中鐵建工集團上海分公司揚子科創中心三期項目,位于南京市江北新區,占地面積11227.27平方米,總建筑面積124669.38平方米,包含1棟36層塔樓及附屬裙樓,設5層地下室,基坑平均挖深23.85米,最大挖深30.65米。
項目東臨長江,地處長江漫灘平原,水文、地質條件及周邊環境復雜、敏感。面對如此具有挑戰性的復雜深基坑工程,項目進場后,組建技術團隊,通過多方調研、考察及組織技術論證,決定采用地上地下雙向同步全逆作法施工技術方案,不僅從本質上提高了深基坑施工安全性,還實現了基坑全封閉施工,有效保障現場揚塵管控、環保降噪等文明施工要求,相比于傳統順作法施工方案,可以最早實現塔樓地上結構施工,整體節約工期達6個月。
如此規模的深基坑工程,并且采用全逆作法施工技術,這在集團屬于首例。開工以來,項目團隊順利攻克了江蘇省首例66米超深地下連續墻、80米大直徑單柱單樁施工等重要技術難題,確保了工程安全、質量,為地上地下雙向同步全逆作施工奠定基礎,并榮獲“江蘇省文明工地”稱號。
揚子科創中心三期項目基坑圍護體系為地下連續墻(兩墻合一),地下連續墻厚1.0米(局部1.2米)兼作地下室外墻,全長386米,共62幅,深度66米(入巖0.5米)。
項目地連墻鋼筋籠共計62幅,包括?17種槽段形式,鋼筋籠總高64米-66米,寬度4.7米-6.6米,最大重量約88噸。為確保吊裝作業本質安全,經專家論證,選用一臺500T履帶吊作為主吊,一臺280T履帶吊做副吊。地連墻鋼筋籠整籠制作,分主、副籠兩節吊裝,經雙機抬吊、空中轉體、直立轉運、對接入槽等工序完成作業。
2018年6月15日,項目首幅地連墻鋼筋籠吊裝作業正式開始,首幅鋼筋籠長62.3米,總重81噸。雙機就位后,先將副籠起吊,入槽固定;再將主籠起吊、旋直,并與副籠接駁對接,最后整籠下放入槽。
在超深地下連續墻成槽施工中,如何控制槽壁穩定性,不發生槽壁坍塌?控制循環泥漿性能指標至關重要。為解決常規泥漿在地下墻施工中,護壁性能、攜渣能力、穩定性、回收處理等種種方面的不足,項目選用新型的復合鈉基膨潤土泥漿。
該膨潤土是一種高造漿率、添加特制聚合物的200目鈉基膨潤土,適合于各種土層,尤其是超深地下墻的護壁要求。項目部多次進行泥漿配合比試驗,通過泥漿比重、粘度、PH值、含砂率等關鍵指標調配高性能泥漿,細節到位,品質自成,施工過程中未發生任何槽壁坍塌事故。確保了地連墻施工的質量和進度
為確保成槽效率和質量,項目部結合底層特性,選用具有自動糾偏功能的高性能成槽機,先兩側后中間,三抓成槽。每幅槽段采用高精度超聲波測壁儀分段控制槽壁垂直度,確保槽壁垂直度滿足設計要求,為66米鋼筋籠整籠入槽保駕護航。歷時89天,項目團隊順利完成62幅超深地下連續墻施工,為基坑安全奠定基礎。
揚子科創中心項目施工區域地屬長江漫灘平原,緊鄰長江,開挖區段主要為深厚砂層,自然造漿能力差,且地下水豐富,側向補給能力強,如何克服條件復雜的水文地質環境,確保單柱單樁鋼立柱的安裝精度呢?
在單柱單樁大面積施工前,項目部提前進行試成孔試驗,結合地下連續墻施工的泥漿控制經驗,通過調配優質泥漿,循環除砂,并根據地層特性調整成孔速度,確保了泥漿護壁效果;通過高精度紅外激光測斜儀,精確控制鋼立柱安裝垂直度。最終,146根單柱單樁鋼立柱各項參數控制在了毫米級,垂直度控制均達到1/1000以上。
項目施工場地120米長、75米寬,基坑圍護結構到圍墻的距離只有2-4米,場地非常狹小,且同步進行地下連續墻施工,單柱單樁設計承載力達兩千多噸,按照傳統方案,對9根試樁進行樁基檢測,至少需要2個月時間,這顯然是滿足不了現場施工進度要求的。
項目團隊通過多處調研、對比,并通過EPC框架平臺,開展與東南大學深度合作,經方案評估,決定采用當前最先進樁基自平衡檢測技術。在成樁的時候把定制自平衡設備(荷載箱)預埋到鋼筋籠里,供油管及數據傳輸線上引至地面保護。
成樁后15天,即可通過油泵加壓采集荷載箱位置荷載-位移數據,根據荷載-位移統計數據,計算樁基實際承載力。通過引進樁基自平衡檢測技術,在有限場地內,穿插于地連墻施工,成樁后經20天即完成全部9根試樁的檢測工作,直接節約工期45天,且不影響地連墻正常作業。
在樁基施工高峰期,現場配置8臺反循環鉆機、2臺履帶吊、4臺挖機,1臺除砂機等共計21臺大型設備同時作業;項目部合理優化打樁順序,使用跳打法,130人24小時兩班倒成孔作業;合理優化機械行走路線,保證鋼筋籠吊裝和混凝土攪拌車進出。從2018年11月17日完成第一根樁施工,至2019年5月初完成了最后一根樁的施工,項目團隊攻克一個又一個關鍵技術難題、施工組織難題,克服混凝土供應困難、泥漿外運困難等外部因素,高標準、高效率完成逆作法單柱單樁施工,為結構安全奠定基礎。