地下室施工論文

1、上海銀行大廈地下室外墻與地下連續(xù)墻基坑圍護(hù)兩墻合一施工技術(shù)南通市建工集團(tuán)的限公司劉旭內(nèi)容提要：上海銀行大廈工程在地下室的設(shè)計(jì)與施工中，采用了地下連續(xù)墻作基坑圍護(hù) ，同時(shí)將該連續(xù)墻作為地下室的結(jié)構(gòu)外墻，本文簡要介紹其設(shè)計(jì)概況和主要施工技術(shù)關(guān)鍵詞：深基坑，地下連續(xù)墻，兩墻合一。一、工程概況上海銀行大廈工程位于上海市陸家嘴國際金融貿(mào)易區(qū)，銀城中路東園路口?？偨ㄖ娣e107976m2,其中，地下3層計(jì)建筑面積22978 m2,地上46層計(jì)84998 m2。主樓最大高度230 m。地下室長88.2 m,寬84。9m,底板頂標(biāo)高一14.0m （以 室外地坪為土 0o 00），主樓底板厚3。2m,基坑深17

2、.3m；裙樓底板厚1.0m,基坑深15。1m；基坑中電梯井部位處最大坑深 21。88m 本工程所在區(qū)域的地質(zhì)情況如下：地質(zhì)年代層序土名顏色厚度m層底標(biāo)高m濕度狀態(tài)密實(shí) 度壓縮 性土層描述全 新 世 Q4Q3錯(cuò)誤！-1填土雜1.202。903。 55 1 o 18松散一般由碎石、煤渣等 組成，下部以粘土為 主，夾少量雜物O, 2-3砂質(zhì)粉土與 粘質(zhì)粉土 （江灘土）褐灰6 。108。10-4.59 -6.57飽和松散稍 密中等含云母，腐植質(zhì)和貝 殼碎屑，夾粘性土， 層理不清晰。Q：錯(cuò)誤！淤泥質(zhì)粘土灰7.509.70-12.79-14。47飽和流塑 軟塑高等含云母，有機(jī)質(zhì)和少量 貝殼碎屑，夾少量薄

3、層粉砂，土質(zhì)均勻.q4O, 5粉質(zhì)粘土灰6.2016.40-20.28-30。69飽和很濕軟塑中等含鈣質(zhì)，粉質(zhì)結(jié)核和 半腐爛植質(zhì)根莖和有 機(jī)質(zhì)，土質(zhì)較均勻。上 更 新 世 Q3Q；O, 6粉質(zhì)粘土日首綠0.605。40-23.64一32.09濕可塑 硬塑中等含氧化鐵斑紋，少量 鐵鎰結(jié)核及有機(jī)質(zhì)， 土質(zhì)致密。錯(cuò)誤！-1砂質(zhì)粉土夾 粉砂草黃3.008.20-28。68 35 o19飽和中密密 實(shí)中等含云母，氧化鐵斑， 少量腐植質(zhì)，頂部夾 薄層粘性土，隨深度 含砂量增高，土質(zhì)不 均。一2粉細(xì)砂草黃灰38。040.067 o38-69。09飽和密實(shí)中等低 等含云母、石英、長石、 氧化鐵條帶及貝殼碎 屑

4、，夾少量砂質(zhì)粉土， 土質(zhì)較均勻致密，64m 以下顏色變灰色。q3o, 9-1砂質(zhì)粉土青灰5.007。1073.6876 o09飽和密實(shí)中等含云母、貝殼碎屑夾 薄層粉質(zhì)粘土及粉細(xì) 砂，層理清晰，呈薄層 狀構(gòu)造.錯(cuò)誤！-21細(xì)砂夾砂質(zhì) 粉土（含礫）灰7.209。00-82.43一83。49飽和密實(shí)中等以細(xì)粉砂為主，含云母 上部夾較多薄層粉質(zhì) 粘土,局部含礫石，礫 徑一般為15mm, 土 質(zhì)不均勻。錯(cuò)誤！一2-2粉質(zhì)粘土夾 粘質(zhì)粉土褐灰9 。6012 o 0093 o09-94。 68濕可塑硬塑中等含云母，少量腐植質(zhì)， 以粉質(zhì)粘土為主，局 部夾較多粉砂.錯(cuò)誤！一23粉細(xì)砂青灰未鉆 穿未鉆穿飽和密實(shí)中

5、等低 等含云母、石英、長石， 夾少量砂質(zhì)粉土，顆粒 均勻地下室建筑平面如圖（1）所示。其中，首層樓面標(biāo)高 00 50m , B1層樓面標(biāo)高-5.50m, B2層樓面標(biāo)高 -9.50m, B3層樓面標(biāo)高 -14。00m.如圖（1）地下室平面布置圖二、地下連續(xù)墻的設(shè)計(jì)2。1地下連續(xù)墻的布置地下連續(xù)墻沿地下室外墻軸線1軸、14軸、A軸、M軸布置，其中A軸 G軸為主樓部位，墻體厚度1000mm,墻體深30.1m,墻體底標(biāo)高落在地質(zhì)土層 錯(cuò)誤! -1層上，主樓共37個(gè)槽段，各槽段寬41006000mm不等，在A軸線部位，由于2墻邊基坑底有深坑，為增加墻體的剛度，采用 T型槽段。G軸M軸為裙樓部 位，墻體

6、厚800mm,墻體深26。9m,墻體底標(biāo)高落在地質(zhì)土層層上，裙樓共 29個(gè)槽段，各槽段寬48506400mm不等.2。2地下連續(xù)墻的構(gòu)造形式1.1.1 地下連續(xù)墻在施工前需在兩側(cè)設(shè)置單排水泥土攪拌樁槽壁加固，其厚 度700mm,水泥摻入比12%,水灰比0.55。水泥土攪拌樁頂標(biāo)高-0.50m,樁底標(biāo) 高在主樓區(qū)為-18m、裙樓區(qū)為-16m。1.1.2 槽段之間連接措施為增強(qiáng)地下連續(xù)墻的抗?jié)B漏性能，各槽段之間構(gòu)造形式是關(guān)鍵，本工程共設(shè) 有兩種槽段連接形式，其中主樓剛性連接，如圖（2）所示;裙樓部位為柔性連接， 如圖（3）所示。從基坑開挖后的情況來看，剛性連接的抗?jié)B漏性能較好。圖（3）:裙樓地墻柔

7、性連接2.3 墻體與底板的連接由于地下連續(xù)墻作為地下室外墻，為使底板與地下連續(xù)墻連成整體， 在地下 連續(xù)墻施工時(shí)，在對應(yīng)于底板主筋位置的墻體內(nèi)，預(yù)埋與底板內(nèi)同規(guī)格的鋼筋， 預(yù)埋筋與底板筋連接的一端采用直螺紋機(jī)械接頭，并預(yù)埋在地下連續(xù)墻中。墻體與底板的接觸面上，在施工時(shí)應(yīng)將墻體表面的浮漿鑿除，并鑿成楔口狀,3以增加底板與墻體的連接。為加強(qiáng)接縫處的抗?jié)B性，在接縫中設(shè)置兩道膨潤土止水條圖（4）:主樓底板與地下連續(xù)墻的連接構(gòu)造圖.2.4 墻體與地下室樓層板的連接地下室樓層板梁在基坑內(nèi)支撐拆除以后， 替代地下連續(xù)墻的內(nèi)部支撐以平衡 外側(cè)土壓力，所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，地下室樓層板梁既要考慮豎向的使用荷載，也

8、要考慮水平向地下連續(xù)墻傳來的土壓力.為了地下連續(xù)墻內(nèi)側(cè)受力均勻，在各樓板梁標(biāo)高處沿地下連續(xù)墻設(shè)置一道圍梁，本工程圍梁斷面300夫500mm,圍梁與樓 層板梁連成一體，圍梁與地下連續(xù)墻采用楔口式剪力槽施工縫連接，并在施工縫處的地下連續(xù)墻內(nèi)預(yù)埋連接鋼筋，其構(gòu)造形式如圖（5）所示.樓層結(jié)構(gòu)環(huán)梁樓板環(huán)梁插筋4月185U0| 0|預(yù)留或打鑿剪力槽圖（5）:地墻與圍梁連接構(gòu)造圖三、基坑內(nèi)水平支撐的設(shè)計(jì)3.1基坑內(nèi)支撐的布置形式沿地下室的深度方向共設(shè)三道基坑內(nèi)水平支撐， 其中第一道水平支撐頂標(biāo)高 1。95m,第二道水平支撐頂標(biāo)高 8。10zm,第三道水平支撐頂標(biāo)高 -13。10m,分別位于底板（ -14。0

9、0m）、地下二層（ -9。500m）和地下一層（-5。500m）樓層標(biāo)高之上。水平支撐的平面為桁架形式沿基坑內(nèi)周邊布置。為增加水平支撐的整體剛度，在基坑中間設(shè)十字水平支撐兼作地下室施工的棧橋。在基坑中部區(qū)域留有四個(gè)空檔以便于土方開挖.在水平支撐網(wǎng)架的各節(jié)點(diǎn)部位設(shè)有鋼結(jié)構(gòu)垂直支撐，以滿足內(nèi)支撐體系的豎 向穩(wěn)定.基坑內(nèi)的支撐布置如圖（6）、（7）所示，地下連續(xù)墻H門E甲I 丁 1DL I I, 一口4 g =7 HT85900J米平支撐桁架桿件,二' IBAI i I垂耳支號(hào)產(chǎn)I I I I 總-I - l-L-R 口-| -L1丁 T i %3Lj7 8 9 10111213 .14圖（

10、6）:基坑圍護(hù)內(nèi)支撐平面布置圖圖（7）:基坑圍護(hù)內(nèi)支撐剖面圖3。2水平支撐的構(gòu)造形式水平支撐各桿件均為矩形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其中外圈圍楝斷面為1200*800 mm（第一道支撐）、1400* 800mm （第二、三道支撐），支撐桁架各桿件的斷面為 1100* 700700* 700mm。各層的水平支撐為整體式澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。水平支5撐由垂直支撐保持豎向穩(wěn)定，圍楝與地下連續(xù)墻的連接如圖（8）所示圖（8）:支撐圍楝與地下連續(xù)墻的連接3。3立柱的布置與構(gòu)造形式在水平支撐的各節(jié)點(diǎn)部位設(shè)有垂直支撐，垂直支撐在基坑底標(biāo)高以上為鋼結(jié)構(gòu)柱，基坑底標(biāo)高以下為灌注樁，灌注樁底標(biāo)高為 39.4m,直彳全為800 m

11、m, 鋼柱插入開挖標(biāo)高以下灌注樁內(nèi) 3m。具布置如圖（6）中"?！彼尽ｄ?柱的結(jié)構(gòu)形式為： 4L 160* 16、連接板-460夫300* 12700斷面外包尺寸 480*480.四、基坑內(nèi)土體加固4。1基坑內(nèi)土體加固的范圍：a）基坑內(nèi)的深坑鄰近地下連續(xù)墻，對基坑內(nèi) 墻趾處的被動(dòng)土壓力區(qū)進(jìn)行加固；b）基坑中部的局部深坑，按結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為放坡 開挖，增加邊坡的穩(wěn)定，減少坑內(nèi)滲水，對放坡開挖的范圍內(nèi)的土體進(jìn)行加固； c）底板后澆帶處的坑底土體進(jìn)行抗?jié)B加固.4。2 土體加固深度：主樓區(qū)墻址被動(dòng)土壓力加固11.30-23。50m；裙樓區(qū)墻址被動(dòng)土壓力加固 11.30-20。20m；后澆帶部位

12、-15.20 21。 20m；深坑部位的加固深度與坑的深度有關(guān)，一般加固深度為深坑底標(biāo)高向下 37m,由對坑底土體的抗浮穩(wěn)定計(jì)算確定。4.3劈裂注漿的注漿管間距為1000* 1000mm,呈梅花形布置，注漿配比為： 水泥：粉煤灰：水玻璃=1:1: 0.04,水灰比0.55。采用42.5級普通硅酸鹽水泥，坑 底標(biāo)高以上注漿率為15%,坑底標(biāo)高以下注漿率為20%（體積率）。經(jīng)加固后28 大齡期的土體強(qiáng)度不小于1Mpa。五、土方開挖5.1 基坑降水基坑采用地下連續(xù)墻圍護(hù)后，有效地阻斷了坑外地下水滲入的途徑， 但對基 坑底部的滲水及在基坑圍護(hù)體施工中使坑內(nèi)土體飽和的水無法免除，為了便于基坑開挖，在開挖

13、之前先行對坑內(nèi)進(jìn)行人工降水是必要的.本工程采用輕型井點(diǎn)降水 和深井真空泵降水結(jié)合的方案：輕型井點(diǎn)將基坑淺層土中水抽走， 在基坑開挖前 拔除，輕型井點(diǎn)的降水深為約4。5m；深井負(fù)責(zé)將基坑深處的土壤含水抽走，在 基礎(chǔ)墊層完成后拆除.真空泵深井降水的方案如下：1）主樓井深23m,裙樓井深21m,整個(gè)基坑內(nèi)共布置20 口井。2）深井成也采用旋挖式干鉆機(jī)，型號(hào) XGD-1000干法作業(yè)，清水護(hù)壁,成孔直徑700mm,井管直徑300mm,井管外設(shè)細(xì)石子濾層。3）自然地面以下4m內(nèi)為封閉管，以下部分全部為濾管，每1個(gè)管井內(nèi)設(shè)水 泵1臺(tái)（QX625X1.1）,每3 口井設(shè)1臺(tái)射流式真空泵。4）開挖過程中，濾管

14、暴露后及時(shí)用塑料膜封閉，確保井管內(nèi)的真空度。5）真空泵接上后連續(xù)不斷地抽吸，水泵視井內(nèi)的水量、水位作隔間抽水，保 證基坑內(nèi)地下水位在開挖以下 1m.圖（9）:真空深井降水的構(gòu)造圖5.2 土方開挖的順序和方法5。2.1在基坑圍護(hù)體完成即開始開挖表層土至第一道支撐的底標(biāo)高，然后進(jìn) 行第一道水平支撐和棧橋的施工；第一道支撐完成并達(dá)到一定強(qiáng)度以后即開挖第 二層土至第二道支撐底標(biāo)高，然后進(jìn)行第二道水平支撐施工；第二道支撐完成并 達(dá)到一定強(qiáng)度以后即開挖第三層土至第三道支撐底標(biāo)高，然后進(jìn)行第三道水平支 撐施工；第三道支撐完成并達(dá)到一定強(qiáng)度以后即開挖第四層土至基坑設(shè)計(jì)底標(biāo) Mi。5.2。 2基坑采用機(jī)械開挖，

15、所有土方全部外運(yùn)。挖表層土和第二層土?xí)r，采 用1。2m3的挖土機(jī)直接開挖；開挖第三、四層時(shí)，采用1m3的挖土機(jī)配以008m3挖土機(jī)下到基坑內(nèi)開挖駁運(yùn)至施工棧橋附近，由施工棧橋上的抓斗機(jī)駁運(yùn)到 施工棧橋上的汽車上。局部低矮部位配以 0.4m3、00 2m3挖土機(jī)開挖。5。3 土方開挖的機(jī)械配備1。2m3挖空土機(jī)4臺(tái),0。8m3挖空土機(jī)4臺(tái)，0。4m3挖空土機(jī)4臺(tái)，0。2m3 挖空土機(jī)2臺(tái)，50T履帶式蟹斗抓土機(jī)2臺(tái)、15t運(yùn)土汽車30輛。日出土能力 3500 m3。六、地下室結(jié)構(gòu)的施工6.1 地下室結(jié)構(gòu)的施工流程地下室在基坑開挖完成以后,其施工流程如下：墊層澆筑-余樁處理-底板 結(jié)構(gòu)施工-拆除第

16、三道支撐f地下三層墻柱及地下二層樓層結(jié)構(gòu)施工-拆除第 二道支撐f地下二層墻柱及地下一層樓層結(jié)構(gòu)施工-拆除第一道支撐地下一 層墻柱及地下室頂板結(jié)構(gòu)施工。6.2 地下室結(jié)構(gòu)與圍護(hù)結(jié)構(gòu)體的連接處的施工要點(diǎn)地下連續(xù)墻作為地下室的外墻體，應(yīng)與地下室底板及各樓層結(jié)構(gòu)梁板有良好 的連接，使之在結(jié)構(gòu)上連成整體，如圖（5）所示。由于地下連續(xù)墻先行在地下施 工，在與地下室結(jié)構(gòu)的觸接面處有泥土、浮漿等必須鑿除，同時(shí)為了增加連接處的結(jié)構(gòu)抗剪性能，應(yīng)將圍護(hù)墻鑿成凹槽楔口，并將圍護(hù)體中的預(yù)埋連接鋼筋鑿出 拉直，使之錨入地下室結(jié)構(gòu)圍梁中.6.3 圍護(hù)結(jié)構(gòu)支撐體系的轉(zhuǎn)換圍護(hù)體在地下室結(jié)構(gòu)施工之前由坑內(nèi)水平支撐體系保持基坑的穩(wěn)

17、定，而在地下室結(jié)構(gòu)施工時(shí)，地下室底板和各樓的梁板即替代水平支撐體系，在底板及結(jié)構(gòu)樓層板梁達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度以后，水平支撐即可拆除。為了方便施工和拆除支撐磴土 的外運(yùn)，一般隨著地下室各層結(jié)構(gòu)的施工而逐道拆除水平支撐。七、坑內(nèi)水平支撐的拆除7.1 支撐拆除的順序與方法水平支撐拆除時(shí)，應(yīng)在其相近的結(jié)構(gòu)樓層板梁混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求之后 方可進(jìn)行。由于底板厚度大，整體剛度大 ，在底板混凝土完成以后即開始做拆除 第三道支撐準(zhǔn)備工作，底板混凝土齡期 7天時(shí)即可拆除第三道支撐。第二、一道 支撐應(yīng)在地下二層、地下一層的梁板結(jié)構(gòu)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)方可進(jìn)行拆除，為了提早進(jìn)行支撐拆除，應(yīng)適應(yīng)提高樓層板梁結(jié)構(gòu)的混凝土配比強(qiáng)度。

18、水平支撐采用爆破方式拆除。在澆筑支撐混凝土?xí)r預(yù)留爆藥孔，爆藥孔的布置為50500，孔深500。采用分段微秒差連續(xù)爆破的方式，由專業(yè)爆破隊(duì)伍負(fù) 責(zé)實(shí)施。7.2 后澆帶中的轉(zhuǎn)換鋼撐為了減少主樓與裙樓的沉降差對地下室結(jié)構(gòu)的影響，設(shè)計(jì)在G軸附近設(shè)置1000mm寬的后澆帶，由于后澆帶應(yīng)在主樓結(jié)構(gòu)封頂后方可封沒，因此 ，在圍護(hù)體 內(nèi)支撐拆除之前，為防止地下室外墻體的位移，應(yīng)在底板、地下室樓層后澆帶處 各結(jié)構(gòu)梁內(nèi)設(shè)置轉(zhuǎn)換鋼撐.本工程底板后澆帶內(nèi)的轉(zhuǎn)換鋼撐為 2I 452000,置于 裙樓底板厚度的中部；地下室樓層后澆帶中，每根跨過后澆帶的結(jié)構(gòu)梁中設(shè)1根1 16轉(zhuǎn)換鋼撐。八、地下連續(xù)墻的防水處理1.1 槽段間

19、的防滲措施由于地下連續(xù)墻為地下施工，具混凝土的均勻性和密實(shí)度都有缺陷， 特別是 各槽段的接頭處，其接縫中常夾有泥漿， 因此地下連續(xù)墻的滲漏是難免的。 為了 增加各槽段接縫處的抗?jié)B透能力，在土方開挖后，要對接縫進(jìn)行打鑿清理，剔除內(nèi) 側(cè)接縫中的泥土雜物，清理深度在100mm以上，然后抗?jié)B砂漿進(jìn)行分層填補(bǔ).在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，每個(gè)槽段接縫處均設(shè)有 600* 220鋼筋混凝土壁柱，以增加 槽段之間的連接，同時(shí)也起到一定的抗?jié)B漏作用。在澆筑壁柱之前， 必須將壁柱 與墻體的連接面打鑿干凈，如墻體混凝土不夠密實(shí)應(yīng)先進(jìn)行修補(bǔ)， 以保證接觸面 的抗?jié)B能力。8。2壓力灌漿堵漏槽段體滲漏的原因有混凝土不密實(shí)、 開裂、夾泥漿等，采用壓力灌漿堵漏效 果較好.具體方法：a）在有滲漏的部位鑿除混凝土有缺陷的部分，對應(yīng)滲漏點(diǎn)埋 入注漿導(dǎo)管，外表用快速凝固水泥封閉；b）采用手動(dòng)壓漿機(jī)將隧道專用堵漏膠壓入導(dǎo)管內(nèi)，壓漿后封閉導(dǎo)管口； c）待膠液固化后去除注漿導(dǎo)管。有的個(gè)別部位9滲漏較為嚴(yán)重的部位，可采取2次或多次壓漿堵漏。8。3內(nèi)襯砌體防潮地下連續(xù)墻滲漏的部位主要有：槽段接頭、墻體混凝土不密實(shí)處、預(yù)埋鐵件 及預(yù)埋插筋處。對于墻體滲漏，除了修補(bǔ)堵漏的辦法以外，為了保證地下室墻體 干燥，設(shè)計(jì)采用在地下室外墻（即