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某超高电梯测试塔深基坑围护设计施工及安全技术应用

文档作者：成军刘加华徐琳罗孝贤文档来源： 1．南通纺织职业技术学院建工系 2．苏州市中坚基础工程有限责任公司		点击数：	更新时间： 2021年07月12日
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336
四川建筑科学研究
Sichuan Building Science
第38卷第6期
2012年12月
某超高电梯测试塔深基坑围护设计施工
及安全技术应用
成 军 ，刘加华 ，徐 琳 ，罗孝贤
(1．南通纺织职业技术学院建工系，江苏南通226007；
2．苏州市中坚基础工程有限责任公司，江苏苏州215128)
摘 要：某超高电梯试验塔为钢筋混凝土筒体结构，塔身地面以上高235 m，建成后将成为世界最高的电梯试验塔。
该工程深基坑开挖深度为15．10 m，平面形状为圆形，直径45．8 m。为加快工程进度，同时确保深基坑安全经济，根
据基坑自身圆形形状特点，利用土体的拱形效应，降低作用在围护结构上的土压力；围护结构设计成基坑内部不设
置任何内支撑和立柱，外部也不设置锚杆和锚索等外撑，仅仅利用圆形围檩的拱形效应将外部荷载转化为作用在
混凝土围檩上的内部压力，充分发挥了混凝土抗压性能好的特点，实施结果表明：该方法完全能满足基坑变形控制
要求，施工快捷，安全技术措施有效，经济效果明显。
关键词：超高电梯测试塔；基坑围护；拱形效应；安全技术
中图分类号：TU47 文献标识码：B 文章编号：1008—1933【2012)06—336—04
0 引 言
随着我国近年来经济和基础设施建设的发展，
深基坑支护及土方开挖工程也越来越多，但是由于
影响基坑施工安全的不确定因素多、问题复杂且难
度大，人们对它的认识还不够，使得理论计算与工程
实际有较大差异，并且造成了实际工程应用中的安
全隐患或浪费，因此，有必要对基坑围护及土方开挖
工程进一步优化，达到安全适用、经济合理的目的。
1 工程概况
拟建建筑物包括场地面积为24万平方米。总
建筑面积约1O万平方米，包括：4个单层生产车间
(局部2层)，1幢办公楼(4层，局部5层)，1座电梯
试验塔(约235 m高)及其它附属建筑。生产车间
为钢结构设计，办公楼为钢筋混凝土结构，电梯试验
塔为混凝土筒体结构。总平面布置如图1所示。
本工程±0．00相当于黄海高程+2．90 m，自然
地坪绝对标高为+2．30 In。工程用作电梯测试塔，
基础底板面标高为一9．10 m，基础底板厚为3500
mm，考虑设置200 mm厚配筋垫层，基坑开挖深度
为15．10 1TI。本电梯测试塔工程基坑支护主要包
括：围护灌注桩(~b900@1050型)140根，三轴搅拌
桩(6850@600型)128根，压密注浆150根，管井9
收稿日期：2012-07-27
作者简介：成军(1967一)，男，江苏南通人，研究员级高级工程师，
教授，研究生导师，研究方向：建筑施工安全技术。
E—mall：776746576@ qq．corn
图1 总平面布置
口；基坑内设三道圆形钢筋混凝土围檩。根据基坑
挖土深度、周边环境情况及相关规范规定，本基坑安
全等级定为一级。
2 水文地质情况
2．1 对本工程建设有影晌的地下水(孑L隙潜水及
微承压水)
1)孔隙潜水
孔隙潜水主要赋存于浅部粘性土层中，受大气
降水人渗和部分侧向迳流补给，导水性及富水性一
般。勘探期间测得潜水初见水位埋深在1．70—
1．80 1TI，标高在0．50—0．59 131之问，稳定水位埋深
在1．10～1．20 ITI，标高在1．15～1．24 iqq之间。
2)微承压水
微承压水主要赋存于⑤1层粉土、⑤2层粉砂、
⑤3层粉砂中(三者属同一含水层组)，其富水性及
透水性由上而下逐渐增强；受上部浅层地下水垂直
2012 No．6 成军，等：苎坚皇璺 苎竺 垩 里 坚三 兰全苎 皇里——————
入渗和地下水侧向迳流补给，以地下水侧向径流为
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图2 本工程地质情况
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足工程的要求，可操作性强。此外，田-r排 !： F
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图3 基坑支护设计剖面
度≥O．6 MPa，墙体抗渗系数小于10-7～lO
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3．2 挂网喷浆施工
太T得#网喷浆采用两个过程。
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3-s 本工程喜支攀护 体系采用钢筋混凝土又支撑俘 尔 坑
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338 四川建筑科学研究 第38卷
图4 基坑支护剖面
图5 桩问土挂网喷浆示意
内设置三道圆形围檩，与目前普遍采用的“桩墙+
内支撑”支护体系原理类似；不同之处在于，采用三
道圆形围檩，避免了采用水平钢筋混凝土支撑土方
开挖工作面小、工程进度慢、造价低、拆除作业对环
境影响大等问题，操作性强，作业面大，满足进度、成
支撑体系的规格见表1。
表1 支撑体系规格
本、环境等方面的要求。
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围檩面标高／
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围檩宽度
图6 围檩与灌注桩连接示意
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图7 围檩现场
图8 围檩及压顶梁配筋详图
项目 第一道围檩 第二道围檩 第三道围檩
支撑系统截面尺寸1100 mm x700 mml200 mm×800 mm1400 mm×9OO mm
支撑系统中心标高 一0．05 -5．45 —8．65
混凝土强度等级 C30 C30 C35
支撑体系施工过程如下。
3．3．1 测量放线
1)将水准基准点引入坑内，并按设计标高在围
护桩上用红油漆标注支撑底标高。挖土过程中，跟
踪测量严格控制挖土标高，留10 cm土方采用人工
清理，保证不扰动支撑底标高以下土方。
2)按照设计图纸测设出支撑、圈梁位置，撒出
垫层灰线，垫层每侧宽出支撑边10 cm，并复核钢构
柱位置。垫层浇筑完成后，重新测放支撑、圈梁，在
垫层上弹出墨线标注。
3．3．2 垫层浇筑
支撑灰线范围内浇筑100厚C20混凝土垫层作
为底模，底模上铺设胶合板。
3．3．3 钢筋制作安装
1)钢筋施工前的准备：审学施工图纸，进行钢
筋翻样工作，检查所有施工设备，确保运转正常。
2)钢筋绑扎前必须将插筋调直，去除插筋上的
水泥砂浆，绑扎时应注意保护层厚度、搭接长度等。
钢筋连接采用闪光对焊和直螺连接，其连接、焊接长
度等均应满足规范要求。
3)钢筋净保护层为35 mm，保护层垫块采用水
灰比<0．4水泥砂浆垫块，混凝土浇筑前检查并固
定混凝土保护层垫块。钢筋施工中，绑扎垫块和钢
筋的铁丝头不得伸人保护层内。

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