全国最难逆作法施工--广州恒基中心项目圆满完成

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逆作法施工技术是先沿地下室周边施工支护结构,然后施工零米层的梁板楼面结构,作为水平支撑,随后逐层向下开挖土方和浇筑各层地下结构,直至底板封底。从地下结构的形成次序来说,是从上到下逐层建造的,与传统的顺序正好相反,因而称为“逆作法”。

广州恒基中心项目由南北两座塔楼组成,总用地面积约2.3万平方米,总建筑面积约23.2万平方米,北塔30层、高150米,南塔20层、高100米,8层以上为办公写字楼,地下5层。项目北塔为钢结构加混凝土结构的组合结构,南塔设计采用全逆作法施工,一桩一柱工程钢柱调垂精度高达千分之一。

项目周边关系复杂:南方电网220KV超高压电缆横穿工地;广州市地铁6号线经过工程北塔楼施工区,横穿工地地下室;工地南侧紧邻广州重点保护文物——1908年建设完工的广州最早发电厂,二者相距不足2米;距离珠江黄金水道不足10米;施工场地极为狭小,施工红线已靠近四周市政道路,路边古树高达二三十米,西面正在使用的变电站和南面文物像两个方盒子嵌入工地内……开工之初便被业内人士评价为全国施工最复杂、难度最大城市综合体项目,不得不采用逆作法施工。

工程逆作法施工方案的总体设想为,地连墙及一柱一桩钢管柱施工完成后,进行土方开挖,以首层梁板为分界层,上下同时施工,当地下负一层梁板施工完成时,地上最高施工至4层,负二层梁板施工完成时,地上最高施工至7层,底板施工完成时,地上施工至20层,底板施工完成后,开始自底板向上“顺做”核心筒地下室剪力墙、预留结构及出土洞口,完成地下室结构施工。

项目全逆作法总体施工工况流程:支护(地连墙)结构施工→中间立柱桩施工→浇筑地下室顶板混凝土→地下一层挖土→浇筑地下室一层混凝土→地下二层挖土→浇筑地下室二层混凝土→地下三层挖土→浇筑地下室三层混凝土→地下四层挖土→浇筑地下室四层混凝土→地下五层挖土→浇筑地下室底板混凝土。

 

 项目逆作法重难点 

1. 两墙合一的地连墙施工

逆作法支护结构(地连墙)兼做地下室外墙永久结构,对地墙施工垂直度、定位偏差等要求极高,另基坑北侧有地铁6号线隧道东西方向贯穿基坑,其附近地墙成槽需采用铣槽机进行施工。

2. 立柱桩施工

(1)南基坑工程钢立柱146根,共26种截面,截面多,楼层标高变化大,钢柱结构深化、加工难度大,且由于钢立柱安装垂直度要求高,对于钢立柱的加工偏差同样高。

(2)部分钢立柱有牛腿,安装时有水平方向性要求,水平调控难度大。

(3)吊装钢柱长约30m,最大钢柱吊装重量约54吨,需采用两台大型履带吊进行双机抬吊,吊装难度高,危险性大。

(4)钢柱安装垂直度控制偏差要求≤1/1000,不得大于35mm,钢柱垂直度要求非常高,在全国逆作法范围尚属首例。在公司乃至局总部技术力量的大力支持下,项目团队昼夜攻关,研发并采用专用调垂装置,并通过严格的使用工艺流程控制,使得钢立柱安装垂直度最终达到了≤1/1000的精度,最高精度达到1/2400,是国内逆作法施工钢立柱安装的最高精度,并获得了行业媒体的广泛报道。

3. 逆作法土方暗挖作业难度大

(1)项目临近珠江,工程土层地质条件差,淤泥层平均厚度7m,局部15m,承载力低(仅50kpa),无法满足土方开挖及结构施工承载力要求。

(2)土方暗挖挖机设备容易碰撞钢柱、预留插筋等,且闹市区土方开挖限时,夜间土方外运受城管堵门等影响,出土时间基本为凌晨12点以后,有效出土时间为5h,逆作法土方开挖难度和进度压力极大。

(3)塔楼区钢柱多,跨度间距小,特别是电梯井部位,土方开挖困难,效率极低。

(4)由于逆作法的特殊性,施工中需充分考虑通风、照明、降水排水等措施,方能保证地下室用电安全及施工人员周围环境安全。

4. 结构复杂节点施工难度大

环梁结构钢筋最大直径32,平均为28,钢筋间距密度大。环梁圆弧形主筋加工、绑扎难度大,施工效率低。

5. 逆作法施工穿插协调量大,工序衔接紧

南塔除了常规的土建结构施工外,还需考虑专业分包间合理的工序穿插衔接施工,主要协调工作如下:土方开挖,地连墙打鼓包,地墙切割,植筋及拉拔试验,塔吊基础加固,钢柱牛腿、栓钉焊接,预留预埋,钢柱切割,柱帽混凝土打凿,主材、周转材运输运规划,劳动力分流统筹工作安排,协调工程量巨大。

6. 承压裂隙水处理

项目地处珠江北侧,根据地勘报告显示,地下岩层处存在承压裂隙水,与珠江河道有水力联系,承压水水头25m,水头压力极大,等效于2.5个大气压。裂隙水对施工的质量控制、安全控制和周边沉降控制极为重要。

7. 底板施工

底板钢筋工程量大,且由于前期已封闭两个取土口,塔吊无法吊运材料,大量钢筋需通过人工从取土口位置搬运至现场进行安装。另有超过65%的钢柱与底板之间设置了环梁节点,且节点构造复杂,钢筋数量多,施工难度极大,工效极低。

 

2019年6月15日,广州恒基中心项目顺利完成底板混凝土的浇筑封底,标志着地下室逆作法施工圆满完成。项目自打进入逆作法地下连续墙施工以来,便备受行业期待和关注,因为该项目逆作法施工的环境之复杂、难度之大,堪称全国最难逆作法施工!


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