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上海金茂大厦深基坑支护技术

一、工程概况

(1)上海金茂大厦位于上海市浦东新区陆家嘴金融贸易区，是一座集办公、商业、酒店和观光于一体的超高层建筑。该工程占地面积约2.3万平方米，总建筑面积约38.6万平方米。金茂大厦的基坑开挖深度达到14.3米，基坑周边环境复杂，周边建筑物密集，地下管线纵横交错，施工难度极大。

(2)金茂大厦基坑支护设计采用了复合式支护结构，包括地下连续墙、内支撑、土钉墙和锚杆等多种支护形式。地下连续墙作为主体结构，深度达36米，墙体厚度为800毫米，采用C30混凝土浇筑，形成了一个封闭的防水帷幕。内支撑系统由钢支撑和钢围檩组成，共计设置五道支撑，确保了基坑的稳定性和施工安全。此外，土钉墙和锚杆系统在基坑周边形成了第二道防线，增强了整体支护效果。

(3)在金茂大厦基坑支护施工过程中，针对周边建筑和地下管线的保护，采用了多项措施。例如，对周边建筑进行沉降监测，确保施工过程中建筑物的安全；对地下管线进行保护性开挖，避免施工过程中对管线造成破坏。同时，针对基坑降水问题，采用了井点降水和深井降水相结合的方式，有效控制了地下水位，保证了基坑的干燥施工环境。金茂大厦基坑支护工程的成功实施，为同类工程提供了宝贵的经验。

二、深基坑支护设计原则与要求

(1)深基坑支护设计必须遵循安全性、经济性和施工可行性原则。安全性是首要考虑因素，要求设计能够确保基坑施工期间和完成后结构的稳定，防止发生坍塌等事故。经济性则要求在满足安全的前提下，合理选择材料和方法，降低工程成本。施工可行性则要求设计方案在施工过程中能够顺利实施，减少施工难度和施工周期。

(2)设计要求中，对深基坑的稳定性进行了详细规定。包括考虑土体的物理力学性质、地下水位、周边环境、施工荷载等因素，进行详细的计算分析。同时，要求支护结构具备足够的强度和刚度，以抵抗土压力、水压力以及施工过程中的动态荷载。此外，还应考虑支护结构的防水性能，防止地下水渗入基坑，影响施工质量和安全。

(3)在深基坑支护设计中，还需考虑施工工艺和施工顺序。施工工艺的选择应便于施工操作，提高施工效率。施工顺序则应遵循先支护后开挖的原则，确保在开挖过程中支护结构始终处于有效状态。同时，要考虑施工过程中的监测与调整，及时发现问题并采取措施，确保基坑施工安全顺利进行。此外，设计还应考虑环境保护和文明施工要求，减少施工对周边环境的影响。

三、深基坑支护结构设计

(1)深基坑支护结构设计首先考虑的是地下连续墙的施工。地下连续墙通常采用现浇钢筋混凝土结构，其设计需确保墙体具有足够的抗弯、抗剪和抗渗性能。设计时需根据地质条件、基坑深度和周边环境等因素，确定墙体厚度、配筋和混凝土强度等级。金茂大厦的地下连续墙设计厚度为800毫米，采用C30混凝土，配筋率较高，以满足深基坑的支护需求。

(2)内支撑系统是深基坑支护结构的重要组成部分，其设计需保证支撑的刚度和强度，以承受土压力和施工荷载。金茂大厦基坑内支撑系统由钢支撑和钢围檩组成，共设置五道支撑。钢支撑采用Q345B钢材，截面尺寸为600×600毫米，围檩采用相同规格的钢材。支撑系统的设计考虑了施工过程中的临时支撑和永久性支撑，确保了基坑的长期稳定。

(3)除了地下连续墙和内支撑，土钉墙和锚杆系统也是深基坑支护结构的重要组成部分。土钉墙通过在土体中植入土钉，形成一种复合式支护结构，以提高土体的整体稳定性。金茂大厦基坑周边土钉墙的设计，采用了高强度土钉和喷射混凝土，土钉长度一般在6至8米之间，间距为1.5至2米。锚杆系统则通过在土体中植入锚杆，将土体与支护结构紧密连接，增强整体稳定性。锚杆设计需考虑锚杆长度、直径和锚固力等参数。

四、施工过程监控与质量控制

(1)在金茂大厦深基坑支护施工过程中，监控与质量控制是保证工程顺利进行的关键环节。针对地下连续墙的施工，建立了严格的监控体系，包括墙体垂直度、水平度、混凝土浇筑质量等关键指标。具体操作中，采用全站仪和激光测距仪等设备，对墙体进行实时测量，确保墙体偏差控制在规范要求的±3毫米以内。例如，在墙体浇筑过程中，每10米设置一个测点，对墙体进行连续监测，累计监测数据超过1000个，确保了墙体施工质量。

(2)内支撑系统的施工监控同样严格，重点监控支撑的安装位置、支撑间距、支撑角度和支撑长度等关键参数。在施工过程中，采用高精度测量仪器对支撑系统进行实时监测，确保支撑间距误差控制在±10毫米以内，支撑角度误差控制在±2度以内。此外，对支撑系统进行定期检查，发现异常及时进行调整。据统计，在金茂大厦基坑支护施工过程中，内支撑系统的监测数据累计超过5000个，有效保障了支撑系统的稳定性和安全性。

(3)土钉墙和锚杆系统的施工监控同样至关重要。在土钉墙施工过程中，对土钉的植入深度、间距、倾角和锚固力等关键参数进