国际贸易中心设计方案.docx

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国际贸易中心设计方案

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工程概况

1、工程概况

本工程位于北京市朝阳区东三环中路与光华路交汇处之西南角，建筑用地范围东起东三环中路，西至国贸商城及数码01大厦，南起国贸大厦2座，北至光华路。

拟建场区涉及北京市地形图（1:

500）图符号为1-2-2-78

（1）

（2）。

本工程包括有主塔楼、商业大楼、大会宴厅及纯地下车库。

其中主塔楼建筑高度为260m，建成后将会是北京市商务中心区（CBD）的标志性建筑之一，并且与国贸一期、二期、三期A阶段一起共同构成一组超大规模的建筑群，成为大型国际贸易中心。

2、地层土质概述

根据现场勘探、原位测试与室内土工试验成果的综合分析，将本次岩土工程勘察勘探深度范围内（最深134.00m）的地层，按成因年代可划分为人工堆积层和第四纪沉积层两大类，并按岩性及工程特性进一步划分为17个大层及亚层。

场区地层分布规律参见“工程地质剖面图”，结合室内试验成果及周边场区岩土工程勘察资料，初步建议的各层土的粘聚力c及内摩擦角Φ（天然快剪）、泥浆护壁（冲）孔桩桩的极限侧阻力标准值qsik、泥浆护壁钻（冲）孔桩桩的极限端阻力标准值qpk、分层地基承载力标准值fka。

（见表1）

表1

成因

年代

地层序号

岩性

天然快剪

Qsik

（kPa）

Qpk

（kPa）

Fka

（kPa）

c

c

人工堆积层

①

房渣土、碎石填土

（0）

（10.0）

/

/

/

①1

粘质粉土素填土、粉质粘土素填土

（10）

（10.0）

/

/

/

第四纪沉积层

②

砂质粘土、粘质粉土

20

29.5

/

/

180~200

②1

粉质粘土、粘质粉土

（25）

（22.0）

/

/

160~180

②2

粉砂

（0）

（25.0）

/

/

180~200

③

粘质粉土、砂质粉土

15

30.0

/

/

200~220

③1

粉质粘土、粘质粉土

18

19

/

/

140~160

③2

粘土、重粉质粘土

（30）

（12.0）

/

/

130~150

③3

粉砂、细砂

（0）

（30.0）

/

/

220~240

④

卵石、圆砾

（0）

（40.0）

/

/

300~350

④1

细砂、粉砂

（0）

（30.0）

/

/

260~280

⑤

粉质粘土、粘质粉土

40

23.0

65~75

/

220~240

⑤1

粘土、重粉质粘土

50

10.5

60~70

/

200~220

⑤2

粘质粉土、砂质粉土

22

29.0

70~80

/

250~280

⑥

卵石、圆砾

（0）

（40.0）

130~150

/

380~420

⑥1

细砂、中砂

（0）

（34.0）

70~78

/

330~350

⑦

粘土、重粉质粘土

50

13.0

70~75

/

220~240

⑦1

粘质粉土、粉质粘土

12

28.5

70~80

/

260~280

⑦2

粘质粉土、砂质粉土

25

32.0

70~80

/

280~300

⑧

卵石、圆砾

（0）

（42.0）

140~160

/

450~500

⑧1

细砂、中砂

（0）

（35.0）

75~85

/

350~380

⑨

粘土、重粉质粘土

50

10.5

70~75

/

/

⑨1

粘质粉土、砂质粉土

41

18.8

70~80

/

/

⑨2

粘质粉土、砂质粉土

26

35.0

70~80

/

/

⑨3

中砂

（0）

（35.0）

75~85

/

/

⑩

细砂、中砂

（0）

（36.0）

75~85

1500~1700

/

⑩1

卵石、圆砾

（0）

（42.0）

140~160

2000~2200

/

⑩2

粉质粘土、粘质粉土

74

15.0

75~85

/

/

⑩3

重粉质粘土、粘土

82

17.5

75~85

/

/

⑪

粉质粘土、粘质粉土

49

12.0

80~85

/

/

⑪1

粘土、重粉质粘土

70

11.5

75~80

/

/

⑪2

粘质粉土、砂质粉土

/

/

80~85

/

/

⑪3

细砂、中砂

/

/

75~85

/

/

⑫

卵石、圆砾

/

/

150~170

2800~3000

/

⑫1

细砂、中砂

/

/

80~85

1600~1800

/

⑫2

粉质粘土、重粉质粘土

/

/

80~85

/

/

⑬

粉质粘土、粘质粉土

/

/

/

/

/

⑬1

粘土、重粉质粘土

/

/

/

/

/

⑬2

粘质粉土、砂质粉土

/

/

/

/

/

⑭

细砂、中砂

/

/

/

/

/

⑭1

卵石、圆砾

/

/

/

/

/

⑮

粘土、重粉质粘土

/

/

/

/

/

⑮1

粉质粘土

/

/

/

/

/

⑯

细砂、中砂

/

/

/

/

/

⑯1

卵石

/

/

/

/

/

⑯2

粘土、重粉质粘土

/

/

/

/

/

⑰

粉质粘土

/

/

/

/

/

⑰1

中砂

/

/

/

/

/

注：

（）中数值为经验值，表中泥浆护壁钻（冲）孔桩桩的极限侧阻力标准值qsik、泥浆护壁钻（冲）孔桩桩的极限端阻力标准值qpk系根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）提供的、分层地基承载力标准值fka系根据《北京地区建筑地基基础勘察设计规范》（DBJ11-501-2009）提供的。

3、拟建场区地下水条件

3.1勘察期间实测地下水位

本岩土工程勘察期间（2011年12月中下旬~2012年1月上旬及2012年3月下旬~4月上旬）于钻孔中实测到3层地下水，具体地下水水位情况参见表2（“地下水情况一览表”）。

地下水情况一览表表2

序号

地下水类型

地下水稳定水位（承压水测压水头）

含水层

水位埋深（m）

水位标高（m）

1

层间水

18.10~18.90

19.69~60.67

第4大层（砂卵石层）

2

承压水

20.60~20.80

17.97~18.20

第6大层（砂卵石层）

3

承压水

23.00~25.40

13.39~15.77

第8大层（砂卵石层）

注：

1、根据区域地质资料及工程经验，本次勘探揭示的工程场区埋深约6m内的粉土层中具有赋存台地潜水的条件，本次勘探未能揭示。

2、根据区域地质资料及工程经验，深部砂卵石层中仍含有地下水（承压水），受钻探工艺限制，未能与孔内量测到更深部位的地下水位。

3、本报告“工程地质剖面图”中，在部分钻孔内未标注出上述地下水位，这主要是受目前钻探工艺的限制，对于采用泥浆护壁钻进的勘探孔，无法于孔内准确量测出稳定的地下静止水位。

本次勘察选取了代表性钻孔进行地下水位的量测工作，水位量测工作结果可满足设计要求。

3.2历史高水位调查

根据我公司负责监管的“北京市区浅层地下水长期观测网”的历史记录，观测场区近3~5年最高地下水位标高35.20m左右，1959年最高地下水位标高37.10m。

3.3地下水水质初步分析与评价

根据本次勘察所取地下水的水质分析结果及场区周边已有资料，依据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001，2009版）之相关规定初步判定：

拟建场地内各层地下水水质对混凝土结构均具有腐蚀性，在干湿交替情况下，对钢筋混凝土结构中的钢筋均具有弱腐蚀性。

3.4抗浮设防水位的初步建议

根据本次勘察揭示的地层情况和拟建场区的水文地质条件，结合目前已知的本工程拟建建筑物的设计条件，初步建议拟建建筑物基础按埋深按±0.00标高以下22.00m考虑时抗浮设防水位标高为33.5m。

4、地基方案初步建议

根据本工程的设计条件及本次阶段勘察揭示的地层情况，提出如下初步地基方案。

4.1建议主塔楼部分采用水下钻孔灌注桩方案

根据目前初步设计条件，本工程主塔楼地上55层，总高度达260m，为一超高层建筑。

主塔楼本身对地基承载力、地基变形计地基的整体的稳定要求较高。

同时主塔楼建筑平面内各部分的荷载水平可能存在差异，而且主塔楼与周边处于超补偿状态的大宴会厅及商业大楼部分的荷载差异极为悬殊。

因此主塔楼总沉降、内部差异沉降以及其与周边建筑间的差异沉降的有效控制是本工程基础设计须首要解决的问题。

主塔楼荷载很大，这部分的地基承载力又限于基础侧面的相邻地下结构的存在而造成基础侧限的永久性削弱，故建议本工程主塔楼部位采用水下钻孔灌注桩方案。

根据本工程地层组合及类同工程经验，为控制沉降，并获得较高的单桩承载力一级抗震设计需要，初步建议选择标高-32.18~-27.71m以下的第12大层砂、卵石层作为桩端持力层。

同时应考虑第12大层中夹有的相对软弱的粘土层的影响。

4.2建议大宴会厅、商业大楼及周边纯地下车库采用天然地基方案

根据目前初步设计条件，当大会宴厅、商业大楼及周边纯地下车库基础埋深±0.00标高以下22.00m左右时，相应的持力层土质主要为第四纪沉降的粉质粘土、粘质粉土⑤层及粘土、重粉质粘土⑤1层，初步建议的地基承载力标准值（fka）为200~240kPa。

对于纯地下车库，应根据最终的抗浮水位结果进行抗浮稳定性验算，若存在抗浮问题时采用一定措施（如加大结构自重、加厚顶面覆土、抗拔桩等）予以解决。

二项目目标及重点难点分析与对策

5、项目目标

质量目标：

质量达到《建筑工程施工质量验收统一标准》的合格标准同时满足招标文件，技术规范及图纸要求，确保获得建筑工程“鲁班奖”。

进度目标：

施工时间为2005年4月28日至2005年8月11日，确保106天工期目标。

环境和职业安全健康目标：

我单位在施工管理过程中将以“以人为本，关爱生命健康，保护环境，营造绿色建筑；追求人居、社区和施工环境的不断改善”的环境和职业安全健康方针为宗旨，对工地实行花园式管理，杜绝重大伤亡及火灾、机械事故，年轻伤频率控制在千分之三以下。

文明施工目标：

确保获“北京市安全文明样板工地”。

6、重点难点分析与对策

工作内容包括基础桩的成孔、灌注、成桩、后压浆处理及相关土石方挖运。

钻孔施工：

本工程场地地层条件复杂，砂卵石层厚度较大，土层物理参数试验值高，对提高桩基础的承载力有利。

但是，对于成孔来说难度很大，在砂卵石层中容易塌孔。

大部分桩成孔直径大，深度大，钢筋笼超长，给施工带来巨大困难，另有直径600的桩，旋挖钻机施工困难大，效率低，难以发挥优势。

直径1200及800桩采用后压浆工艺。

工程量大，施工项目多，各项目开挖深度不同，给质量控制带来困难。

7、重点难点对策

大直径桩使用旋挖钻机成孔，可减少泥浆排放，提高成孔速度，保证成孔质量。

直径600的桩使用长螺旋钻机压灌混凝土后插笼成桩工艺，没有泥浆排放，施工速度快，成桩质量好。

钢筋笼采用整体加工、吊放，可以减少成孔与灌注的时间间隔，加快施工进度，有利于控制沉渣，为灌注质量提供保证。

与后压浆专利拥有人签定合作协议，由后压浆专利拥有人实施后压浆施工，确保后压浆效果，满足工程要求。

将组织强有力的组织机构，作好项目的“四控”，由总工直接领导，成立QC攻关小组，解决重大施工难题。

二、工程设计简介

1、桩基础设计简述

本工程桩基础设计参数见下表：

桩区域

桩类型

直径

桩长（m）

钻孔标高

（m）

桩顶标高

（m）

桩底标高（m）

桩根数

桩身混凝土强度

注浆位置

主塔楼

抗压桩

1200

50.8

-18

-25.2

-76

154

C40

抗拔实验桩

1200

58

-18

-18

-76

2

C40

锚桩

1200

58

-18

-18

-76

8

C40

裙楼

抗拔桩

800

15

-18

-23

-38

300

C35

抗拔桩

600

30

-18

-23.4

-53.4

180

C40

抗拔实验桩

800

20

-18

-18

-38

3

C35

抗拔实验桩

600

35.4

-18

-18

-53.4

2

C40

抗压桩

800

24.7

-18

-23

-47.7

52

C40

桩侧、桩端注浆

抗压实验桩

800

29.7

-18

-18

-47.7

3

C40

桩侧、桩端注浆

抗压桩锚桩

800

29.7

-18

-18

-47.7

12

C40

桩侧、桩端注浆

直径1200桩共计164根；

直径800桩共计370根；

直径600桩共计182根。

三、施工组织与质量控制

1、施工计划

1.1人员准备计划

组织有经验的专业人员成立项目经理部，制定实际可行的施工措施及安全措施。

按照GB/T19001质量体系标准的要求进行管理，依据作业文件、设计方案进行严格施工。

项目部成员：

职务

姓名

职称

项目经理

建造师

技术负责

李世民

工程师

施工工长

王永刚

高级技工

材料员

耿玉京

技师

安全员

唐贵福

高级技工

质检员

崔晓波

助理工程师

劳动力计划：

先期准备人员

5人

钢筋笼加工人员

50人

基础桩施工人员

40人

后压浆施工人员

10人

各阶段所需劳动力根据进度计划及时安排进场，分阶段分过程调入。

电工、焊工、特种车辆司机等必须持证上岗。

1.2施工机械设备准备计划

施工机械必须保证基础桩施工进度和质量要求。

准备进场的施工机械根据最终的设计方案确定。

主要设备见下表，进场计划根据进度计划安排，见施工部署及施工进度网络计划图。

对基础工程中使用的各种设备，在进场前进行全面的检修，以保证各种设备在施工中正常运转，并配备足够易损件。

主要施工机械、设备计划表

序号

施工机械设备名称

规格型号

数量

生产厂家

备注

1

小挖掘机

YC65—2

2

广西玉林玉柴工程机械有限责任公司

清运钻孔出土

2

自卸车

斯太尔20.5吨

4

中国青岛重型汽车制造厂

清运钻孔出土

3

反循环钻机

FEX-200

3

河北省邯郸市田野机械厂

φ600桩施工

4

旋挖钻机

R620

3

意大利土力公司

φ800、φ1200桩施工

5

汽车吊

QY25T

3

徐州起重机械厂

φ600桩钢筋笼吊装

6

钢筋切断机

GQ—50

2

北京房山机械厂

钢筋笼加工

7

钢筋围弯机

GW40

2

北京房山机械厂

钢筋笼加工

8

交流电焊机

BX—160

15

天津松下电器公司

钢筋笼加工

9

护壁泥浆搅拌机

JW180

5

宜昌黑旋风工程机械有限公司

拌制成孔泥浆

10

后压浆高压泵

2DWH—70

2

北京探矿机械厂

φ800、φ1200桩后压浆施工

11

水泥搅拌机

JW180

5

宜昌黑旋风工程机械有限公司

φ800、φ1200桩后压浆施工

12

钢筋剥肋滚压直螺纹连接设备

CHG40

5

中国建筑科学院建筑机械化分院

主筋机械连接

13

导管

直径250

4

混凝土灌注

1.3施工用水、用电计划

根据各工序的不同需要，施工用水、用电量不同，各单项工程的用水、用电量如下：

工程施工阶段

用水量（m3）

最大需电量（KVA）

扬尘治理

30m3/天

-----

先期钢筋笼加工

----

150

基础桩施工

（包括同期施工的钻孔、加工钢筋笼、后压浆处理）

10000

（可利用降水井抽出的地下水做搅拌护壁泥浆用水，以节约用水量）

500

桩检测

-----

50

同期最大使用量

90/天

700

1.4材料进场检（试）验计划

施工用钢筋、水泥必须保证基础桩、后压浆施工进度和质量要求。

准备进场的钢筋、水泥量根据设计方案确定，进场计划需根据工程进度计划安排分阶段分批次组织进场，尽量节省堆放场地，避免挤占加工场地。

对基础工程中使用的各种原材料，在进场后进行全面的验收，以保证在施工中使用合格的原材料，并及时送检。

原材料名称

规格

数量

送检日期

钢筋原材料

一级钢材

107110t

进场2日内

二级钢材

634124t

进场2日内

薄板圆筒箍

74t

混凝土

C35

2293m3

施工中取样制作

拆模后1日内

C40

11923m3

施工中取样制作

拆模后1日内

1.5与监测单位配合计划

根据现场踏勘，桩基础检测涉及两方面内容，需协调好关系。

首先，与基础桩静载荷试验、动测、超声波单位配合，清理出试验需要的场地，准备好试验条件；

其次，因为本工程的重要性，桩基础相关部位设置监测仪器或传感器，需要安放在钢筋笼上时，全力配合专业分包的该项工作的进行,并制定措施，确保这些仪器、电缆引线、预埋管等实施的安全。

1.6施工区段的划分

将整个施工区域划分为五个区段，六个阶段分别组织流水施工。

塔楼1区段：

桩直径1200，数量：

370根

塔楼2区段：

桩直径1200，数量：

288根

裙楼区段：

桩直径800，数量：

79根；

桩直径600，数量：

92根

基座区段：

桩直径600，数量：

290根；

北车库区段（含大堂）：

桩直径600，数量：

79（+44）=123根。

因各区段桩径、桩长各不相同，宜采用异节奏流水组织施工。

1.7成桩安排

北车库区段（含大堂）：

安排2台长螺旋钻机（先进行试钻孔，如无法成孔，需改用回转钻机），施工结束后分别转到裙楼区段、基座区段进行直径600桩施工。

大堂成桩计划工期15天，北车库段成桩计划工期20天。

基座区段：

先安排1台长螺旋钻机进行直径600桩施工，北车库区段直径600桩施工完成后再转过来1台长螺旋钻机施工。

施工计划工期42天。

裙楼区段：

安排北车库区段直径600桩施工完成后转过来1台长螺旋钻机进行本区段直径600桩的施工，直径600桩成桩计划工期22天。

6月1日将塔楼1区段的1台旋挖钻机转过来进行本区段直径800桩的施工，直径800桩成桩计划工期40天。

塔楼2区段：

安排2台旋挖钻机，成桩计划工期70天。

塔楼1区段（关键路线上的关键工作）：

先安排3台旋挖钻机（6月1日，基础桩施工第30天后安排1台钻机转到裙楼区段进行直径800桩的施工），成桩计划工期82天。

●将各个施工工期按完成阶段工程量分为6个阶段。

第1施工阶段：

专业测绘人员进场，作引桩、测高程、放桩位点等工作。

钢材进场、作原材复试、焊件试验、加工钢筋笼等。

第2施工阶段

1）塔楼1安排3台旋挖钻机，塔楼2安排2台旋挖钻机.。

2）大堂、地下车库、基座各安排1台长螺旋钻机。

3）大堂基础桩施工完成后，其长螺旋钻机移到基座，地下车库基础桩施工完成后，其长螺旋钻机移到裙楼。

2、基础桩施工工艺

2.1φ800、φ1200基础桩施工（旋挖钻机）

成孔机械：

旋挖钻机

下笼设备：

50T汽车吊，25T汽车吊

灌注设备：

内径300mm的灌注导管。

成桩采用“水下灌注”工艺。

钢筋笼采用“整体起吊一次下放到底”工艺。

工艺流程：

1）桩位放线

按照设计图纸中的控制点放桩位，定出相互垂直的十字控制桩线，并作十字栓点控制。

施工前由技术员复测后，才能施工。

2）钢筋笼制作

钢筋笼采用整体加工方式，依照设计图纸制作钢筋笼。

要求焊工须持证上岗。

箍筋盘成螺旋状采用点焊方式。

主筋采用直螺纹机械连接，套筒必须有质量合格证明文件方可使用。

笼子成型后，每个笼子必须设置明确的标识，使之与相应的桩一一对应，钢筋笼经过质检员验收合格再报监理验收后方可使用。

直螺纹加工技术要求

①连接套连接钢筋制成接头的抗拉强度大于等于钢筋母材抗拉强度，且大于0.9倍钢筋母材抗拉强度实测值；

②螺纹配合精度按GB197的规定，套筒内螺纹6H级，丝头螺纹7g级，压型表面粗糙度Ra值为125um；

③套筒表面应进行防锈处理，无锈蚀、油污、裂纹、黑皮等缺陷；

④两段螺孔加塑料保护塞；

⑤钢筋应该先调直后加工，切口宜与钢筋轴线垂直，端头弯曲、马蹄严重的应切去，不得用气焊下料；

⑥钢筋螺纹加工参数如下表控制：

规格

25mm

28mm

32mm

36mm

滚丝型号

A30

A30

A30

A30

螺距

3

3

3

3

剥肋尺寸

23.7±0.2

26.6±0.2

30.5±0.2

34.5±0.2

螺纹外径

25.2～25.5

28.2～28.5

32.2～32.5

36.4～36.7

螺纹长度

31.5-34

34-36.5

40-43

46.5-49.5

基本牙型

60°

60°

60°

60°

⑦钢筋笼加工中，直螺纹连接用力矩扳手自检验收，所有螺纹加帽保护；

根据现场实际情况，钢筋笼成型后根据规范要求进行自检、隐检，内容包括钢筋（外观、品种、型号、规格）、钢筋笼允许偏差（主筋间距、加劲筋间距、钢筋笼直径和长度等），并作好记录。

结合钢筋连接取样试验和钢筋原材复试结果，有关内容报请监理工程师检验，合格后方可吊装。

钢筋笼保护层厚度50mm，采用Ф18钢筋作为导向钢筋保护层，沿钢筋笼周围水平均布3个，纵向间距4m，导向钢筋保护层焊在主筋上。

检验合格后的钢筋笼应按规格编号分层平放在平整的地面上，防止变形。

基础桩开工前，提前作好3个钢筋笼，请监理工程师检验合格后，再进行大规模集中加工。

灌注桩成孔之前，应至少加工4个钢筋笼。

钢筋笼以10个为一个验收批，请监理工程师检验合格后，搬运至指定场地码放，为防止变形，不得多层堆叠码放。

3）埋设护筒

采用钢护筒，护筒直径大于钻头直径100～200，护筒顶标高应高于施工面200～300mm，并确保筒壁与水平面垂直，隔离地面水，稳定孔口土层和保护孔壁不塌，以保证其垂直度并防止泥浆流失，以利钻孔工作进行。

护筒周围用粘土分层夯实。

护筒定位时应先对桩位进行复核，然后以桩位为中心，定出相互垂直的十字控制桩线，并作十字栓点控制，挖护筒孔位，吊放入护筒，同时用十字线校正护筒中心及桩位中心，使之重合一致，并保证其护筒中心位置与桩中心偏差小于20mm。

施工前在中心区保护土层较厚的位置，通过试钻了解土层条件和确定。

4）钻机就位

钻机就位前，技术人员对桩点进行十字定位，并设定位桩，便于随时检查孔位偏差。

钻机就位后，钻头对准桩中心的误差控制在20mm内，然后调整双向水准泡，保证钻杆垂直，并在钻孔过程中，随时注意检查钻杆垂直度,及时调整。

钻杆垂直度控制在0.3%以内。

高性能的旋挖钻机，具有自动记忆桩位的功能，孔位是否偏差，关键控制首次对准桩位。

5）制备泥浆

因设计基础桩长度长，孔径大，且地层中有2层砂卵石层，控制不严，容易造