[施工组织设计]上海环球金融中心地下逆作法
上海环球金融中心( 101层 )
环球工程建设过程中创造的奇迹
中国建筑史上第一次:在不到4 中国建筑史上第一次:在不到4年的时间 内完成地上101 101层 地下3 内完成地上101层、地下3层、总建筑面 积约38万平方米、合同金额40 38万平方米 40多亿人民 积约38万平方米、合同金额40多亿人民 币的超高层建筑。 币的超高层建筑。 我们总结关键的成功经验有三点 ：
上海环球金融中心（ 101层 上海环球金融中心（ 101层 ）
工程管理成功经验介绍
1. 项目建设概况
上海环球金融中心工程位于上海市浦 东新区陆家嘴金融贸易区Z4-1街区 位于陆家嘴绿地南面,北邻世纪大道, 西邻东泰路和金茂大厦。 该大楼为综合性超高层智能化建筑， 主要用作办公、宾馆、观光、商贸、 展览和其它公共设施等。 492m 地上101 地下3层 总建筑面积：379,588m2 高度： 楼层：
分包商众多（合同价 亿），协调难度大 协调难度大； 分包商众多（合同价30亿），协调难度大；
参与施工的国内外分包商、供应商将多达100多家，施工交叉作业多、机电设 备和装饰标准高、境外大宗材料设备采购量大，对总承包管理挑战巨大
合同管理结构异常复杂; 合同管理结构异常复杂
名义上套用FIDIC条款，实为FIDIC和日本、中国建筑管理体系的混合体。尤 其是设计体系，责任划分受业主前期设计投入重复和业主2004年完成的东京六本 木工程管理体系而采用的种种特殊应对措施的制约
安装工程： 安装工程：
混凝土结构
大体积混凝土施工与裂缝防治技术： 大体积混凝土施工与裂缝防治技术： 底板最厚处达12.1米。大面积厚度 米， 底板最厚处达 米 大面积厚度4.5米 塔楼核心筒墙体最厚处3.4米 塔楼核心筒墙体最厚处 米 高流态混凝土施工： 高流态混凝土施工： 巨型斜撑内等结构使用高强度、 巨型斜撑内等结构使用高强度、高流态 混凝土施工（流动性为55cm） 混凝土施工（流动性为 ） 超高泵送混凝土： 超高泵送混凝土： 模板及脚手架： 模板及脚手架： 液压自动 在200米以上泵送混凝土浇筑已经属于超 在塔楼巨型柱结构施工中应用进口的 米以上泵送混凝土浇筑已经属于超 在塔楼巨型柱结构施工中应用进口的DOKA液压自动 爬模体系， 爬模体系，塔楼核心筒采用了自行研发的整体提升钢 高泵送混凝土施工， 高泵送混凝土施工，而本工程要用国产 平台模板体系进行施工 设备一次将混凝土泵送到近500m的高度 设备一次将混凝土泵送到近 的高度
上海环球中心基础施工方案
对上海环球金融中心主楼深基础超大体积混凝土基础底板留设水平施工缝的理论分析，是进行超大超厚混凝土施工的又一种解决办法，而采用聚煎酸系外加剂配制的低水化热低收缩的大体积混凝土也为施工提供了一条新的技术途径。
其2．89万m3混凝土一次性连续浇捣，创造了建筑工程的世界新记录，工程实测数据表明：该混凝土施工技术处于国际领先水平。
【关键词】上海环球金融中心基础底板聚羧酸系外加剂混凝土配制施工缝大体积混凝土混凝土收缩1 工程概况上海环球金融中心工程位于上海陆家嘴金融贸易区，与金茂大厦相邻，该工程地上101层，地下3层，地面以上实体高度为492 m，总建筑面积为37．7万m 2，为多功能摩天超高层建筑(见图1)。
主楼工程桩为Ф700 mm的钢管桩，圆形围护墙内共1 242根，有P700 mm *15 mm、P700 mm *18 mm和P700 mm * 11 mm三种规格。
主楼区域基坑呈100 m内径的圆形，基坑面积约7 850 m2。
主楼基础底板厚度一般为4．0 m 和4．5 m，圆形围护墙内含部分裙房底板，厚度为2 m。
主楼与裙房基础面过渡段为坡面，高差2 m．水平投影长6．34 m。
主楼基础挖深18．35 m。
电梯井深坑位于基坑中部，面积约2 116 m2 ，开挖深度约25．89m。
主楼基础底板混凝土总方量约38 900 m3，强度等级为C40，抗渗等级为P8、R60。
底板水平钢筋采用钢筋束形式，钢筋束为两根一束。
底板内设竖向抗剪钢筋，主楼底板钢筋总最约7 000 t。
主楼中部的电梯井深坑处底板最大厚度为12．04 m，落深部分的基坑混凝土量约为10 000 m3(图2)。
2 关键技术研究我们在超大体积低水化热混凝土配制研究之前对聚羧酸系外加剂的抗裂机制、混凝土的水化热理论分析、聚羧酸系外加剂的选择、聚羧酸系外加剂与水泥的适应性、搅拌工艺的改进、混凝土初凝时间的确定、搅拌运输车辆的确定等方面进行了系统研究，为混凝土的合理配制提供了条件。
归纳上海中心大厦基坑施工方法(逆作法).ppt
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逆作法的优点
上部主体结构与地下室同步施工，加快进度 已完成的地下室顶板可以作为部分施工场地， 地面交通可不受影响 楼板作为支撑，对基坑变形控制有利
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逆作法在杭州的应用
凯悦大酒店、解百、环北丝绸服装城、武 林广场地下空间（在建）采用全逆作法或半逆 作法。 因设计和施工难度大，运用很少。
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未采用逆作法，担心楼板受水平 轴力的影响产生变形裂缝等
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上海中心大厦 深基坑施工方法
1
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一、主楼明挖顺作
3
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第二部分 逆作法
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主楼基坑：直径120m,坑深31m 围护结构：连续墙深50m，厚1.2m， 6道环箍 该类型的支护方式在环球金融中心 也运用过。
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二、裙房盖挖逆作
7
连续墙→钻孔灌注桩→地下室的柱→地下室顶 板→挖地下1层土→地下1层梁板→挖地下2层土 →地下2层梁板……地下室底板
上海环球金融中心主楼深基础混凝土大底板施工
上海环球金融中心主楼深基础混凝土大底板施工对上海环球金融中心主楼深基础超大体积商品混凝土基础底板留设水平施工缝的理论分析，是进行超大超厚商品混凝土施工的又一种解决办法，而采用聚煎酸系外加剂配制的低水化热低收缩的大体积商品混凝土也为施工提供了一条新的技术途径。
其2．89万m3商品混凝土一次性连续浇捣，创造了建筑工程的世界新记录，工程实测数据表明：该商品混凝土施工技术处于国际领先水平。
1 工程概况上海环球金融中心工程位于上海陆家嘴金融贸易区，与金茂大厦相邻，该工程地上101层，地下3层，地面以上实体高度为492 m，总建筑面积为37．7万m 2，为多功能摩天超高层建筑。
主楼工程桩为Ф700 mm的钢管桩，圆形围护墙内共1 242根，有P700 mm *15 mm、P700 mm *18 mm和P700 mm * 11 mm三种规格。
主楼区域基坑呈100 m内径的圆形，基坑面积约7 850 m2。
主楼基础底板厚度一般为4．0 m和4．5 m，圆形围护墙内含部分裙房底板，厚度为2 m。
主楼与裙房基础面过渡段为坡面，高差2 m．水平投影长6．34 m。
主楼基础挖深18．35 m。
电梯井深坑位于基坑中部，面积约2 116 m2 ，开挖深度约25．89m。
主楼基础底板商品混凝土总方量约38 900 m3，强度等级为C40，抗渗等级为P8、R60。
底板水平钢筋采用钢筋束形式，钢筋束为两根一束。
底板内设竖向抗剪钢筋，主楼底板钢筋总最约7 000 t。
主楼中部的电梯井深坑处底板最大厚度为12．04 m，落深部分的基坑商品混凝土量约为10 000 m3。
2 关键技术研究我们在超大体积低水化热商品混凝土配制研究之前对聚羧酸系外加剂的抗裂机制、商品混凝土的水化热理论分析、聚羧酸系外加剂的选择、聚羧酸系外加剂与水泥的适应性、搅拌工艺的改进、商品混凝土初凝时间的确定、搅拌运输车辆的确定等方面进行了系统研究，为商品混凝土的合理配制提供了条件。
上海环球金融中心施工总结教学教材
一、工程建筑概况 二、工程施工总体情况 三、施工组织部署 四、施工进度管理 五、深化设计管理 六、材料管理 七、施工质量管理 八、施工技术管理 九、总结
二、工程施工总体情况：
* 上海环球金融中心装饰工程总共历时三年，于 2008年6月31日完工，该工程的完工充分显示我公 司在高、尖、难项目的施工的能力，进一步提高 了我公司的品牌。但是施工过程存在的问题也暴 露了公司的施工水平与国内和国际先进施工水平 的差距。
七、施工质量管理
（一）质量制度管理办法：
1、工人进场之后我们首先带领工人、工长参 观样板层，了解、学习该工程的特点及业主的 特殊要求，找到该工程应注意事项，并对作业 班组进行技术交底。
2、向业主、总包、监理申请作样板的部位并 作样板工程。
七、施工质量管理
3、样板工程完工经自查合格后请业主、监 理、总包验收。
五、深化设计管理
深化设计建议 ：
我认为公司应该配备一些施工经验丰富的深 化设计人员，他们既要有理解业主设计意图， 懂得其他单位施工内容，而且能简化装饰工 程里面内部构造和合理的表面布置，这样才 能在施工设计进度上既满足业主要求，又能 给施工方便，以达到节约成本的目的。
六、材料管理
（一）、材料替代： 环球项目所需要的材料除了水泥沙子外全部采用
设计部统一负责整个项目部设计、 项目商务， 项目部门设置责任分工明确到位，有利于项目 管理
三、施工组织部署
存在问题：
1、各施工段段长管理水平及素质不同,导 致五个施工段的工程质量、进度不能起头并 进，各段工程质量进度管理水平参差不齐， 例如办公楼层段、地下室段不尽如意。
六、材料管理
(2)在材料领用上库管员是按照工长限料领 用单发放的，这本身没有问题。
环球金融中心裙房逆作法安全监理细则
上海环球金融中心工程裙房逆作法安全监理实施细则编制人：总监理工程师：上海市建设工程监理有限公司目录1.工程概况2.监理工作依据3.安全监理岗位职责4.安全监理工作程序5.危险源分析6.土方开挖阶段安全监理控制要点7.整体排架搭设阶段安全监理控制要点8.逆作法施工阶段安全监理控制要点9.安全监理日常巡视检查控制要点10.施工阶段安全监理的手段：11.安全监理组织网络图1、工程概况上海环球金融中心工程位于陆家嘴金融贸易中心区,西侧为东泰路和金茂大厦,相距40米；北侧为世纪大道；东侧和南侧为已圈规划用地及银城东路和银城南路。
裙房地下室退红线距离10米（东）、10米-30米（南）、10米（西）、3米（北）。
裙房地下室在塔楼施工至±0.00后开始逆作法施工。
结构柱墙采用顺作法施工。
地下室外墙采用“二墙合一”的地下连续墙，地下连续墙在塔楼底板浇筑完成后插入施工。
为了减少地下连续墙在土方开挖过程中的变形，设计要求在基坑内侧采SMW工法对土体加固。
为保证土方开挖及逆作法施工顺利进行，施工前在基坑内设置45口疏干井。
本工程主要参与单位：建设单位：上海环球金融中心有限公司设计单位：华东建筑设计研究院有限公司监理单位：上海市建设工程监理有限公司总承包单位：中国建筑总公司/上海建工（集团）总公司总承包联合体2、监理工作依据1.建设工程委托监理合同2.《中华人民共和国安全生产法》3.《建设工程安全生产管理条例》4.国家安全生产方针、政策及地方政府安全生产法规5.行业安全生产规范性文件、安全技术标准6.有关劳动保护、安全生产方面的规定与标准7.《建设工程监理规范》GB50319－20008.《建筑施工安全检查标准》JGJ59-999.《建设施工高外作业安全技术规程》JGJ80-9110.《建设施工扣件式钢管脚手架安全技术规程》JGJ130-200111.《建设机械使用安全技术规程》JGJ33-200112．《施工现场临时用电安全技术规程》JGJ46-20053.安全监理工程师岗位职责安全监理工程师有如下职责:1.协助建设单位开展工程招标,对承包单位进行安全资质审查确认,未经安全总监理工程师同意,不得擅自转包分包工程。
上海中心大厦基坑施工方法(逆作法)
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逆作法的优点
上部主体结构与地下室同步施工，加快进度 已完成的地下室顶板可以作为部分施工场地， 地面交通可不受影响 楼板大酒店、解百、环北丝绸服装城、武 林广场地下空间（在建）采用全逆作法或半逆 作法。
因设计和施工难度大，运用很少。
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未采用逆作法，担心楼板受水平 轴力的影响产生变形裂缝等
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上海中心大厦 深基坑施工方法
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一、主楼明挖顺作
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第二部分 逆作法
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主楼基坑：直径120m,坑深31m 围护结构：连续墙深50m，厚1.2m， 6道环箍 该类型的支护方式在环球金融中心 也运用过。
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二、裙房盖挖逆作
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连续墙→钻孔灌注桩→地下室的柱→地下室顶 板→挖地下1层土→地下1层梁板→挖地下2层土 →地下2层梁板……地下室底板
上海环球金融中心结构设计简析
３．３．２巨型斜撑 巨型斜撑为钢管混凝土结构。其箱形截面由二块大 型竖向翼缘板和两块水平连接腹板组成。翼缘板将能承 受节点处的所有设计荷载，因此所有需与斜撑相连的构 件可仅与其翼缘板相连接，这样大大简化了连接节点的 设计。另外，箱形钢管中的混凝土增加了结构的刚度和 阻尼，也节省了浇注时的模板，还能防止构件中薄钢板的 屈曲。巨型斜撑除了抵御侧向荷载以外，还用于承受从 周边柱子传来的重力荷载。
研究的第一部分，即测力天平试验已由加拿大西安 大略大学（ｕｗｏ）的边界层风洞试验室（ＢＬＷＴＬ）完成。
对上海风气候的全面研究也已经由ＢＬＷＴＬ完成。 根据专家们的建议，在正常使用状态的设计（如位移）中， 以１００年重现期风速４３．７ｍ／ｓ为依据，结构的强度设计 则采用２００年重现期风速４６．３ｍ／ｓ。
楼高。带状桁架由焊接箱形截面和热轧宽翼缘型钢组 成。带状桁架将荷载从较小的周边柱子传递到巨型柱， 同时也减少了相邻柱之间垂直位移的差异，并为结构提 供多重内力传递途径。
３．３．４混凝土核心简体系 核心筒采用钢筋混凝土结构，既承担重力荷载，又承 担由风和地震引起的部份剪力和倾覆弯矩。混凝土核心 筒的平面形状沿建筑物的高度有三次改变（见图３～图 ５）。下部核心筒与中部核心筒的转换有３层搭接，而中 部核心筒与上部核心简的转换有２层搭接。转换区核心 筒的搭接有利于荷载的有效传递。 混凝土核心筒顶部８８层至９０层的墙体厚度有所增加， 主要是为了提供足够空间让伸臂桁架能够埋置到墙体之中。
图１基础上的剪力墙分布
３．２主楼的抗侧力体系 为抵抗风和地震的侧向荷载，大楼同时采用以下三
个结构体系（图２） １）巨型柱、巨型斜撑和带状桁架构成的巨型结构； ２）钢筋混凝土的核心筒； ３）构成核心筒和巨型结构柱之间相互作用的伸臂
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第一章工程概况及特点
第一节工程设计概况
一. 地下工程设计概况
上海环球金融中心新建工程地下室平面呈不规则长方形，长约200m，宽108～120 m，地下三层。
楼板采用带柱帽的钢筋混凝土无梁楼盖，局部采用有梁体系。
楼板由钢筋混凝土柱子支撑，柱网间距8.5×8.5m。
基础形式为桩＋筏板基础，桩基采用φ700钢管桩，裙房基础底板厚2.0m（局部2.5m），垫层厚0.2m。
在塔楼地下室和裙房地下室之间设置直径达100m的圆形地下连续墙临时围护结构将地下室分为塔楼区和裙房区，塔楼区采用顺作法先期施工，裙房区采用逆作法施工。
在塔楼地下室底板结构达到设计强度后方可开始裙房地下连续墙的施工，在塔楼区主体结构施工至地面层后方可进行裙房逆作区地面层楼板施工，并与塔楼区地面层楼板相连接。
地下室塔楼顺作区和裙房逆作区划分如图1-01所示。
裙房逆作区三层地下室建筑面积为4.36万㎡，外墙周长603.5m，基坑面积14613㎡，开挖深度17.85m，局部最大开挖深度为18.85～19.85m，土方工程量25.63万m3，浇筑混凝土约4.98万m3。
二. 裙房地下室逆作区支护结构设计概况
裙房区采用“二墙合一”的地下连续墙作为基坑围护结构、止水帷幕及地下室结构外墙。
地下连续墙厚1.0～1.2m，深34.0m，墙顶采用1.5×1.0m的钢筋混凝土顶圈梁连成整体。
坑底被动区采用SMW水泥土搅拌桩加固，加固厚度为4.0m，宽度6.0m，水泥掺量20%；基坑开挖面以上回掺至标高±0.00m，水泥掺量10%。
逆作施工时，以结构梁板作为基坑水平支撑体系，在结构开口、楼板缺失及－10.55m标高处设置临时钢支撑或钢筋混凝土支撑。
水平支撑体系由裙房建筑立柱和新增临时立柱支撑。
建筑立柱为轧制型钢H400×400×13×21 （SS400），立柱桩为φ700×11（SK490）钢管桩；新增立柱截面为500×500mm，采用钢格构柱4∠180×18，立柱桩为φ850钻孔灌注桩。
逆作完成后，将建筑立柱包浇钢筋混凝土使其成为结构柱，并将新增临时立柱托换拆除。
裙房地下室逆作区支护结构和各层结构梁板设计标高情况分别见图1-02“裙房逆作法支护结构设计概况图一（一般位置处）”、图1-03“裙房逆作法支护结构设计概况图二（机电间处）”及图1-04“裙房逆作法支护结构设计概况图三（多功能厅处）”。
三. 裙房地下室各部位设计参数
裙房地下室各部位设计参数见下表：
第二节工程环境条件
上海环球金融中心新建工程西侧为东泰路和金茂大厦，相距40 m；北侧为世纪大道，地面下有正在运营的R2线地铁隧道和银城路地道，离建筑红线距离约50 m；东侧和南侧为公园规划用地及银城东路和银城南路。
裙房地下室退红线距离分别为10 m（东）、10 m～30 m（南）、10 m（西）、3 m（北）。
本工程周边地下管线众多，且无综合管线图。
根据基坑围护设计单位整理的基坑周边管线分布情况表可以看出，离基坑较近的重要管线有位于世纪大道下的φ500、φ600钢管上水线（离基坑边9m）、φ300钢管上煤线（离基坑边16.5m），还有位于东泰路下的36φ110、60φ100塑料管电话电视线（离基坑边11m）、φ500、φ600钢管上水线（离基坑边13.3m、24m）、φ300钢管煤气线（离基坑边16m）。
其余的重要地下管线离基坑边在40～110m之间。
本工程周边环境情况及周边道路下各类管线离基坑边线的距离详见图1-05所示。
第三节工程地质和水文地质条件
一. 工程地质条件
拟建工程场地邻近黄浦江，根据“上海环球金融中心岩土工程勘察报告”，本工程地基均属第四系河口～滨海相、滨海～浅海相沉积层，主要由饱和的粘性土、粉性土、砂土组成。
与裙房地下工程有关的土层自上而下的分布情况详见下表：
工程地质概况表
工程地质分布与裙房地下工程之间的关系详见图1-02、03、04所示。
裙房地下室底板坐落在⑤灰～褐灰色粉质粘土层上，开挖范围内的土体多为④淤泥质粘土层，为流塑状，对基坑稳定不利。
二. 水文地质条件
工程所在地的上海市位于中国东海之滨，长江三角洲冲积平原，地貌形态单一，地形平坦。
拟建场区西临黄浦江，场地绝对标高约3.31～4.04m左右（吴淞高程）。
场地地下水属潜水类型，补给源以大气降水和地表径流为主，场地地下水位在地面以下0.5～0.6m处。
现场注水试验和实验室土工试验结果见下表
各土层的渗透系数。