨。为确保吊装作业本质安全,经专家论证,选用一台500T履带吊作为主吊,一台280T履带吊做(zuo)副(fu)吊。地(di)连墙钢筋(jin)笼整笼制作,分主(zhu)、副(fu)笼两节(jie)吊装,经(jing)双机(ji)抬吊、空中转体、直立转运、对(dui)接入槽等工序完成(cheng)作业。
2018年6月15日,项目首幅地连墙钢筋笼吊装作业(ye)正式开始,首幅(fu)钢筋笼(long)长62.3米,总重(zhong)81吨。双(shuang)机就位后(hou),先将(jiang)副笼(long)起(qi)吊,入槽(cao)固定(ding);再将(jiang)主笼(long)起(qi)吊、旋直,并(bing)与副笼(long)接(jie)驳对(dui)接(jie),最后(hou)整笼(long)下放入槽(cao)。
在超深地下连续墙成槽施工中,如何控制槽壁稳定性,不发生槽壁坍塌?控制循环泥浆性能指标至关重要。为解决常规泥浆在地下墙施工中,护壁性能、携渣能力、稳定性、回收处理等种种方面的不足,项目选用新型的复合钠基膨润土泥浆。
该膨润土是一种高造浆率、添加特制聚合物的200目钠基膨润土,适合于各种土层,尤其是超深地下墙的护壁要求。项目部多次进行泥浆配合比试验,通过泥浆比重、粘度、PH值、含砂率等关键指标调配高性能泥浆,细节到位,品质自成,施(shi)(shi)工过程中(zhong)未发生任何槽壁坍塌事(shi)故。确保(bao)了地连墙(qiang)施(shi)(shi)工的质量和进度
为确保成槽效率和质量,项目部结合底层特性,选用具有自动纠偏功能的高性能成槽机,先两侧后中间,三抓成槽。每幅槽段采用高精度超声波测壁仪分段控制槽壁垂直度,确保槽壁垂直度满足设计要求,为66米钢筋笼整笼入槽保驾护航。历时89天,项目团队顺利完成62幅超深地下连续墙施工,为基坑安全奠定基础。
扬子科创中心项目施工区域地属长江漫滩平原,紧邻长江,开挖区段主要为深厚砂层,自然造浆能力差,且地下水丰富,侧向补给能力强,如何克服条件复杂的水文地质环境,确保单柱单桩钢立柱的安装精度呢?
在单柱单桩大面积施工前,项目部提前进行试成孔试验,结合地下连续墙施工的泥浆控制经验,通过调配优质泥浆,循环除砂,并根据地层特性调整成孔速度,确保了泥浆护壁效果;通过高精度红外激光测斜仪,精确控制钢立柱安装垂直度。最终,146根单柱单桩钢立柱各项参数控制在了毫米级,垂直度控制均达到1/1000以上。
项目施工场地120米长、75米宽,基坑围护结构到围墙的距离只有2-4米,场地非常狭小,且同步进行地下连续墙施工,单柱单桩设计承载力达两千多吨,按照传统方案,对9根试桩进行桩基检测,至少需要2个月时间,这显然是满(man)足不了现场施工进度要求的(de)。
项目团队通过多处调研、对比,并通过EPC框架平台,开展与东南大学深度合作,经方案评估,决定采用当前最先进桩基自平衡检测技术。在成桩的时候把定制自平衡设备(荷载(zai)箱)预埋到钢筋笼里,供油(you)管及数据传输(shu)线上(shang)引至地面保护(hu)。
成桩后15天,即可通过油泵加压采集荷载箱位置荷载-位移数据,根据荷载-位移统计数据,计算桩基实际承载力。通过引进桩基自平衡检测技术,在有限场地内,穿插于地连墙施工,成桩后经20天即完成全部9根试桩的检测工作,直接节约工期45天,且不影(ying)响(xiang)地连墙正常作业(ye)。
在桩基施工高峰期,现场配置8台反循环钻机、2台履带吊、4台挖机,1台除砂机等共计21台大型设备同时作业;项目部合理优化打桩顺序,使用跳打法,130人24小时两班倒成孔作业;合理优化机械行走路线,保证钢筋笼吊装和混凝土搅拌车进出。从2018年11月17日完成第一根桩施工,至2019年5月初完成了最后一根桩的施工,项目团队攻克一个又一个关键技术难题、施工组织难题,克服混凝土供应困难、泥浆外运困难等外部因素,高标准、高效率完成逆作法单柱单桩施工,为结构安全奠定基础。