平安金融中心设计介绍——基础及施工篇

1、桩基工程

平安金融中心基础共有人工挖孔桩167根,抗压桩54根,抗拔桩113根.其中,巨型柱及核心筒下的人工挖孔桩桩端持力层为微风化花岗岩,其余桩桩端持力层为中风化花岗岩.

本工程中的8个巨型柱桩基采用柱下单桩布置,由中心混凝土墙体围成的核心筒桩基采用墙下集中布置.这是因为若在柱下采用多桩布置,由于巨型柱产生的冲切力巨大,桩基承台厚度需要达到9m方能满足承台受冲切承载力的要求.同理,若核心筒桩基采用小直径多桩布置,桩基承台也需要很大厚度才能满足承台受冲切承载力的要求.这样会导致基坑开挖深度过深,对周边环境及地铁运营造成不利影响.

塔楼桩基桩顶相对标高-33.2m,巨型柱下单桩桩径8.0m,扩大头直径9.5m,桩长约为30.9m,单桩竖向承载力特征值

Ra=708460kN；核心筒墙下桩桩径5.7m,扩大头直径7.0m,桩长约20.2m,单桩竖向承载力特征值Ra=384650kN,筏板承台

厚4.5m.扩大地下室及上部11层裙房,其建筑自重及其上作

用的永久荷载标准值的总和尚不足以平衡地下室水浮力,故采用抗拔桩,桩径1.4~2m,扩底直径1.8~3.5m,桩长平均值

L=17m,桩端嵌固于中微风化花岗岩,单桩竖向承载力特征值Ra=23700kN,单桩抗拔承载力特征值为10000kN,同时为满足地下室各局部区域的抗浮要求,实际共布置207根承压抗拔桩.底板厚1m,承台厚2m.

本工程桩基工程设计与施工的难点是在29.8m深的基坑内开挖深度为35m的巨型桩的同时,要保证地铁一号线的正常运营.桩径8m巨型桩的护壁厚度为750mm,单节护壁长度为650mm,桩身采用C45混凝土,护壁采用C45早强混凝土.桩基施工前,对桩周两排微型桩进行超前支护,微型桩桩径220mm,内放置12.6号工字钢,采用一次常压及二次压力注浆并掺入碎石.挖孔桩开挖后,每当开挖深度超过300mm时,立即喷射70mm厚C20混凝土.对巨型桩设置钢筋直径为32mm的钢筋笼3道,其中2道设于桩周,另1道设于桩半径的1/2处.

2、超深基坑工程

1）基坑设计难点

基坑开挖深度33.8m（塔楼）,周长550m,属于超深超大基坑；基坑周围有多栋在用的高档商场、住宅及办公楼,基坑开挖要考虑对建筑物的影响,建筑物边线距离基坑边在20m左右,且要考虑基坑施工期间不能对居民区和商铺营业产生影响；附近有市政管线和地铁1号线,最近的电缆管线距离基坑边只有3.8m,北侧还有正在运营的地铁1号线,地铁口及风亭紧邻基坑边,最近处仅3m,东侧有拟建高铁线,距基坑边

24.3m；由于临近地铁,地铁运营要求地铁相关构筑物位移不超过20mm,轨道竖向变形不大于4mm,对基坑开挖深度达

33.8m,且存在透水层的情况下,这个位移控制对支护设计提出了很高要求；基础采用的人工挖孔桩桩径达到8m（开孔

9.5m）,基坑支护设计时要充分考虑基础施工,不仅支护体系和支撑立柱要避开大直径挖孔桩,而且要考虑土方开挖及出土需要.

基坑与周边建筑及地铁关系平面图2）基坑支护方案

基坑开挖深度较大,且周边具有市政管线、地铁和建筑物等,锚索的长度会在基坑受到,与锚索方案相比,内支撑方式较好.一般地下连续墙造价较高,排桩在深圳地区基坑中应用较多,主要有旋挖桩和钻孔咬合桩,相比其他桩型,排桩的施工工艺成熟,施工设备多,因此选择排桩+内支撑支护方案.考虑基础施工限值,支撑采用钢筋混凝土双环支撑结构,其中南侧采用单环支撑,北侧单环直径较大,采用环中套环的内支撑,圆环与支护桩之间采用4道钢筋混凝土撑.

基坑平面布置图

主体结构核心筒布置在圆环撑内,这样核心筒施工不受支护的影响,其中主塔位置的大圆环支撑采用双圆环形式,外环内径为92.5m,内圆环内径62.5m,裙楼区域采用单圆环布置,圆环内径60m.立柱采用钢管混凝土,立柱设置均避开了基础及主体结构的柱,钻（冲）孔混凝土灌注桩为立柱基础.

北侧典型支护剖面图

3）基坑止水设计方案

场地内还透水层（中粗砂、粉细砂及粗砾砂层）,且对支护结构的变形要求比较严格,最终采用三重止水措施：高压旋（摆）喷桩+袖阀管注浆+挂网喷射混凝土.

4）土方施工方案

基坑开挖量达到55万㎡,为了加快出土速度,在南侧环形内撑内布置了出土栈桥,栈桥宽7m,内侧设有1m宽的应急人

行道.栈桥采用钢管立柱及槽钢连梁连接,且与基坑内支撑和环撑分开.

3、组合楼板（钢筋桁架楼承板）

1）由于钢筋桁架楼承板的底模仅作为施工中模板,且为满足维修年限不小于50年、使用期间不锈蚀的要求,故选用镀锌层两面总计不小于120g/m2的桁架板.

2）钢筋桁架楼承板在使用阶段,应进行楼板的正截面承载力验算、楼板下部钢筋应力计算、支座裂缝控制计算以及挠度计算等；在施工阶段需对桁架进行上、下弦钢筋强度验算和稳定性验算、腹杆钢筋稳定性验算以及桁架挠度验算等；钢筋桁架楼承板的最大挠度应按荷载的标准组合进行计算,挠度与跨度的比值应不大于L/180和20mm中的较小值.

3）钢筋桁架楼承板在施工中常常遇到升板、降板等特殊位置,其节点做法如下图.

4）钢筋桁架楼承板平行于钢梁处,镀锌底模在钢梁上的搭接不小于30mm.钢筋桁架楼承板垂直于钢梁处,模板端部的竖向钢筋在钢梁上的搭接长度不宜小于50mm,且应保证镀锌底模能搭接到钢梁之上.

5）若设计要在楼板上开洞口,施工应预留洞口.应按设计要求设洞口边加强筋,四周设边模板,待楼板混凝土达到设计强度后,方可切断钢筋桁架楼承板的钢筋及底模.

6）钢筋桁架楼承板模板就位后,立即将其端部的支座钢筋与钢梁点焊牢固.沿长度方向将镀锌底模与钢梁点焊,焊接采用手工电弧焊.待铺设一定面积后,必须及时绑扎板底筋,以防钢筋桁架侧向失稳.