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1、引言?世界已建及在建超高層建筑850900850900?世界已建及在建超高層建筑700750800850700750800850500550600650500550600650350400450350400450高度（m）150200250300150200250300050100050100廣州國際金融中心103層南京紫峰大廈89層蘇州九龍倉國際金融中心92層香港環球貿易廣場108層上海環球金融中心101層臺北101大廈101層迪拜Pentominium122層廣州周大福中心112層紐約世貿中心1號樓105層天津高銀117大廈117層武漢綠地中心119層上海上海中心121層深圳平安國際金融中2、心118層迪拜哈利法塔163層層437.5m2010建成450m2009建成層450m2010開建層484m2010建成層492m2008建成層509m2004建成層515m2009開建層539m2009開建105層541m2012建成117層600m2011開建119層606m2011開建121層632m2008開建646m2009開建層828m2010建成2引言?國 內 已 建?國 內 已 建金 茂 大 廈（420.5 m）廣州金融中心（432 m）上海環球中心（492 m）（）南京紫峰大廈（450 m）（432 m）天 津 津 塔（336.9 m）3引言?國 內 在 建?國 內 在 建武3、漢綠地中心（606 m）深圳平安金融中心（588 m）蘇州中南中心（658 m）上 海 中 心（632 m）（606 m）天津117大廈（600 m）（588 m）（658 m）4提綱1.大直徑超長灌注樁技術2.裙樓抗浮技術3.超深地下連續墻技術超深地下連續墻技術4 逆作法技術4.逆作法技術5提綱1.大直徑超長灌注樁技術?上海中心大廈樁基工程?天津117大廈樁基工程?武漢中心大廈樁基工程?武漢綠地中心大廈樁基工程6大直徑超長灌注樁技術?超高層建筑的建設使得基底荷載越來越大，往往要求樁基穿越深厚的土層進入相對較好的持力層大直徑超長灌注樁的應用成為種趨勢層進入相對較好的持力層，大直徑超長灌注樁的應4、用成為一種趨勢。7大直徑超長灌注樁技術華東院設計的部分超高層建筑超長樁工程華東院設計的部分超高層建筑超長樁工程建筑名稱始建時間高度建筑名稱始建時間高度(m)層數樁型樁徑層數樁型樁徑(mm)樁端埋深樁端埋深(m)樁端持力層樁端持力層()()()CCTV新主樓新主樓200423451鉆孔灌注樁鉆孔灌注樁120051.7砂卵石砂卵石天津津塔天津津塔2006336.975鉆孔灌注樁鉆孔灌注樁100085.0粉砂粉砂天津天津117大廈大廈2008597117鉆孔灌注樁鉆孔灌注樁100098.0粉砂粉砂上海中心大廈上海中心大廈2008632121鉆孔灌注樁鉆孔灌注樁100088.0粉砂夾中粗砂粉砂夾中粗砂5、上海白玉蘭廣場上海白玉蘭廣場200932066鉆孔灌注樁鉆孔灌注樁100085 0含礫中粗砂含礫中粗砂上海白玉蘭廣場上海白玉蘭廣場200932066鉆孔灌注樁鉆孔灌注樁100085.0含礫中粗砂含礫中粗砂武漢中心武漢中心200943888鉆孔灌注樁鉆孔灌注樁100065.0微風化泥巖微風化泥巖蘇州國際金融中心蘇州國際金融中心201045092鉆孔灌注樁鉆孔灌注樁100090.0細砂細砂蘇州國際金融中心蘇州國際金融中心鉆孔灌注樁鉆孔灌注樁細砂細砂武漢綠地中心大廈武漢綠地中心大廈2011606119鉆孔灌注樁鉆孔灌注樁120060.0微風化泥巖、砂巖微風化泥巖、砂巖蘇州中南中心蘇州中南中心20136、658138鉆孔灌注樁鉆孔灌注樁1100110.0粉細砂粉細砂?中國超高層建筑多建設于沿江、沿海軟土地區，為使基礎滿足承載要求，超長灌注樁的應用越來越普遍8超長灌注樁的應用越來越普遍。上海中心大廈樁基概況?樁型：后注漿鉆孔灌注樁樁基概況樁型：后注漿鉆孔灌注樁?樁徑：1000mm樁端埋深88?樁端埋深：88m?持力層：2層粉砂夾中粗砂?樁身混凝土強度等級：C50?最大加載：30000kN?最大加載：30000kN?樁數：共995根9上海中心大廈樁筏基礎樁筏基礎?工程樁共約995根，樁徑1000mm，樁長約88m。工程樁共約995根，樁徑 000，樁長約88。?基礎底板厚約6m。10塔樓樁基布置圖7、底板沉降計算結果上海中心大廈成孔工藝?采用回轉鉆機結合泵吸反循環泥漿工藝成孔工藝?采用回轉鉆機結合泵吸反循環泥漿工藝GPS20型回轉鉆機雙腰帶三翼切削鉆頭11上海中心大廈泥漿工藝?泥漿制備泥漿工藝泥漿制備膨潤土和外加劑人工制漿新漿指標?新漿指標比重：1.101.20g/cm3 黏度16 20膨潤土拌漿池黏度：1620sPH值：810?含砂率小于4%?泥漿凈化除砂器除砂ZX 250型泥漿凈化裝置12除砂器除砂ZX-250型泥漿凈化裝置天津117大廈樁基概況?樁型：樁端、樁側聯合后注漿灌注樁樁基概況?樁型：樁端、樁側聯合后注漿灌注樁?樁徑：1000mm?樁端埋深：100m?持力層：5粉砂層?樁身混8、凝土強度等級：C50?最大加載：42000kN?最大加載：42000kN?樁數：94113天津117大廈樁筏基礎樁筏基礎?工程樁共約941根，樁徑1000mm，樁長約100m。程樁共約根，樁徑，樁長約。?基礎底板厚約6.5m。塔樓樁基布置圖筏板沉降計算結果14塔樓樁基布置圖筏板沉降計算結果天津117大廈成孔工藝?采用回轉鉆機結合氣舉反循環泥漿工藝成孔工藝?采用回轉鉆機結合氣舉反循環泥漿工藝雙腰帶三翼切削鉆頭ZSD-200氣舉反循環鉆機15天津117大廈泥漿工藝?原漿制作：1立方泥漿中膨潤土的含量為68%泥漿工藝?原漿制作：1立方泥漿中膨潤土的含量為68%?PHP泥漿制作：每立方基漿中加入PHP9、膠體0.40.6公斤?新漿比重1.051.10，含砂率2%粘度粘度(s)比重比重(g/cm3)含沙率含沙率(%)PH 值膠體率值膠體率(%)失水量失水量(ml/30min)泥皮厚度泥皮厚度(mm)18201.051.109815216武漢中心大廈樁基概況?樁型：后注漿鉆孔灌注樁樁基概況?樁型：后注漿鉆孔灌注樁?樁徑：1000mm?樁端埋深：65m?持力層：微風化泥巖?樁身混凝土強度等級：C50?最大加載：32000kN?最大加載：32000kN?樁數：448根17武漢中心大廈樁筏基礎樁筏基礎?工程樁共約448根樁徑1000mm樁長約65m?工程樁共約448根，樁徑1000mm，樁長約65m。?10、基礎底板厚約4m。程樁布置底板沉降計算結果18工程樁布置圖底板沉降計算結果武漢中心大廈成孔工藝?試樁施工成孔工藝?試樁施工GPS20型回轉鉆機氣舉反循環清孔氣舉反循環清孔工程樁施工?工程樁施工YT260型旋挖鉆機針對土層與巖層選針對土層與巖層選擇不同的鉆頭YT260型旋挖鉆機GPS20型回轉鉆機19YT260型旋挖鉆機GPS20型回轉鉆機武漢綠地中心大廈樁基概況?樁型：樁端后注漿鉆孔灌注樁樁基概況-2-1-2-1?樁型：樁端后注漿鉆孔灌注樁?樁徑：1200mm-1?樁端埋深：5564m?持力層：微風化泥巖、砂巖-2?樁身混凝土強度等級：C50?最大加載：45000kN-3?最大加載：4500011、kN?樁數：505b-1b-220武漢綠地中心大廈樁筏基礎樁筏基礎?工程樁共約550根，樁徑1200mm，樁長約60m。?工程樁共約550根，樁徑1200mm，樁長約60m。?基礎底板厚約5m。筏板沉降計算結果21樁基布置圖筏板沉降計算結果武漢綠地中心大廈基施工工藝基巖以上?綜合考慮成孔效率成孔質量及成本施工工藝上旋挖?綜合考慮成孔效率、成孔質量及成本等因素，采用旋挖鉆機+沖擊鉆機的成孔方式?旋挖鉆機負責在粘土層、砂層和泥巖層成孔?沖擊鉆機負責在微風化泥巖(強度較高）層、中/微風化砂巖層成孔基巖反循高）層、中/微風化砂巖層成孔巖沖擊循環成孔22孔提綱2.裙樓抗浮技術?擴底抗拔樁技術?樁側后注漿12、抗拔樁技術?釋放水浮力法23抗拔樁技術的發展?常規等截面抗拔樁抗抗拔樁技術的發展?常規等截面抗拔樁抗拔承載力有限抗較?擴底抗拔樁以較小的材料增加獲取顯著的抗拔承載力提高?樁側后注漿抗拔樁改變樁身與樁周土的接觸界面特性，從而提常規等截面抗拔樁擴底抗拔樁樁側后注漿抗拔樁觸界面特性，從而提高承載力24常規等截面抗拔樁擴底抗拔樁樁側后注漿抗拔樁擴底抗拔樁技術關鍵施工技術?機械式切削擴底關鍵施工技術?機械式切削擴底 傘形擴底鉆頭 施工靈活、造價低在上部自重作用下，刀架向外擴展自重作用刀架向外擴展上支座在自重作用下，向下移至定位閥，刀架擴展至最終角度機械式傘型擴底鉆頭工作流程擴孔鉆頭受到孔底的反力在下支座13、自重作用下，刀架向里收攏擴孔鉆頭受到孔底的反力25機械式傘型擴底鉆頭工作流程擴底抗拔樁技術關鍵施工技術關鍵施工技術?旋挖擴底 全液壓擴底鉆頭進行樁底端水平切削擴大作業，擴底過程可視、可控旋挖擴底 速度快、質量高、無噪音、無振動、原始土外運，減少環境污染等特點26擴底抓斗擴幅切削出土擴底抗拔樁技術工程應用 杭州波浪文化城工程應用 杭州波浪文化城?波浪文化城位于杭州市錢江新城核心區平面呈“T”字型城核心區，平面呈T字型，東西長約500m，南北寬約115m，總建筑面積約115m，總建筑面積約130000。為全埋式二層地下建筑是?為全埋式二層地下建筑，是一個新型的可供市民和游客聚會和交流的公共區域也是14、杭州和交流的公共區域，也是杭州目前最大的地下公共建筑。27樁側后注漿拔樁技術樁側后注漿抗拔樁技術特點樁側后注漿抗拔樁技術特點?適用于粘性土、粉土和砂土，不受樁徑和樁長的限制。?樁側注漿施工可以與樁基施工交叉進行不占用總工期?樁側注漿施工可以與樁基施工交叉進行，不占用總工期。?相對于擴底樁，樁側后注漿抗拔樁地層適應性更強、工效高。28樁側后注漿拔樁技術關鍵施工技術關鍵施工技術?按樁側注漿裝置與注漿方式可分為環向點式注漿和縱向線式注漿。?按樁側注漿裝置與注漿方式可分為環向點式注漿和縱向線式注漿。?樁側后注漿采用預埋管的注漿方式。?樁側注漿施工參數主要包括漿液配方、泵壓、泵量、漿液注入量、注漿順序等15、。自然地坪自然地坪縱向注漿導管縱向注漿導管管注漿器環形管注漿器29樁樁底標高樁底標高環向點式注漿縱向線式注漿樁側后注漿拔樁技術工程應用 上海世博500kV地下變電站工程應用 上海世博500kV地下變電站?世博會重要配套工程，建設規模列亞洲同類工程之首地下模列亞洲同類工程之首，地下建筑直徑(外徑)為130m，地下結構埋置深度34m。下結構埋置深度34m。30樁側后注漿拔樁技術工程應用 上海白玉蘭廣場工程應用包括座67層322米高的辦公上海白玉蘭廣場?包括一座67層322米高的辦公塔樓（浦西第一高樓），一座38層171 2米高的酒店西樓和38層171.2米高的酒店西樓和一座25層116.8米高的酒16、店東樓。?塔樓共設4層地下室，塔樓區域基底挖深為24.3m，裙樓普遍區域挖深約22m。?工程前期開展了現場試樁試驗。工程前期開展了現場試樁試驗。31釋放水浮力法工作原理?利用設置于基底的排水或導水系統將蓄積于基礎下方的地下水壓工作原理?利用設置于基底的排水或導水系統將蓄積于基礎下方的地下水壓力排除，藉以解除地下浮力的方法采用“放”的思路解決地下結構的抗浮問題32釋放水浮力法系統組成?由透水系統集水系統出水系統組成系統組成?由透水系統、集水系統、出水系統組成33釋放水浮力法適用條件基底位于不(弱)透水且土質較堅硬的土層適用條件?基底位于不(弱)透水且土質較堅硬的土層?基底位于透水層，但距基底不太17、深處有一層不（弱）透水土層的情況，隔水帷幕進入不（弱）透水層弱透水透水土層弱透水土層透水土層濾水管（槽）集水井地下連續墻隔水帷幕34濾水管（槽）集水井弱透水土層隔水帷幕釋放水浮力法釋放水浮力法特點釋放水浮力法特點施工期間?施工費用較傳統工法低施工期間?施工時間短（傳統工法1/5 1/30）?節省材料?施工時環境影響小?減少廢棄物（廢土、泥漿、劣質混凝土）須專業選材、設計、施工與質量管理須專業選材、設計、施工與質量管理不適用基底透水量大于Q=0.03 m3天和砂土層及高透水性卵礫石層35釋放水浮力法釋放水浮力法特點使用期間釋放水浮力法特點?基底不裂、不滲水使用期間?不影響建物外圍水文狀況?減少潮18、濕、滲水維護費用?可隨時檢核抗浮效能?釋放層收集的地下水平時可做為綠化植生用，特殊時期（如地震等）可作為緊急民防用水需每天投入排水電費及排水設備維護費用36釋放水浮力法釋放水浮力法特點拆除期間釋放水浮力法特點?建筑物拆除時基本無殘留，綠色環保拆除期間?節省廢棄物處理費用符合37釋放水浮力法工程應用 上海金茂大廈裙樓工程應用 上海金茂大廈裙樓?采用靜水壓力釋放層法濾水管和集水井平面布置圖38提綱3.超深地下連續墻技術?關鍵技術問題?工程應用39?超高層建筑基坑呈更大更深的發展趨勢，超深地下連續墻技術與之配套發展超高層建筑基坑呈更大更深的發展趨勢，超深地下連續墻技術與之配套發展上海中心武漢綠地中心19、南京世貿中心塔樓基坑挖深約31.2m上海中心塔樓基坑挖深約27m武漢綠地中心塔樓基坑挖深約20m南京世貿中心40地墻深50m地墻深約48m-51m地墻深約61m（保護地鐵）超深地下連續墻關鍵技術問題?復雜地層條件下的成槽技術?槽底沉渣控制技術?免鎖口管的地下連續墻接頭技術41超深地下連續墻關鍵技術問題成槽工藝超深地下連續墻般都面臨“上軟下硬”特點的地層即成槽工藝?超深地下連續墻一般都面臨“上軟下硬”特點的地層，即上部為相對較軟的粘土，下部為密實的砂層以及基巖42超深地下連續墻關鍵技術問題成槽工藝 成槽設備成槽工藝 成槽設備液壓抓斗液壓抓斗重型抓斗重型抓斗銑槽機銑槽機適用于N30的粘土和砂土適用20、于N40的粘土、砂土或軟巖地層適應性強，粘土、砂土、礫石、卵石、軟硬巖均適用43超深地下連續墻關鍵技術問題成槽工藝“上軟下硬”地層中成槽方式成槽工藝“上軟下硬”地層中成槽方式鉆抓結合鉆抓結合沖抓結合沖抓結合抓銑結合抓銑結合44超深地下連續墻關鍵技術問題在粉土及砂層中成槽沉渣的控制技術通過試成槽試驗確定合適的泥漿參數在粉土及砂層中成槽沉渣的控制技術?通過試成槽試驗，確定合適的泥漿參數。?通過泥漿循環過濾裝置（除砂機），降低槽內泥漿的含砂率。BE375除砂機BE250除砂機45BE375除砂機BE250除砂機超深地下連續墻關鍵技術問題免鎖口管接頭工字型型鋼接頭V型鋼板接頭免鎖口管接頭?工字型型鋼接21、頭、V型鋼板接頭46工程應用南京金鷹三期南京金鷹三期?基坑面積約1.3萬m2?普遍區域基坑挖深22.4m，普遍區域基坑挖深.，塔樓核心筒厚板區域挖深29.4m?鄰近南京地鐵一號線47工程應用武漢綠地中心武漢綠地中心?基坑面積約3.6萬m2?基坑挖深23.1m26.8m 基坑挖深 3.6.848工程應用上海中心上海中心?基坑總面積約34960m2?主樓挖深31.2m主樓挖深3.?裙樓挖深26.7m 49工程應用濟南綠地普利門濟南綠地普利門?山東第一高樓?基坑總面積約8825m2基坑總面積約88 5?基坑挖深15.823.3m50提綱4.逆作法技術?逆作法概念?順逆結合?逆作法關鍵技術51逆作法概22、念基坑工程順作法施工工藝成熟支護結構體系與主基坑工程順作法?施工工藝成熟，支護結構體系與主體結構相對獨立?設計、施工均比較便捷?對施工單位管理和技術水平的要求?對施工單位管理和技術水平的要求相對較低，施工單位的選擇面較廣其基坑支護結構的設計與主體設計?其基坑支護結構的設計與主體設計關聯性較低，受主體設計進度的制約小基坑工程有條件盡早開工約小，基坑工程有條件盡早開工52逆作法概念基坑工程逆作法可以大量節省臨時支護結構的使用基坑工程逆作法?可以大量節省臨時支護結構的使用，節約資源，有利于基坑工程的可持續發展續發展?具有較強的經濟性?可縮短工程施工的總工期基坑變形小且對周圍環境的影響小?基坑變形小且23、對周圍環境的影響小53逆作法概念逆作法采用支護結構與主體結構相結合逆作法采用支護結構與主體結構相結合，自上而下交替挖土和施工地下結構?墻體相結合墻體相結合?水平結構相結合?豎向結構相結合54順逆結合?全部采用順作則耽誤塔樓施工進度、施工周期長、對周邊環境影響大、經濟性差境影響大、經濟性差?主樓結構構件的重要性也決定了其不適合采用逆作法?可以采用順作法與逆作法結合的方案?主樓先順作、裙樓后逆作方案?裙樓先逆作、主樓后順作方案裙樓先逆作、主樓后順作方案55順逆結合主樓先順作裙樓后逆作 特點主樓先順作、裙樓后逆作 特點?主樓順作基坑面積小可加快施工速度，裙樓逆作施工不占用工程總絕對工期，并盡最大可能24、加快塔樓的施工進度，縮短總工期主樓順作區域為圓形基坑主樓順作區域為一般形狀基坑主樓順作區域為般形狀基坑周邊裙樓地下室逆作施工階段采用結構梁板作為水平支撐抗側剛?周邊裙樓地下室逆作施工階段采用結構梁板作為水平支撐，抗側剛度大，能夠有效地控制基坑的變形，減小對周邊環境的影響56順逆結合主樓先順作裙樓后逆作 工程應用上海環球金融中心主樓先順作、裙樓后逆作 工程應用上海環球金融中心?主樓地上101層，結構高度492m?裙樓地上3層主樓和裙樓均設上海環球金融中心塔樓區域?主樓和裙樓下均設三層地下室?基坑總面積約22500m2?基坑挖深17.8519 85m5719.85m 順逆結合主樓先順作裙樓后逆作 25、工程應用上海白玉蘭廣場主樓先順作、裙樓后逆作 工程應用上海白玉蘭廣場?中部辦公樓61層，高度301m?西北部為25層和37層酒店?西北部為25層和37層酒店?裙樓12層?普遍區域整體設4層地下室?基坑面積約4 2萬m2?基坑面積約4.2萬m2?基坑挖深21.924.7 m?鄰近地鐵12號線車站58順逆結合主樓先順作裙樓后逆作 工程應用上海華敏帝豪大廈主樓先順作、裙樓后逆作 工程應用上海華敏帝豪大廈?主樓63層，高度258m?主樓63層，高度258m?裙樓4層?整體設4層地下室?基坑面積約1 7萬m2?基坑面積約1.7萬m?基坑挖深16.118.4 m59順逆結合裙樓先逆作主樓后順作 特點裙樓先26、逆作、主樓后順作 特點?當裙樓工期要求較高（例如裙樓作為商業建筑時往往希望能盡快投入商業運營），主樓工期要求相對較低時，裙樓可采用逆作法進行地上地下同步施工，并在主樓區設置大空間出土口，待裙樓逆作結束再向上順作施工?可大幅度縮短裙樓上部結構工期，而且利用裙樓地下結構作為水平支撐，可嚴格控制基坑變形保護環境支撐，可嚴格控制基坑變形保護環境60順逆結合裙樓先逆作主樓后順作 工程應用上海由由國際廣場裙樓先逆作、主樓后順作 工程應用上海由由國際廣場?酒店地上37層，高133.8m?辦公樓地上23層，高103m辦公樓層，?公寓式酒店地上21層，高73 3m高73.3m?商場地上5層，高28m裙房地高?裙27、房地上3層，高14.7m?整體設2層地下室?基坑面積約3萬m2?基坑挖深9.711.2 m61?基坑挖深9.711.2 m順逆結合裙樓先逆作主樓后順作 工程應用南京德基廣場裙樓先逆作、主樓后順作 工程應用南京德基廣場?主樓地上52層，高244.5m?附樓地上9層，高55.5m整體設5層地下室?整體設5層地下室?基坑面積約1.6萬m2?主樓開挖深度23.6m裙樓開挖深度21 7?裙樓開挖深度21.7m62逆作法關鍵技術“柱樁”施工技術“一柱一樁”施工技術?“一柱一樁”的垂直度一般要求控制在1/3001/600以內柱樁的度般要求控制在/以內先插法糾正架法?“一柱一樁”垂直度控制技術先插法糾正架法后28、插法HPE液壓垂直插入法63逆作法關鍵技術逆作結構施工技術 逆作水平結構施工技術逆作結構施工技術 逆作水平結構施工技術利用墊層上鋪設模板系統澆筑施工方法?利用墊層上鋪設模板系統澆筑施工方法?利用短排架支模方式澆筑梁板施工方法?無排吊模施工方法64逆作法關鍵技術逆作結構施工技術 逆作豎向結構施工技術中間支承柱逆作結構施工技術 逆作豎向結構施工技術?中間支承柱?剪力墻施工內襯墻施工?內襯墻施工65逆作法關鍵技術逆作土方開挖技術逆作土方開挖技術取土口的設置?取土口的設置?土方開挖與運輸?下坑挖土作業逆作環境控制技術?通風與照明66結 語?超高層建筑深基礎技術的進步來自工程建設迅速發展的迫切要求?超高層建筑深基礎技術的發展需密切關注綠色、環保與可持續發展