上海中心大厦超深钻孔灌注桩施工技术

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上海中心大厦超深钻孔灌注桩施工技术

ＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＵｌｔｒａＤｅｅｐＢｏｒｅｄ

ＰｉｌｅｆｏｒＳｈａｎｇｈａｉＣｅｎｔｅｒＴｏｗｅｒ

口

吴洁妹

２００００２）

（ｔ－海市基础工程有限公司

【摘要１上海中心大厦为在建工程中的中国第一高楼，采用钻孔灌注柱作为柱基础。其柱径、桩深较大，有效桩长均处于

砂质地层内，且单桩承栽力极限值迭２６

【中图分类号】ＴＵ７５３．３

０００

ｋＮ。介绍超长钻孔灌注桩施工及相关技术措施。

软土地基

Ｂ

【关键词】上海中心大厦钻孔灌注桩后注灌

，文献标识码

【文章编号】１００４—１００１（２０１０）０４－０３１１埘

２桩基施工难点

（１）粉砂质土层内成孔钻进

主楼桩桩端进入⑨，层约４ｍ－８ｍ，桩身在⑦层、⑨层两个砂性土层中的总长度约５６ｍ，整个有效桩长均处于砂层内。砂性土层内的成孔质量是整个钻孔桩施工质量的关键。砂层内成孔时粉细砂的沉积和孔壁缩径问题桩身质量的关键点。本工程中通过对钻机、钻具、成孑Ｌ工艺的研究和改进，解决这一难题。

（２）泥浆除砂及清孔工艺

由于⑦层、⑨层粉砂的颗粒微小，以往常规工程中砂层内钻孔时极易因泥浆含砂率过高导致卡钻和孔底沉渣超过规范。本工程地处上海陆家嘴，砂层较厚且成孔深度大，这个问题将更加突出，需从制浆方式、除砂设备工艺、清孔工艺等方面综合处理。

（３）超深桩成孔垂直度控制

本工程主楼桩桩径小ｌ０００ｍｍ，成孔深度８６ｍ，其长细比达到了８６：１。设计要求每根桩都满足成孔垂直度１／１５０的检测指标，必须从工艺本身着手进行改进和控制。

（４）高标号水下混凝土配制及浇灌

上海中心主楼桩设计桩身强度Ｃ４５，水下混凝土提高二

１工程概况

上海中心大厦地处上海市浦东新区陆家嘴金融中心区，包括Ｚ３－１和Ｚ３－２两个地块，基地总面积约３．０４万ｍ２。主楼建筑高度６３２ｍ，地上共１２１层，地下５层，裙楼地上５层，总建筑面积约５７３２２３ｎ１２，建成后将为中国第一高楼。

上海中心主楼，采用钻孔灌注桩作为承重桩基，主楼桩总数９５５根，桩径为由１０００ｍｍ。其中核心筒下Ａ型桩２４７根，成孔深度８６ｍ，有效桩长５６ｍ；核心简外Ｂ型桩７０８根，成孔深度８２ｍ，有效桩长５２ｍ；单桩承载力特征值均为

１００００ｋＮ，单桩承载力极限值均为２６０００ｋＮ。桩身设计强

度等级Ｃ４５，水下浇筑按照Ｃ５５配制。所有主楼桩均进行桩端后注浆，单桩水泥用量４

ｔ。

图１主楼桩住布置图

级按Ｃ５５配置。从混凝土拌制和浇灌上必须重点研究和控制坍落度、流动性、凝结时间、浇灌设备、浇灌速率等问题。

本工程场地属滨海平原地貌类型，位于黄浦江东岸陆家嘴区域。

主楼基坑开挖深度３１ｍ，工程桩桩顶位于⑦，层，桩端持力层为⑨２－１层，其有效桩长均位于砂质土层内。

（５）桩端后注浆

上海市以往工程和本工程桩型试验结果表明，砂质土层内的钻孔灌注桩承载力离散性较大，采取后注浆工艺后可有效稳定承载力。要确保每一根桩都注浆成功，并研究实施一套可靠的保障应急措施。

【作者简介】吴洁妹（１９６７－），女，大学本科，高级工程师，联系

地址：上海市民星路２３１号４楼（２００４３３）。

３桩基施工工艺

本工程进行了一次原位桩型试验，在项目场地内先行施

３１１

【收稿日期】２０１０－０３—２３

细｛ｏ年４月出腰ｌ

万方数据

第４期

吴洁妹：上海中心大厦超深钻孔灌注桩施工技术４／２０１０

工１３根母１０００ｍｍ，深度８８ｍ的钻孔灌注桩用于试验桩基承载力和施工工艺可行性。试验结果证明桩基承载力满足本工程要求。

由于本工程的特殊性、质量标准等方面超越了现行规范，工程桩开工前，我们结合桩型试验结果和上海市以往的钻孔灌注桩施工经验，编写了一套＜上海中心大厦主楼钻孔灌注桩施工工艺及质量控制要点＞。该控制要点经专家委员会审议通过后，实质上作为了本工程桩基施工的实施和控制标准，并且在施工过程中根据施工反馈情况先后进行了两次修订升版。其施工工艺概括如下：

①成孔方式：上部黏土层（３０ｍ以上深度）正循环成孔，下部砂土层泵吸反循环成孔

②泥浆制备：采用专用膨润土和外加剂人工拌制③泥浆除砂：ＺＸ－２５０型泥浆净化装置（除砂机）除砂④清孔方式：泵吸反循环一清，气举反循环二清⑤钢筋安装：预加工成型，主筋直螺纹接驳器连接⑥浇灌方式：导管法水下混凝土浇灌⑦注浆：桩端后注浆

３．１钻孔设备

成孔设备：ＧＰＳ－２０或同等规格型号的工程钻机，配备流量１８０ｍ孙的６ＢＳ型反循环砂石泵。

成孔钻头：设计具备良好导向性能的三翼双腰箍钻头，以满足成孔垂直度要求；钻头由１０２０ｍｍ，略大于设计桩径，以应对砂质地层的少量缩孔现象。由于本工程钻孑Ｌ桩有效桩身均处在５０ｍ以上的砂层中，钻头磨损极大，因此须选用优质合金刀齿，每钻两个桩孔需更换一次钻头刀齿，每钻一个孔需进行一次钻头检修，同时需配备充足的备用钻头，以保证成孔效率和连续性。

图２三翼双腰箍钻头３．２泥浆除砂

由于主楼桩的有效桩长均处于砂质地层内，成孔泥浆必须具备良好的携砂性能和护壁能力，因此选用优质纳基膨润土进行人工造浆。施工过程中需根据实测泥浆指标及时抽除废浆，补充新浆。

（１）泥浆指标

施工过程中对新浆配置指标、循环泥浆施工指标、清孔后泥浆指标严格规定和控制。

（２）泥浆除砂

３１２

万方数据

在大厚度的砂质地层内，要成功完成钻进，除采用携砂性能良好的泥浆外，还必须要求可靠的方法将泥浆内的砂及时分离。本工程选用ＺＸ－２５０型泥浆净化装置（除砂机）对循环泥浆进行除砂，除砂机除砂砂粒颗粒等级０．０７５ｍｍ，处理能力２５０ｍ孙。

单桩成孔方量约７０ｍ。，根据土层颗粒级配计算，平均每孔除砂约３０ｍ３（除砂率约４５％），计算结果与实际施工情况相符。

（３）泥浆循环系统

由于主楼桩采用正、反循环结合的成孔方式，因此泥浆池及泥浆循环系统设置时按新浆池、循环池、沉淀池和泥砂池分离设置，满足人工拌浆和除砂机除砂工作要求。平均每台桩机应配备不小于１５０ｍ３的泥浆池。３．３清孔工艺

清孔应分二次进行。第一次清孑Ｌ在成孔完毕后进行，第二次清孔在钢筋笼和导管安放完毕后进行。为有效清除孔底淤砂，采用泵吸反循环一清，泵吸反循环二清。

一清时应将钻头提离孔底０．５ｍ－Ｏ．８Ｉｌｌ，清孔时，输入孔内的泥浆量不应小于砂石泵排量，保证补量充足，同时应合理控制泵量，避免吸塌孔壁。

气举反循环二清气管下放深度４１．５ｍ，配备０．６ｍ３或

０．９ｍ３的空压机，清孔过程中根据流量调节气阀，防止吸力

过大扰动孔壁。３．４钢筋笼制作安装

钢筋笼分节制作，分节长度９ｍ或１２ｍ，主筋均采用直螺纹接驳器的方式连接，钢筋笼制作时应进行接驳器的预拼接，以便分节下放时孔口顺利对接。

采用直螺 …… 此处隐藏：3714字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……