《土木工程施工技术与组织(第4版)》思政素材-第2章 基础工程

《土木工程施工技术与组织》思政建设2基础工程2.1浅基础施工2.2桩基础施工2.3沉井施工三、内容1、对应教材：2.2桩基础施工2、思政元素：科学思维、科学伦理，大国工匠，勇于创新。3、思政素材：上海中心大厦桩基础2009年7月18日，中国第一高楼、设计总高度达632米的上海中心大厦，主楼桩基工程竣工，955根主楼工程桩单桩直径达1米、深86米。国际同类超高层建筑的桩基一般采用钢管桩，但是这一技术在施工过程中存在着噪音、振动和土体挤压等难以克服的“副作用”。由于“上海中心”位于浦东金融城小陆家嘴核心区，周围车水马龙、高楼林立，钢管桩不能适应工程的要求。因此，“上海中心”专业技术人员转而研究采用绿色环保的钻孔灌注桩，在桩型试验中，工程桩单桩承载力均达到了2800吨以上。主楼桩基全部顺利完工后，检测数据显示，设计确定的承载力试验桩基全部达到设计要求，所有工程桩的成孔质量也全部符合规范标准。上海中心大厦于2008年11月29日开工，2016年3月12日主体全部完工当时是中国第一、世界第二高楼,其设计总高为为632m，结构高度为580m。上海中心大厦是世界上第一次在软土地基上建造重达85万吨的单体建筑，好比在“豆腐土上建高楼”。如何才能确保大厦安立在软土地基上?首先，地基要承载得起，超高层建筑往往通过桩支撑在深厚的地层中，国际同类超高层建筑桩基一般采用钢管桩，但是这一技术在施工过程中存在着噪音、振动和土体挤压等难以克服的“副作用”。由于上海中心大厦位于浦东金融城小陆家嘴核心区，周围车水马龙、高楼林立，钢管桩不能适应工程的要求。因此，上海中心大厦专业技术人员转而研究采用绿色环保的钻孔灌注桩，955根主楼工程桩单桩直径达1m、深86m，工程桩单桩承载力均达到了2800t以上，而后浇筑约60881m23混凝土进行加固，形成一个约合6米厚的基础底板。桩基完工后的检测数据显示，设计确定的试验桩基承载力全部达到设计要求，所有工程桩的成孔质量也全部符合规范标准。过去在软土地基上建400m以上的大楼,尚无采用钻孔灌注桩的先例通过大量的研究和现场试验，开发了很多新的施工工艺，证明了钻孔灌注桩是能够建造500米、600米级的超高层的。上海中心大厦工程实践的成功，证明我国桩基方面的技术在原来的基础上又得到了发展。4、视频资料：上海中心大厦桩基础三、内容1、对应教材：2.3沉井施工2、思政元素：科学思维、科学伦理，大国工匠，勇于创新。3、思政素材：沪通长江大桥超级沉井施工沪通长江大桥是沪通铁路的关键性控制工程，28号桥墩是大桥的主墩之一，底部为钢壳沉井，上部为混凝土沉井，总高105米，其中钢沉井高44米，将被永久打入江底。为方便吸泥下沉，沉井平面布置为24个12.8米×12.8米井孔。大桥主塔高330米，相当于110多层楼高，主塔承载的轴力达30万吨。主塔基础采用倒圆角的矩形沉井基础方案，其平面面积达5100平方米，相当于12个篮球场的面积之和，是世界上规模最大的桥梁沉井结构。沉井承担着桥梁的全部荷载，是名副其实的“定海神针”。2018年9月28日，沪通长江大桥北侧主塔成功封顶，世界最高公铁两用大桥主塔横空出世。下面介绍沪通长江大桥世界最大沉井和世界最大承台建设的超级工艺----主塔如何才能站稳江中？要在长江中建设高达330米高的主塔绝非易事。沪通长江大桥主塔凝土浇筑量高达7.3万方，使用钢筋1.1万吨，这体量在世界桥梁建设史上是绝无仅有的。不仅是大桥施工建设的体量大，沪通长江大桥的建设质量要求也很高。根据设计要求，大桥必须可抵御14级台风、8级地震以及10万吨级船舶的撞击。将这样的巨无霸擎天柱插在滚滚长江之中，其难度无法想象。正如建设摩天大楼一样，建设大桥主塔也必须首先要打牢地基。而且桥塔的地基是建在长江里的，这比地面上的摩天大厦的地基施工难度更大。一般的桥梁多采用桩基的方案。但由于沪通长江大桥跨度大、主塔高、荷载重，建设者经过研究比选，采用了钢度大、能抗震、受力大的沉井方式。▲沪通长江大桥沉井浮运沪通长江大桥28号主墩的钢沉井于2014年2月下旬开始，在距离桥址11公里外江边船坞中加工制造；2014年6月23日通过浮运抵达桥墩地址。这也是世界最大的桥梁钢沉井，横截面达12个篮球场大小，重达15000吨，平面尺寸为86.9米×58.7米，高44米。然后再用混凝土接高至115米，下部为钢沉井，上部则是钢筋混凝土结构。真是个堪比航母的超级巨无霸。而这个巨无霸，将沉入长江，并且插入江底数十米。▲沪通长江大桥沉井安装在沉井抵达下沉地后的1个多月的时间里，施工方要攻克一系列世界性难题，完成一系列的高难度作业，这主要包括：对钢沉井进行精确定位、在沉井中灌水使之逐渐下沉、对沉井姿态进行及时纠偏调整、不断排沙吸泥使沉井插入河床、灌注混凝土不断加高沉井......直到这座世界第一钢沉井逐步完全稳定，成为承载沪通长江大桥最坚实的定海基石。沉井封底施工完毕后，就在此基础上进行主墩基础承台浇筑施工，也就是建设大桥的底座。这是大桥建设从下部结构转向上部结构的重要分界点。2016年7月31日晚，沪通铁路长江大桥28号主桥墩正式进入承台施工阶段。承台施工的主要任务是往沉井里浇筑混凝土，承台的浇筑高度是9米左右。2016年9月19日，28号主塔墩基础承台混凝土浇筑完成。2017年12月1日，29号主塔墩承台浇筑完成。每个承台平面面积达5100平米，相当于12个标准篮球场大小。承台高9米，相当于3层楼高；承台共需钢筋7500吨，混凝土42900立方米，施工周期约1个半月。2017年12月23日，29号主塔墩塔座混凝土浇筑完成。▲沪通长江大桥承台施工▲沪通长江大桥承台施工▲2017年12月初的沪通长江大桥全景，29号承台刚刚浇筑完毕，远处28号主塔正在进行塔