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上海白玉兰广场TRD工法应用

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工程概况

上海白玉兰广场TRD工法应用

北外滩白玉兰广场工程地处虹口区北外滩,占地5.6万平方米,建筑面积42万平方米,其中地下16万平方米、地上26万平方米。包括一座66层、高320米的办公塔楼,一座39层、高172米的酒店塔楼和一座47米高的展馆及酒店、商业裙房,具有办公、酒店、商业、车库等多用途的综合开发项目。由于建筑得天独厚的地理位置,配合标志性的建筑造型,北外滩白玉兰广场建成后成为申城又一座标志性建筑。

该工程基坑北侧与正在运营的地铁12号线共墙,东侧紧邻220KV变电站以及新建路越江隧道,西南及东南侧分别为保护建筑“红楼”和“海员医院”。西侧为老式民房,南侧东大名路及北侧东长治路为交通主干道,复杂的周边环境给项目建设带来了极大的挑战。此外,工程基础混凝土体量大、C50基础混凝土温度收缩裂缝控制难,超高核心筒施工、立体交叉安全隐患大,超高结构垂直度、标高控制要求高,高强混凝土泵送施工难度大等特点,对总承包、总集成管理能力提出了极大考验。在工程建设过程中,上海建工一建集团北外滩白玉兰广场项目部努力贯彻住建部倡导的“十项新技术应用与创新”,通过科技创新着力突破制约建筑施工企业的关键技术,先后采用深大基坑主楼圆形顺作裙房逆作支护技术、软土深大基坑分区支护技术、基坑工程框架逆作支护技术、钢柱筒架交替支撑液压爬升整体钢平台模架装备技术、桁架计算机模拟预拼装技术等众多突破传统建设模式制约的先进施工技术。北外滩白玉兰广场项目被授予“上海市建筑业新技术应用示范观摩工程”。在质量管理方面,项目部严格按照策划书执行,建立全方位、全过程的质量监控体系,做到纵向全过程、横向全系统、意识全方位、时间全控制的强化施工管理。施工过程中加强质量监控的闭环工作,确保质量目标。多年来,该工程已先后获得了上海市文明工地、上海市绿色施工样板工程,市优质结构、市金钢奖等奖项、白玉兰奖等多项荣誉。


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上海至今高度超过300米的超高层建筑共有5幢。3幢在浦东陆家嘴,即高420.5米的金茂大厦、高492米的环球金融中心和高632米的上海中心;2幢在浦西,即上海世茂国际广场和建设中的北外滩白玉兰广场,其中上海世茂国际广场总高度333米(含顶上天线高度),而建筑高度(不含顶部天线等各类设施)最高的则是320米高的北外滩白玉兰广场。


TRD设计方案


本工程周边环境条件复杂,保护要求高,且与地铁车站同步施工,为减小基坑施工对地铁和变电站的影响,将本项目基坑和地铁车站基坑划分为A 区、B 区、Cl 区、C2 区、D1区、D2区、D3区、E区和M1区、M2 区共十个区域分别实施。采用“分区顺逆结合”的总体设计方案。周边采用“两墙合一”地下连续墙作为围护结构,分区隔墙采用临时地下连续墙,顺作区域坑内设置五道水平混凝土支撑系统,逆作区域采用四层地下室结构梁板代替水平支撑。



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基坑分区平面如图


各分区施工先后顺序为:M1区-A 区、  B区、M2 区->D1区、  D3 区、C1区->D2 区、C2 区E 区。紧邻本工程酒店区域的地铁车站西侧结构和西端头井(M1区) 最先施工。在办公楼和酒店塔楼区域周边分别设置支护体系形成A 区和B 区,待M1区地下结构完成后开挖酒店区域基坑(B 区) 及办公楼区域基坑(A 区)。M1区西侧地铁隧道盾构在B 区基础底板完成后进行。车站东侧区域(M2 区) 待M1区施工完成后再开挖。为了减少裙楼区域基坑开挖对地铁车站的影响,将裙楼北部紧邻地铁车站一侧区域设置为后施工的隔离区,  分为三个小分区分别实施(D1、D2、D3 区)。本工程裙楼区域面积较大,分为两个分区实施(C1、C2 区),在A、B 区塔楼向上施工阶段采用逆作法实施。东北侧设备房开挖深度较浅,在D 区施工完毕后单独围护开挖实施(E 区),  而后实施C2 区。


上海白玉兰广场TRD工法应用各区域基坑挖深如表


本工程地处闹市区,场地西侧、南侧距离道路及众多市政管线、住宅,北侧紧邻已建地铁车站,东侧邻近已建地下变电站及电缆管沟,周边保护要求较高,项目地处虹口区北外滩沿黄浦江地区为黄浦江周边的地标性建筑及浦西最具标志性的第一高楼。 


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基坑周边环境总平面

                                                        

■周边环境非常复杂

东侧临近220KV地下变电站和新建路越江隧道南侧东大名路378号百年红楼为优秀历史建筑距离基坑最近约为40m西侧对面为老式多层居民住宅楼,距离基地约为34.4m"..40m,层数为4~6层。


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■TRD墙厚: 800mm; 深度: 60.1m;

在隔离桩与地下连续墙之间设置60.1m深800mm等厚度水泥土搅拌墙,等厚度水泥土搅拌墙底部进入81层不小于2m ;TRD作为隔离墙为国内第一次采用。


工程地质

本工程场地位于虹口区北外滩区域,属滨海平原地,地势起伏平缓。从上而下依次为以下表格如下:

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(剖面图点击放大)


实施情况及效果


本工程水泥土墙体施工深度达61m,场地浅层为上海地区典型的填土和软土地层,水泥土搅拌墙施工时设置了钢筋混凝土导墙,采用钢筋混凝土路面及导墙有效地扩散了设备荷载,确保了切割箱平面及垂直度。


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开挖槽第一次采用导墙形式


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墙体处设置钢筋混泥土导墙,导墙宽1050mm;


结合实验墙试验,正式施工阶段,挖掘液膨润土掺入量为100kg/m3,挖掘液混合泥浆流动度为200-240;固化液水泥掺入量为25%,水灰比始终控制在1.2~1.5之间。水泥土搅拌墙施工功效为7-9m/d。


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挖掘过程中控制沟槽内泥浆流动度220~240mm;


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选用TRD-E型机进行等厚度水泥土搅拌墙的施工,平均切割速度0.6~0.8m/h.


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编辑整理:项敏

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TRD工法

      TRD工法(Trench-Cutting & Re-mixing Deep Wall Method),又称等厚度水泥土地下连续墙工法,其基本原理是利用链锯式刀具箱竖直插入地层中,然后作水平横向运动,同时由链条带动刀具作上下的回转运动,搅拌混合原土并灌入水泥浆,形成一定强度和厚度的墙。


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        TRD工法通过水平横向运动成墙,可形成没有接口的等厚连续墙体,其止水防渗效果远远优于柱列式地下连续墙和柱列式搅拌桩加固,其主要特点是环境污染小、成墙连续、表面平整、厚度一致、墙体均匀性好、防渗性能好、施工安全,与传统柱列式地下连续墙相比隔渗,经济性好。 


TRD工法适应粘性土、砂土、砂砾及砾石层等地层,在N值超过30击以上的密实砂层、无侧限抗压强度不大于10MPa的软岩中也具有良好的适用性。可广泛应用于超深隔水帷幕、型钢水泥土搅拌墙、地墙槽壁加固等领域。


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