1、36施 工 技 术CONSTRUCTION TECHNOLOGY2011 年 10 月上第 40 卷 第 350 期深圳平安金融中心超深基坑运土坡道设计与施工李洪海 ， 周 宇( 中建一局集团建设发展有限公司 ， 北京 100102) 摘要 以深圳平安金融中心工程为例 ， 介绍了在不影响超深基坑内支撑结构体系受力条件下运土坡道的设置 。详细介绍了坡道设计考虑的因素 ， 大圆环运输通道置换与内支撑的施工配合 ， 坡道通往装土点临时通道的布置及转换技术 。在施工过程中采用了洗轮机及其他环保措施 ， 取得了良好的效果 。 关键词 高层建筑 ; 地下工程 ; 基础工程 ; 深基坑 ; 运土坡道 ; 设
2、计 ; 施工 中图分类号 TU753. 1 文献标识码 A 文章编号 1002-8498( 2011) 19-0036-03Design and Construction of Earthmoving Ramp of Ultra-deepFoundation in Shenzhen Pingan Financial CenterLi Honghai， Zhou Yu( China Construction First Division Group Construction Development Co ， Ltd ， Beijing 100102， China)Abstract: Based
3、on Shenzhen Pingan Financial Center project， authors introduce the earthmoving rumpsetting without influence on structure system of ultra-deep foundation inner support Factors for rumpdesign， cooperative construction of transportation passage replacement and inner support， layout oftemporary passage
4、 and conversion technology are introduced in detail Authors adopt washing machineand other environmental protection measures which obtain good effectKey words: tall buildings; underground; foundation; deep foundation excavation; earthmoving rump;design; construction 收稿日期 2011-08-30 作者简介 李洪海 ， 中建一局集团
5、建设发展有限公司高级工程师 ，北京市朝阳区望花路西里 19 号楼 100102， 电话 : ( 010) 64726644，E-mail: lihonghai Chinaonebuild com1 工程概况深圳平安金融中心工程位于深圳市福华路与益田中路交界处 ， 基坑最深处 33. 5m， 土方量为 52万 m3。基坑平面呈不规则形状 ， 北侧为已经运营的地铁 1 号线购物公园站 ， 基坑支护采用大直径护坡桩加旋喷 、摆喷帷幕桩 ， 钢筋混凝土内支撑形式 ， 内支撑共设 4 道 ， 局部 5 道 ( 靠北侧地铁车站 ) 。基坑钢筋 混 凝 土 结 构 内 支 撑 设 计 为 南 北 2 个 圆
6、 环Monitoring ， 北半部为主楼范围大圆环 ， 内径 62. 5m，南半部为裙楼范围小圆环 ， 内径为 60m， 如图 1 所示 。施工时设计要求混凝土内支撑强度必须达到90% 后方可向下挖土 。2 运土坡道设计2. 1 坡道设计考虑因素1) 坡道的设计位置不能影响内支撑体系的整体刚度 ， 所以不能穿越内支撑平面 ， 根据支护平面布置在小圆环内 。图 1 深圳平安金融中心基坑支护平面Fig 1 Foundation support plane ofShenzhen Pingan Financial Center2) 坡道所受重载运土车的侧向力不能够传递到内支撑上 。3) 坡道宽度须满
7、足双向运土车辆行走的需要 ，以满足出土速度要求 。2011 No 350 李洪海等 : 深圳平安金融中心超深基坑运土坡道设计与施工 374) 坡道坡度选择考虑因素 : 由于工程所处地理位置为亚热带多雨地区 ， 土层大都为全风化花岗岩土层 ， 吸水率低 ， 一旦遇水即饱和 ， 装入车内稍微晃动即可变为流塑状 。运土车上至坡道后即流到车厢的后半部 ， 使得整车重心后移 ， 造成前轮对地面的压力减小 、与坡道摩擦力减小 ， 侧向打滑而极易撞击到圆环撑上 ， 从而造成极大安全隐患 ， 如图 2 所示 。故尽可能将旋转坡道做的最深而减少临时土坡道的挖土量 ， 还应重点考虑运土的安全因素 。图 2 车重心
8、后移示意Fig 2 Center of gravity retroposition of hauling cars根据对场区内土的物理指标分析和其他类似土层施工经验 ， 最终选择坡度 H/B =1 6. 6。当挖至第 3 道支撑以下时 ， 在螺旋坡道之外设置一段土坡道 ， 最终选用螺旋栈桥和土坡道结合的方式 。2. 2 坡道设计构造根据工程现场周围道路及交通情况 ， 出土大门口布置在市政道路相对宽阔的南门 ， 将螺旋栈桥式坡道顶平台正对南门 ， 运土车由南门顺坡道下至基坑 ， 并保证了北主楼区首先完成土方工程而进入结构施工 。坡道设计为钢筋混凝土结构 ， 活荷载按照重型运土车 5t/m2计 ，
9、 立柱设计为直径 700mm 钢管混凝土结构 ， 立柱之间布置连杆及剪刀式支撑 ， 整个坡道为独立结构 ， 不与内支撑连接 ， 坡道顶部平台下最高 4 根立柱在每层内支撑以上约 500mm 处与就近的护坡桩连接 ， 保证其侧向稳定性 。坡道行车宽度 7m， 内侧设 1m 宽应急人行道 ，车道表面设 20mm 深防滑凹槽 ， 间距 300mm。两侧增加 400mm 高防滑挡墙及 1. 2m 高护栏防护 ， 如图3 所示 。坡道顶端平台与南门内区域首道撑楼板之间缝隙用 20mm 厚钢板铺平 ， 钢板一边固定 ， 另一边自由滑动 ， 防止重载车水平荷载对内支撑的影响 。2. 3 土方挖运与坡道延伸随
10、着基坑挖土及内支撑施工的逐步加深 ， 运土坡道结构施工紧随挖土逐段往下延伸 。由于土质松软 、含水量高 ， 坡道结构施工的模板及支撑体系图 3 运土坡道设计结构体系Fig 3 Structure system designof earthmoving ramp坐落在钢管立柱之间的临时钢梁上 ， 避免架模下沉 ， 也减少支撑架体的高度 ， 加快施工进度 。3 大圆环运输通道置换与内支撑施工配合每层内支撑结构施工由南往北进行 ， 遵循 “适时 、分层 、对称 ”开挖原则 ， 当本层内支撑结构施工完成 90%、混凝土强度达到设计要求的 90% 后方可开挖小圆环内与挖掘机站立岛之间的土方 ， 结构全部
11、完成后再继续掏挖小圆环支撑下部分 。为达到提前开挖小圆环土方的条件 ， 在南侧设置了锚杆和抗剪键 ， 做到了小圆环可在大圆环没有封闭的前提下开挖小圆环支撑下部的土方 。为保证工期 ， 为内支撑的结构施工创造条件 ，当挖掘到大圆环时 ， 坡道到大圆环装土点之间的临时通道在内支撑立柱之间分 2 个阶段布设 。临时道路宽度约 8m， 确保顺利错车 。通道初期布设在已经完成的内支撑上 ， 用拆房渣土填筑并压实作为运 土 道 路 。此 时 先 行 掏 挖 另 一 侧 支 撑 下 土方 ， 为内支撑结构施工创造工作面 ， 同时将置换通道填筑完成 ， 之后将运土通道转移到支撑下 ， 再开挖前期通道下方的土方
12、 。前后通道的平面投影距离须保证前后通道之间土层自然放坡对稳定性要求 ， 如图 4 所示 。内支撑下通道两侧土体的自然坡度则根据所开挖土层的力学性能而定 ， 地下 1 层开挖时由于土质为全黏土层 ， 含水率高 ， 取坡度最小为 1 1. 5， 最底土层大约为 1 1 1 0. 5。由于边坡存在时间较短 ， 坡面无需处理 。置换后通道两侧预留排水沟 ，38 施工技术 第 40 卷图 4 运土通道布置与转换平面Fig 4 Layout of earthmoving passage and transfer plane两端布设集水坑排水 ， 确保通道路基不被水浸泡 。置换后通道边已先行开挖区域支撑施
13、工缝甩筋端头与通道边缘留有 1. 2m 的安全距离 。4 洗轮机的应用及环保措施为了更加环保 、减少泥土外运时车身带出的泥土污染市政道路 ， 在出土车进出的南门与坡道顶平台之间的支撑梁之间设计了降板 ， 布置了一台目前最先进的全自动洗轮机 。运土车经过洗轮机后 ， 受到来自底面 、侧面的高压水冲洗 ， 经过专人检查 、达到洁净要求后方可离开工地 。自动洗轮机水箱底部设有自动刮板机 ， 对沉淀后的砂粒 、淤泥从侧面清理出箱体 ， 对清洗污水经沉淀后的清水再重复利用 。只有当箱内水量不足时 ， 再将基坑下沉淀后的雨水 、土层内的集水抽到箱内进行补充 ， 做到水的反复循环再利用 ， 达到节约用水的目
14、的 。晴天时利用基坑下集水抽到首道撑上设置的 8个集水 、三级沉淀池内 ， 用于运土坡道及现场内道路的洒水 ， 防止扬尘 。5 结语此项技术在深圳平安金融中心深基坑工程得到成功应用 ， 坡道的设置未对基坑支护体系有任何影响 ， 基坑所有位移数据均小于设计值 。在土方挖运施工高峰时 ， 数百辆车运土 ， 挖掘机十多台 ， 每昼夜出土量达到了 6 000多 m3， 运土车辆从坡道及通道行走顺畅 ， 未出现任何交通及堵塞情况 ， 实施效果良好 。工程自 2009 年 10 月份开始施工 ， 到 2010年 10 月底土方挖至招标文件规定的设计标高 ， 在规定的时间内顺利完成本标段。( 上接第 29
15、页 )图 5 撑杆位移监测值Fig 5 The monitoring data of strutsdeformation5) 由图 5 所示外撑杆和中撑杆节点的竖向位移在每级张拉后的位移变化量基本相同 ， 50% 70% 张拉阶段竖向位移变化量约为 52mm， 70% 90% 张拉阶段竖向位移变化量约为 51mm， 90% 110% 张拉阶段竖向位移变化量约为 48mm。并且在张拉成型后外撑杆的标高基本一致 ， 中撑杆也基本一致 ， 屋面成型效果较好 ， 满足设计及规范要求 。5 结语1) 主结构索与幕墙索的预应力都是随着张拉的逐步到位而逐步生成 ， 只有在最后张拉成型时 ，才达到最大值 。2
16、) 在张拉时 ， 由于场地的限制没有严格分级同步张拉 ， 而是分级分批张拉 。主结构索的应力在成型后能与分析值吻合很好 ， 满足设计与规范的要求 。虽然幕墙索的应力不够均匀 ， 与分析值相差太大 ， 但可以通过索中的套筒进行二次调整 。这说明圆形索穹顶的张拉成型可不必严格同步进行 。参考文献 : 1 陈联盟 ， 董石麟 ， 袁行飞 索穹顶结构施工成形理论分析和试验研究 J 土木工程学报 ， 2006， 39( 11) : 33-36， 113 2 北京钢铁设计研究总院 GB500172003 钢结构设计规范 S 北京 : 中国计划出版社 ， 2003 3 王帆 ， 郭正兴 ， 胡云霞 张拉整体索穹顶结构成型方法的试验研究 J 施工技术 ， 2004， 33( 11) : 6-8 4 王永泉 ， 郭正兴 ， 罗斌 大跨度椭球形弦支穹顶预应力张拉成形方法对比分析 J 施工技术 ， 2008， 37( 8) : 26-28
