联想后海大厦超高层建筑后注浆灌注桩设计_李斌.pdf

第 53 卷 第 3 期2023 年 2 月上建 筑 结 构Building StructureVol.53 No.3Feb.2023DOI:10.19701/j.jzjg.20201468 第一作者:第一作者:李斌,学士,高级工程师,一级注册结构工程师,Email:Li.bin2 。联想后海大厦超高层建筑后注浆灌注桩设计李 斌1,何宝华1,李宏波1,朱立刚2,邹金林2,孙 强3(1 筑博设计股份有限公司,深圳 518035;2 奥雅纳工程咨询(上海)有限公司,上海 200031;3 铁狮门投资咨询(上海)有限公司,上海 200041)摘要:联想后海大厦位于深圳后海中心区,两栋塔楼在高区悬挑转换,均采用框架-核心筒(带高位转换)结构体系,对基础沉降极为敏感。项目所在场地基岩面较深,大部分区域中风化岩埋深超过 120m,超高层建筑采用嵌岩桩施工困难。项目结合后海地区其他项目经验,最终选用桩端及桩侧均后注浆的灌注桩技术,以强风化岩为桩基础持力层。通过在承压及抗拔试验桩上对应位置设置压力应变片,静载试验分级加载时同步读取应变数据并推算不同桩身处的应力,分析后海地区桩侧不同土层及桩端持力层在后注浆施工工艺下对应的土层后注浆增强系数与规范建议值的差异,最终确定后注浆端阻及侧阻参数,优化了承压及抗拔桩,节约造价并缩短工期。关键词:超高层建筑;转换结构;灌注桩;后注浆工艺;原位静载试验 中图分类号:TU473.1+4 文献标志码:A文章编号:1002-848X(2023)03-0133-05引用本文 李斌,何宝华,李宏波,等.联想后海大厦超高层建筑后注浆灌注桩设计J.建筑结构,2023,53(3):133-137,151.LI Bin,HE Baohua,LI Hongbo,et al.Design of post-grouting piles for super high-rise building of Lenovo Houhai BuildingJ.Building Structure,2023,53(3):133-137,151.Design of post-grouting piles for super high-rise building of Lenovo Houhai Building LI Bin1,HE Baohua1,LI Hongbo1,ZHU Ligang2,ZOU Jinlin2,SUN Qiang3(1 Zhubo Design Co.,Ltd.,Shenzhen 518035,China;2 Arup Engineering Consulting(Shanghai)Co.,Ltd.,Shanghai 200031,China;3 Tishman Speyer Investment Consulting(Shanghai)Co.,Ltd.,Shanghai 200041,China)Abstract:Lenovo Houhai Building is located in the central area of Houhai,Shenzhen.The two towers extend and transfer in the high area,and both of them adopt the frame-core tube with high level transfer structure system,which is extremely sensitive to the foundation settlement.The bedrock surface of the project site is deep,and the buried depth of moderately weathered rock in most areas is more than 120m.Under such situation,it is extremely difficult to adopt rock-socketed piles for super high-rise building.Combined with the experience of other projects in Houhai area,the project finally selects the cast-in-place pile technology of post grouting at the pile end and pile side,and take the moderately weathered rock as the pile foundation bearing stratum.By setting pressure strain gauges on the corresponding positions of the bearing and uplift test piles,synchronously reading the strain stress data and calculating the stresses of different piles during the static load test stage loading,the difference between the corresponding soil layer post grouting actual improvement coefficients and the recommended values in the code under the post grouting construction technology of different soil layers at the pile side and also pile end bearing layers in Houhai area was analyzed.Finally,the post grouting end resistance and side resistance parameters were determined,the bearing and uplift piles were optimized,the cost was saved and the construction period was shortened.Keywords:super high-rise building;transfer structure;cast-in-place pile;post-grouting technology;in situ static load test 1工程概况 联想后海大厦位于深圳市南山区海德一道与后海滨路交叉口,地块中间有规划路穿过,项目总用地面积为 2.97 万 m2,总建筑面积 29.33万 m2。建设用途包括商业、办公、停车库、人防掩蔽所等。项目地面以上由两栋超高层塔楼(A、B 塔)及商业裙房、两栋独立商业建筑组成,建筑效果图见图 1。两栋塔楼在高区悬挑转换,均采用框架-核心筒(带高位转换)结构体系,A 塔共 42 层,建筑高度为 195.95m,32 层以下采用钢筋混凝土核心筒+钢筋混凝土框架结构,32 层及以上采用钢筋混凝建 筑 结 构2023 年图 1 建筑效果图土核心筒+钢框架结构。B 塔共 28 层,建筑高度为 132.95m,21 层以下采用钢筋混凝土核心筒+钢筋混凝土框架结构,21 层及以上采用钢筋混凝土核心筒+钢框架结构。A、B 塔 1 5 层为商业,层高 5.5 6.5m,6 层及以上为办公楼,层高 4.5m,其中 A 塔 32 层、B 塔 21 层避难层层高 5.5m。地下室共 4 层,地下室埋深 21.2m。地下 1 层为商业,地下 2 层为车库,地下 3、4 层为人防掩蔽所,平时为车库及设备房。塔楼详细结构设计参考文献1-2。图 2 A 塔地质剖面图 3 B 塔地质剖面2工程地质条件 根据泰伦广场项目详细勘察阶段岩土工程勘察报告3,拟建场地土的主要类型为中软土,场地类别为类抗震场地。场地土层自上而下分布如下:杂填土、淤泥质土、砾质黏性土、全风化花岗岩、强风化花岗岩、中风化花岗岩,岩层顶面埋深土层分布见表 1。塔楼典型地质剖面见图 2、3。表 1 土层分布土层名称层顶埋深/m厚度/m备注杂填土30.05.418.8淤泥质土15.417.00.64.2砾质黏性土8.718.818.537.3全风化花岗岩130.548.07.436.5强风化花岗岩上层2-149.075.04.937.8强风化花岗岩中层2-266.3101.88.054.5强风化花岗岩下层2-395.0112.22.027.3中风化花岗岩层3111.8119.31.97.5 80%钻孔未达到3基础选型 A、B 塔均为超高层塔楼,且上部均采用桁架高位转换体系,对基础沉降极为敏感。按常规桩基础设计方案,拟采用冲孔桩,持力层一般选取中风化花岗岩。本项目场地为典型的深圳后海填海地区岩层分布,强风化层较厚,中风化埋置较深。根据场地详细勘察结果,场地超过三分之二区域中风化岩埋深大于 120m,塔楼如采用嵌岩桩,持力层选用中风化岩层,不但基础成本高、施工周期长,填土范围容易出现塌孔,并且桩端入岩质量得不到保证。如采用强风化花岗岩下层2-3作为持力层,桩端埋深也达到 95122m,超深灌注桩施工的困难均需采取特殊措施解决。如采用强风化花岗岩上层2-1作为持力层,桩端埋深为 8085m,并采用泥浆护壁水下灌注施工,可大大加快施工进度。但是强风化岩施工时容易遇水软化,承载力降低的风险较大,并引起桩基承载力不足及沉降超限等一系列质量问题。根据与勘察单位沟通并结合后海地区已有采用后注浆灌注桩的工程实例,最终确定桩端及桩侧均采431第 53 卷 第 3 期李 斌,等.联想后海大厦超高层建筑后注浆灌注桩设计用后注浆技术,解决其承载力及桩端沉渣问题。参考本地块南侧中海油(深圳)大厦项目4、灌注桩后注浆技术原理与工程实践5及灌注桩后注浆技术及工程应用6的注浆经验,并根据建筑桩基技术规范(JGJ 942008)75.3.10 条,勘察报告3提供了本项目各持力层的后注浆灌注桩侧阻力增强系数 si及桩端阻力增强系数 p建议值,见表 2。表 2 后注浆灌注桩侧阻力增强系数及桩端阻力增强系数建议值系数土层名称砾质黏性土全风化花岗岩强风化花岗岩上层强风化花岗岩中层强风化花岗岩下层si1.501.451.401.351.30p1.701.651.60对于不同直径灌注桩基础,采用 2 种方案:方案A 是强风化花岗岩中层2-2为持力层,桩长 88m,不注浆;方案 B 是强风化花岗岩上层2-1为持力层,桩长 71m,桩端、桩侧后注浆。两种方案的桩基承载力对比见表 3。表 3 桩基承载力对比/kN方案桩径/mm1 0001 2001 4001 6001 800方案 A14 13917 30520 58523 97827 484方案 B14 08117 34920 76824 33828 058由表 3 可得,两方案桩基承载力接近。相比于方案 A,方案 B 可以有效降低桩长约 17m,且在原地面采用旋挖桩施工方案可行。根据场地地质条件,结合施工机械及工期因素,经综合比较分析,采用旋挖灌注桩基础,持力层为强风化花岗岩上层2-1;裙楼及纯地下室部分采用旋挖灌注抗拔桩基,持力层为全风化花岗岩,所有桩基均采用桩端、桩侧后注浆以提高单桩承载力。根据塔楼上部荷载情况,A 塔单桩轴力为26 00051 000kN,核心筒荷载为 1 400kN/m2,分别采用不同直径桩基布置方案,进行造价对比,见表 4。表 4 不同方案的桩基造价指标方案方案一方案二方案三方案四主要桩径/mm1 0001 2001 4001 600桩数/根101755346桩身造价(成孔+混凝土+钢筋)/万元960.1996.51