兰州红楼时代广场基坑及主体工程介绍

兰州红楼时代广场基坑、主体工程介绍二0一五年一月二十七日一、工程基本情况工程名称：兰州红楼时代广场工程地点：兰州市城关区南关十字东南角，北临庆阳路，西接酒泉路建筑面积：总建筑面积137241m2，其中地上113980m2，地下23261m2建筑层数：地下三层，塔楼地面以上五十五层，其中裙楼十层建筑高度：塔楼建筑高度245.8m，裙楼建筑高度46.15m结构形式：矩形钢管砼核-钢梁-钢骨核心筒结构主要建筑功能：集商场、酒店、写字楼及会所等一体的城市商业综合体二、工程相关各方主体投资单位：兰州民百集团股份有限公司建设单位：兰州红楼房地产开发有限公司详细勘查单位：甘肃省水文地质工程地质勘查院基坑设计单位：甘肃中建市政工程勘查设计研究院（原中国市政工程西北设计研究院勘查分院）工程设计：浙江中设工程设计有限公司监理单位：甘肃蓝野建设监理有限公司施工单位：浙江省建工集团有限责任公司三、基坑工程概况兰州红楼时代广场工程位于兰州市城关区南关什字东南角，北临庆阳路，西接酒泉路，南靠中街子，东邻兰州交通银行（地下15F）及附属配套用房和地下设备用房。

该基坑平面尺寸约120m×70m，周长400m，基坑上口面积9115.0m2,坑内面积8534.5m2，场地地表绝对标高1520.22m～1521.34m，设计建筑正负零标高为1521.10m，裙房基坑开挖深度为17.4m～17.9m，主楼基坑开挖深度为20.3m～25.3m。基坑围护设计采用单排钻孔灌注桩（桩径1m、间距1.9m、桩长28.3m)与三道预应力锚杆(长度分别为15m、14m、13m，锚固段均为8米，成孔角度为100，抗拔力设计值为300KN、200KN）的桩锚支护方案，结合基坑边环形布设降水井（共25口，井深25.0m，井间距约为15m和20m，距离支护桩3～5m，最小不宜小于2m）。四、施工概况工程于2012年2月正式开工，基础大面积土方开挖至约-11.0标高（相对标高）基坑施工现场出现异常现象，经与基坑设计单位协商同意对基坑设计作调整：（一）降水井1、原围护设计在基坑周边布置的25口深度25.0m的降水井，实际施工时由于场地限制，仅布置了21口井，且降水井与支护桩间的间距为1～2m。2、因试验降水井在抽水过程中出现大量现砂现象，原设计单位同意调整部分降水井的深度。3、井点布置经如上调整后，卵石层降水较好，开挖比较顺利。卵石层以下的强风化砂岩较为破碎，该层顶部与卵石层交界范围存在地下水。基坑继续向下开挖时，坑外地下水透过素混凝土嵌岩桩与钻孔灌注桩的缝隙渗入坑内，西侧、南侧和东侧圆弧段均出现流水和涌土。由于强风化砂岩层为泥质砂岩，渗水同时产生一定的涌土，不仅基坑堵漏及挡土施工难度较大，而且不利于周边环境（建筑物、道路管线）的保护。为此，在渗水涌土位置桩间采用高压注浆挡土，同时设置轻型斜向井点，辅助降水。（二）预应力锚杆1、第一道锚杆基本在卵石层中成孔，摩阻力大。预应力及抗拔力均能满足设计要求。2、第二道锚杆成孔标高处于卵石层和强风化砂岩层交界处，由于土层分布不均匀，交界面标高起伏较大。预应力锚杆的锚固段在砂岩层和卵石层长度存在差异，加之该土层含有饱和水，在粉质砂岩层中锚杆成孔时，出现流砂堵孔现象，导致钢绞线无法放入孔内。第二道锚杆，尤其是北侧大部分达不到设计要求。其余部位能满足预应力锁定要求。但最终抗拔力达不到设计要求的情况。

2012年11月26日至12月29日委托甘肃建研岩土工程有限公司对其已施工并锁定的锚杆进行了抗拔试验，第一道锚杆局部实际检测的抗拔力达不到设计要求；第二道东侧及东北侧大部分达不到设计要求，预应力损失较严重。3、第二道锚杆抗拔力达不到设计要求的范围，在临近第二道锚杆报告位置补打一排锚杆，增强其抗拔力。4、调整锚杆标高及角度，同时改进锚杆成孔和注浆工艺，在泥质胶结的砂岩层采用带筋高压喷注浆工艺。经甘肃建研岩土工程有限公司改进施工工艺后锚杆抗拔力满足设计要求。5、已施工的第三道锚杆抗拔力基本满足设计要求。五、基坑相关问题本基坑工程周边环保复杂，南侧为兰州医药厦，距离围护结构边约11m；东南侧为三层的建筑物，距离6m；东北侧为交通银行大厦。北侧和西侧为庆阳路和酒泉路，其人行道边线离围护结构约8m，道路上埋设有众多管线。基坑周边建筑物距离近，其下桩基础的持力层为卵石层。周边建筑物的荷载将通过其下卧持力层传至围护结构。基坑工程中应考虑非桩基础建筑物荷载的不利作用。

实际施工过程中由于卵石层与强风化泥质砂岩交界面渗水，锚杆成孔质量差，预应力损失较多。虽后期经过改进施工工艺和补设预应力锚杆，其抗拔力达到施工要求，但由于基坑开挖深度，施工时间长，基坑施工中应预留锚杆长时间作用的徐变损失。前期基坑施工过程中，西侧、南侧和东侧坑外强风化砂岩顶部与卵石层交界范围存在的地下水，不仅透过素混凝土嵌岩桩与钻孔灌注桩的缝隙隙渗入坑内，同时也将坑外土体带入坑内。后

期施工应采取有效稳妥的堵、降排水和挡土措施，防止对周边道路和建筑物造成较大影响。本工程以中风化砂岩作为持力层。施工至基坑底时，为保护其工程性质满足设计要求，采取保护措施，防止坑外地下水流入坑内，降低坑内持力层的力学性能。六、基坑围护方案补强措施1、主楼开挖深度最大为25.3m，主楼深坑尺寸大（坑中坑），距离基坑近；且主楼深坑范围基坑周边恰好是兰州医药大楼以及交通银行大楼。为确保周边建筑物的安全和正常使用，在-11.5m标

高增设一道钢筋混凝土支撑，以确保围护体系的稳定、控制围护结构内力和变形。2、后续预应力锚杆施工可根据先前的教训和经验，采用高压旋喷注浆工艺施工。施工过程中应控制锚杆施工速度，间隔跳开施工，减少锚杆施工过程中的基坑周围土体扰动和环境影响。3、由于强风化基岩层具有较高的富水性。为降低坑内外水头压力差、保持坑内干燥和坑外涌土，基坑内周边再增补降水深井，深井间距30m。深井降水深度应穿越富水层，并大于富水层底2m。由于深井降水曲线为漏斗线，为确保坑外降水深井的降水效果，根据坑内已有的斜向井点降水经验，坑内在强风化粉砂岩富水层设置水平井点，以消除坑外降水盲区。4、基坑内坑中坑部位，由于坡度较陡，施工周期长、采用土钉喷锚予以保护边坡稳定。凡≥3m的坑边坡，应采用土钉喷锚。七、支撑系统补充完善

为有效控制围护体的变形，同时方便挖土，经过对多种支撑形式进行分析比较，最后确定采用角支撑和对撑结合边桁架的支撑系统，这种支撑系统具有如下几个特点：（1）支撑杆件受力明确，可有效控制围护体的侧向变形；（2）基坑相对留有较大的空间，方便挖土施工；（3）支撑的平面布置尽量避开结构柱、墙，保证结构柱、墙按施工图设计要求预留插筋。支撑竖向标高的确定综合考虑了如下几个因素：（1）支撑与基础底板之间留有一定的净空，避免因支撑存在而影响基础结构层施工的情况发生；（2）尽量降低支撑标高，以使围护桩在各施工阶段的内力变形更加合理。目前的形象进度

2014年1月20日，兰州红楼时代广场主楼、裙楼筏基地板、主楼负三层、圆弧段地下二层结构混凝土施工完，共浇筑混凝土18000m3。截止2015年1月16日主楼矩形钢管砼核-钢梁-钢骨核心筒结构已施工至九层，裙楼矩形钢管砼施工至六层。

深基坑设计与施工相关规范依据1、甘肃水文地质工程地质勘察院提供的《岩土工程勘察报告（详勘）》；2、本工程的总平面图；3、本工程建筑、结构设计文件；4、《混凝土结构设计规范》GB500010-20105、《混凝土结构施工质量验收规范》GB50204-2002（2011年版）6、《土方与爆破工程施工质量验收规范》GB50201-20127、《建筑地基与基础工程施工质量验收规范》GB50202-20028、《建筑地基基础设计规范》GB50007-20119、《建筑桩基技术规范》JGJ94-200810、《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-201211、《湿陷性黄土地区建筑基坑工程安全技术规程》JGJ167-200912、《建筑基坑支护技术规程》DB62/-2001-200013、《建筑边坡工程技术规范》GB50300-201314、《岩石锚杆（索）技术规程》CECS22-200515、《建筑基坑工程监测技术规