上海国际金融中心项目逆作地下结构工程的创优

瞿志勇

上海市浦东新区建设工程安全质量监督站 上海 200135

近年来，随着我国经济的高速发展、城市现代化的不断推进，特别是在一线城市，基本建设规模逐年增大，科技含量高、施工难度大的工程日益增多，工程安全风险、质量风险、技术风险日益突出，给安全质量监管工作带来了新的困难和问题，提出了新的挑战。为此，上海市相关部门提出了创上海市优质结构奖项的要求，通过鼓励施工单位创优质结构奖来带动上海市整体结构质量水平的进一步提高。

要实现工程的结构创优，需要施工单位对现场施工提前进行策划，做好策划方案，然后按照方案进行结构施工。这其中，如何针对工程的特点、难点进行有效策划，是一个施工单位需要解决的难题，也是我们监督单位需要帮助施工单位重点控制的一项工作。因此，我们将以上海国际金融中心工程作为背景，讲述该项目在地下结构逆作这个工程难点上如何开展创优工作。

1 工程情况

上海国际金融中心项目位于上海市浦东新区竹园商贸地块，工程总占地面积为55 287.2 m2，地下5层，地上22～32层，建筑高度143～200 m，总建筑面积516 808 m2，其中地上建筑面积269 636 m2，地下建筑面积247 172 m2。本工程地面以上为3幢独立的超高层办公楼，呈“品”字形布置，无裙房，3幢塔楼在7～8层设有“T”字形连廊将3幢塔楼连成整体。

地上3幢塔楼分别为上证所、中金所、中国结算办公楼。上证所办公楼地上32层，建筑高度200 m；中金所办公楼地上30层，建筑高度180 m；中国结算办公楼地上22层，建筑高度143 m。3幢塔楼结构体系均为钢管混凝土柱-钢框架梁-混凝土核心筒结构；地下深度约26.25 m，基础类型为桩-承台筏板基础。

2 地下结构逆作区的创优策划与施工

上海国际金融中心工程进行预申报市优质结构奖以后，针对本工程重、难点部位的创优策划进行了布置。经过对图纸及施工方案进行研究，发现影响该工程结构创优目标实现的一个施工难点就是地下结构的逆作法施工。因此，针对该逆作施工的难点，成立了QC小组，采取专事专办的原则，利用技术措施优化来解决工程逆作施工的难题，以确保其最终的施工质量能够达到上海市优质结构奖的要求。

2.1 逆作区钢管立柱施工控制要求高

本工程逆作法施工区域，钢立柱采用φ550 mm×16 mm钢管，内填C60高强混凝土，型钢型号为Q345B，钢立柱插入作为立柱桩的钻孔灌注桩中的深度不少于5 m。因为是逆作施工，该钢管柱将来还需要和结构水平受力钢筋进行对接，因此对其加工精度和现场施工垂直度控制有更高的要求。立柱桩成孔垂直度偏差插入标高以上范围不大于1/300，插入标高以下范围不大于1/200，桩中心容许偏差±20 mm，钢管立柱桩垂直度偏差不大于1/500。

创优技术措施如下：

1）钢管在工厂加工，加工时必须预先在需焊接的部位设置衬板，在逆作施工阶段与钢筋混凝土焊接的构件通过衬板与钢管柱焊接，严禁在竖向受荷状态下在钢管表面直接施焊。

2）出厂前，厂家沿管长方向，在垂直相交方向画4根纵向标志线（平行于轴心），作为钢管柱方向和垂直度的控制基准线。现场在设计柱顶标高处用油漆做好标记线，并从下往上每米用油漆画好刻度线。

3）为确保一柱一桩施工进度及质量，调直设备采用自行定制加工的调节螺栓调直架，调直架共设置3层平台，底层为钢管固定平台，用于钢管下放后的对中和平面位置固定；中层为调直平台，上部安放了4只调节螺栓，用于钢管测斜后的垂直度调整；上层为混凝土浇筑平台，其上设置了卡导管的活动钢板，用于桩基的混凝土浇筑。

4）钢管柱垂直度监控采用测斜管测斜的方式控制，测斜管采用长约25 m的PVC管，PVC管与钢管采用铁丝和角钢固定。为确保测斜管测试垂直度能代表钢管安放垂直度，测斜管应与钢管完全平行，因此，必须保证测斜管的安装精度，且固定牢固。为确保钢管母线位置准确，钢管进场前由钢管加工单位预先采用弹墨线的方式在钢管上进行标记。钢管进场后，把测斜管凹槽对准墨线进行安装[1-2]。

2.2 逆作施工区结构不均匀沉降控制难度大

本工程纯地下室区域采用逆作法施工，顶板部分区域施工完毕并养护达到设计强度后，需要设置运输通道及各种材料堆场、加工场。而逆作地下室区域立柱桩均采用一柱一桩，在基础底板未形成前，一柱一桩承受竖向荷载的单独作用，由于顶板不均匀受力，逆作地下结构易产生不均匀沉降。

创优技术措施如下：

1）在逆作阶段，除按设计图纸绑扎钢筋外，所有地下连续墙与梁板的节点处及一柱一桩的柱梁节点处，均增配足够的抗不均匀沉降的附加弯矩筋，使地下连续墙与结构及各个节点形成牢固可靠的整体，共同受力，不产生裂缝。

2）在逆作区顶板上用围护栏杆划分出行车区域和非行车区域，用醒目标识标示出入口方向和车辆行驶方向，做到堆场及行车区域一目了然，防止车辆误入限载区的事情发生。车辆行驶由专人指挥，防止出现多辆载重车集中在一处的不利工况发生。

3）逆作地下室顶板作为运输通道及材料堆场应严格控制荷载，在行车通道区单台施工机械满载的情况下，不得超过450 kN，施工区域堆载量不得超过25 kN/m2，非施工区严禁车辆通行，荷载量不得超过2 kN/m2。

4）逆作地下室每层开挖后，应及时对钢管柱的垂直度进行复核，如有较大倾斜的钢管柱应及时提供给设计复核，采取补强措施。

5）实行信息化施工，一柱一桩钢管柱设置沉降及钢管应力监测点，自首层逆作结构楼板形成后至结构柱外包结束期间不应低于1次/d。根据监测情况及时调整与控制挖土流程和各楼板面的施工荷载，须将柱与柱之间、墙与柱之间的沉降差控制在2 cm以内。

6）挖土过程中，严格控制挖土速度和方式，每层挖土高度不大于2.5 m，防止因卸土过大引起土体回弹，导致立柱桩上浮。

2.3 逆作地下室竖向预留插筋多、精度高

纯地下室逆作钢管柱共采用198根φ550 mm×16 mm钢管，在水平结构施工时，柱、板墙钢筋均留设插筋，插筋留设数量多，且一旦插筋留设错位，将影响后期框架柱的回筑施工。

创优技术措施如下：

1）层高较高时竖向插筋设置2个接头，一般设置1个接头，框架柱、壁柱插筋采用接驳器连接，板墙钢筋采用焊接或绑扎连接。

2）每层垫层施工完毕后，进行测量放线，测放出柱、墙结构位置，在水平结构模板铺设时，根据垫层面竖向结构控制边线，引测至水平结构施工层，然后确定主筋位置，进行钻孔插筋留设。

3）框架柱插筋校正完毕后，在板面及环梁下高500 mm同浇筑的柱帽位置内采用3道封闭箍筋焊接固定，确保在水平结构混凝土浇筑时，预留插筋不移位。

4）下层挖土时，派专人指挥，严禁挖机抓斗碰动预留插筋[3-4]。

3 结语

目前本工程已经顺利完成地下结构逆作施工，通过施工单位事先对该逆作施工重点、难点的策划，现场实施得到了有效的控制，质量水平达到了预期效果。在上海市优质结构奖评审过程中，得到了专家的一致好评。

在今后工作中，我们要更加发挥好安全质量监督工作在工程重点、难点方面的策划监督推进作用，全面参与到施工企业的工程结构重、难点方面的创优策划中去，从而推动工程结构创优的开展，为工程的质量作出贡献。