上海中心大厦桩型选择与与试桩设计

二、桩型选择
? 大直径超长灌注桩应用与发展
? 超高层建筑和大跨度桥梁的建设使得基底荷载越来越大，往往要求 桩基穿越深厚的土层进入相对较好的持力层以获取较高的承载力并 控制变形，大直径超长桩的应用成为一种趋势。
? 钻孔灌注桩施工便利、没有挤土效应，适用于城市复杂环境中的建 筑工程。
? 注浆施工工艺、设计方法和工程实践的成熟发展，其在上海软土地 区得到越来越多的应用。
fp /kPa
/
/
/ / / / / 2500 2200 2500 2500 / 2500
1
工程与地质概况
2
桩型选择
3
试桩设计
4
试桩结果分析
5
结论与建议
2 桩型选择
? 钢管桩质量易保证，桩身强度与刚度高，能进入较深的持力层获得较 高承载力。已在本工程周边的两幢超高层建筑上海金茂大厦、上海环 球金融中心中得到成功应用。
? 由于要穿越深厚砂层，受静压法施工能力的限制势必采用锤击法， 将产生巨大的噪音
? 相对于其它桩型，钢管桩的造价高
二、桩型选择
? PHC管桩可行性分析
? PHC管桩桩身强度高，造价通常低于钢管桩和钻孔灌注桩。 ? 目前PHC管桩的制作和施工设备难以穿越深厚密实砂层（⑦1、
⑦2） 进入持力层获取较高单桩承载力以满足荷载的要求。 ? PHC管桩施工存在挤土效应。
较市区其他区域要厚得多，第⑦层与第⑨层直接相连
一、工程与地质概况
一、工程与地质概况
上海中心场地土层参数表
土层名称
②粉质粘土 ③淤泥质粉质粘土
夹砂质粉土
土层描述
可塑、中等压缩性 流塑、高压缩性
层底埋深
γ
c
φ
/m
/kN/m3 /kPa /°
2.7~4.5
18.4
20 18.0
7.3~10.0
17.7
桩端后注浆 常规灌注桩
3000 6000
3000 3000
6000
3000
6000 6000
SYZA SYZB SYZC YMZ 锚桩
三、试桩试验设计
?试桩设计
? 桩型：后注浆钻孔灌注桩 ? 桩径：1000mm ? 桩长：88m ? 持力层： ⑨2层粉砂夹中粗砂 ? 试桩桩身混凝土强度等级：C50 ? 桩端后注浆量：2.5t ? 桩侧后注浆：4道，0.5t/道 ? 双套管隔离开挖段侧摩阻力 ? 后注浆灌注桩预估极限承载力：
1
工程与地质概况
2
桩型选择
3
试桩设计
4
Hale Waihona Puke Baidu
试桩结果分析
5
结论与建议
三、试桩试验设计
?试桩方案
试桩编号 桩径/mm
SYZA01 SYZA02
1000 1000
SYZB01
1000
SYZC01
1000
桩长/m 88 88 88 88
有效桩长/m 63 63 63 63
试桩类型 桩侧桩端联合后注浆 桩侧桩端联合后注浆
24000-26000kN
天然地面
双层钢套管 +4.300
①杂填土：松散，含碎砖、碎石等杂物。
+2.100
②粘质粉土：可塑～软塑，局部以粘土为主。 ③淤泥质粉质粘土：流塑，土质不均匀。
+1.100 -3.800
地上:121层
一、工程与地质概况
? 结构概况
? 钢筋混凝土核心筒 ? 超级组合柱 ? 钢结构外伸臂桁架 ? 钢结构带状桁架
一、工程与地质概况
? 结构荷载估算
一、工程与地质概况
2、地质概况
? 场地在深度150米范围内的土层为饱和的粘土、粉土和砂土 ? 作为上海市区桩基主要持力层的⑦2粉细砂层和⑨2细砂层的厚度
⑨2-2粉砂
密实、中-低等压缩性 98.5~101.5 19.7
14 11.5
16 14.0
15 22.0
45 17.0
3 32.5
0 33.5
2 34.0
5 32.0
/
/
35 23.5
/
/
fs /kPa
15 6m以上15 6m以下25
20 35 45 60 60 70 70 70 70 60 70
桩基的设计与工程实践
上海中心大厦桩型选择与试桩设计
P1
目录
1
工程与地质概况
2
桩型选择
3
试桩设计
4
试桩结果分析
5
结论与建议
一、工程与地质概况
1、工程概况
建设地点：陆家嘴金融中心区 Z3-1、 Z3-2地块
建筑面积：约 51万m2（地上38万 m2， 地下：13万m2）;
建筑高度：主楼 632米，裙房20米； 建筑层数：地下 :5层
二、桩型选择
? 后注浆灌注桩新桩型的发展
? 上海工程界成功地采用后注浆技术来提高常规钻孔灌注桩的承载力并减 小沉降，后注浆钻孔灌注桩已在上海地区得到系统研究，成为超高层建 筑普遍采用的桩基型式。
? 桩端后注浆灌注桩在上海铁路南站、仲盛商业中心、越洋广场、虹桥综 合交通枢纽等数百项工程得到应用。
? 陆家嘴区域大量工程采用了该桩型，如X2地块工程、平安金融大厦、 花旗银行大厦、合生国际大厦、高宝金融大厦。
二、桩型选择
? 上海中心大厦采用桩端后注浆灌注桩的相关技术问题
根据上海中心大厦荷载的要求，若采用灌注桩，必将为大直径超 长的后注浆灌注桩，预估桩径在1m左右，桩端持力层为⑨2层， 总桩长约80m，需要通过桩型试验解决相关技术问题：
?深厚砂层（近60m）中大直径桩的成孔质量与工效 ?桩端、桩侧联合后注浆工艺 ?后注浆大直径超长灌注桩的承载能力与变形特性 ?C50高强度等级的水下混凝土材料与施工 ?大直径超长灌注桩的成桩质量
10 22.5
④淤泥质粘土
流塑、高压缩性
15.8~18.0 16.7
⑤1a粘土 ⑤1b粉质粘土 ⑥粉质粘土
软塑、高压缩性
19.4~21.5 17.6
软-可塑、高-中压缩性 23.5~28.5 18.4
硬塑、中等压缩性
28.1~30.5 19.8
⑦1砂质粉土夹粉砂 中密-密实、中等压缩性 34.8~40.5
18.7
⑦2粉砂
密实、中-低等压缩性 63.0~65.5 19.2
⑦3粉砂
密实、中-低等压缩性 67.2~71.6 19.1
⑨1砂质粉土
密实、中等压缩性
76.0~80.5 19.1
⑨2-1粉砂夹中粗砂 密实、中-低等压缩性 87.0~92.1
20.2
⑨2t粉质粘土
可-硬塑、中等压缩性 92.1~100.8 19.3
?上海金茂大厦、环球金融中心桩基概况
? 上海金茂大厦
主楼有效桩长65m
? 上海环球金融中心
Φ700×15
15
×
Φ
700
Φ700×18 700
Φ
×
15
Φ700×15
主楼有效桩长59m
二、桩型选择
? 钢管桩可行性分析
? 钢管桩在施工过程中存在挤土效应，必然对临近的道路、建构筑 物等周边环境产生不利影响