自然博物馆专家评审

深基坑专家评审上海建工(集团)总公司2009年7月上海自然博物馆（科技馆分馆）工程2/2/20231目录一、工程概况三、施工总体部署四、主要施工方案二、工程目标五、应急预案2/2/20232一、工程概况2/2/202331.建筑工程概况一、工程概况

山海关路世博50万伏变电站雕塑公园大田路慈溪路上海自然博物馆（科技馆分馆）2/2/202341.建筑工程概况一、工程概况

上海自然博物馆位于上海市静安区56、57、58街坊，山海关路、北京西路、成都北路、石门二路围合的地块范围中北部。基地紧邻静安雕塑公园，具有极佳的外部环境条件，建成后将成为上海市中心唯一的处于公园之中的市级博物馆，其建设规模、展品存量、展示手段、内外部条件同时也处于国内三大自然博物馆的前列。建筑基地面积12029㎡，地下用地范围16294㎡，总建筑面积约44800㎡，其中地上建筑面积12128㎡，地下建筑面积32958㎡。建筑总高度18米，地上三层，地下二层。包括以下几大功能区域：展示区域及公共服务配套、行政管理办公区域、周转库房、设备用房及其他配套用房、地下停车库等。2/2/202352.基坑工程概况一、工程概况

南端头井开挖深度26.188米公园设备房开挖深度10.3米公园设备房围护采用1000mm厚地下连续墙，地下连续墙φ850

SMW工法成槽预加固，预加固深度地面以下27m。基坑采用竖向二道钢筋混凝土支撑体系。东区大基坑开挖深度17.20米西区大基坑开挖深度17.20米西区采用1000mm厚地下连续墙，φ850SMW工法成槽预加固，预加固深度地面以下27m。坑底以下4m采用φ850SMW三轴搅拌桩加固，东区采用800mm厚地下连续墙。大基坑采用四道混凝土支撑。地铁中间段开挖深度24.988米地铁明挖区间段围护采用800mm厚地下连续墙，墙顶位于大基坑底板下，墙顶至地面采用C20素混凝土填实。采用一道混凝土支撑，一道609钢支撑。南端头井围护采用1000mm厚地下连续墙，共7道支撑，其中第一、第四道支撑为混凝土支撑，其余几道为钢支撑。2/2/202363.周边环境一、工程概况

变电站未拆除地基较老的居民楼地下暗浜地铁南端头井施工相邻在建中变电站2/2/202374、水文地质

一、工程概况

2/2/20238承压水层埋深28m，水头高度－7.0米2/2/202394、水文地质

一、工程概况

根据抽水试验水位观测，第7层承压水含水层初始水头埋深约为地面下7.00m，层顶埋深28～31米左右，基坑的安全开挖深度只有16.50m，大基坑最开挖深度17.5m，故大基坑需要进行减压降水。明挖区间开挖深度25.4m，需要降低水头12m左右；为确保基坑安全，在基坑内设置12口减压井与3口观测井备用，坑外设置2口观察井确保周边建筑安全。

2/2/2023101、900天内完成竣工验收2、保证质量：达到市优质结构、申安杯、白玉兰奖，争创鲁班奖3、做到无重大安全事故二、工程目标4、达到市文明工地要求5、本工程为绿色建筑，必须达到国家绿色评价标识三星级；上海市节能建筑示范项目；建设部可再生能源示范项目2/2/202311三、施工总体部署2/2/2023122010年3月6日南端头井结构完成2010年2月10日完成首道支撑及栈桥2010年11月30日完成第一皮土开挖设立第二道支撑2011年4月4日地铁基础底完成1.施工时间节点三、施工总体部署开工:2009年6月26日地下结构完成:2011年8月5日结构完成:2011年10月19日竣工:2011年12月4日5月1日至10月31日世博会期间停工2/2/202313三、施工总体部署2.大基坑开挖步序分块开挖土方至第一道支撑底；分段施工第一道圈梁、支撑；土体加固明挖区间2/2/202314三、施工总体部署2.大基坑开挖步序分块开挖土方至第二道支撑底；分段施工第二道圈梁、支撑；土体加固明挖区间2/2/202315三、施工总体部署2.大基坑开挖步序分块开挖土方至第三道支撑底；分段施工第三道圈梁、支撑；土体加固明挖区间2/2/202316三、施工总体部署2.大基坑开挖步序分块开挖土方至第四道支撑底；分段施工第四道圈梁、支撑；土体加固明挖区间2/2/202317三、施工总体部署2.大基坑开挖步序分块开挖土方至大底板位置铺设防水毯并继续开挖至第五道支撑位置施工第五道支撑土体加固明挖区间2/2/202318三、施工总体部署2.大基坑开挖步序分块开挖土方至第五道支撑底，并开始施工大底板；分段施工第六道钢支撑；土体加固明挖区间2/2/202319三、施工总体部署2.大基坑开挖步序继续施工大底板，并开挖至地铁中间段地板位置；铺设防水毯施工底板土体加固明挖区间2/2/202320三、施工总体部署2.大基坑开挖步序施工侧板并拆除第6道钢支撑，并设置换撑；拆除第5道支撑，继续施工大底板；土体加固明挖区间2/2/202321三、施工总体部署2.大基坑开挖步序连接大基坑大底板与地铁深坑防水毯；底板、外墙板，顶板根据设计要求外掺微膨外加剂大基坑底板与地铁顶板连接土体加固明挖区间2/2/202322三、施工总体部署2.大基坑开挖步序连接大基坑大底板与地铁深坑防水毯；大基坑底板与地铁顶板连接，并拆除换撑土体加固明挖区间2/2/202323三、施工总体部署2.大基坑开挖步序拆除第四道支撑，施工夹层；施工换撑板土体加固明挖区间2/2/202324三、施工总体部署2.大基坑开挖步序拆除第三道支撑，施工B1板；土体加固明挖区间2/2/202325三、施工总体部署2.大基坑开挖步序拆除第一第二道支撑，施工B0板；土体加固明挖区间B0板达到强度后拆除换撑；2/2/202326三、施工总体部署3.现场平面布置一号门二号门三号门一号塔吊MC180二号塔吊HC132地铁盾构施工区域1000KV箱变2/2/202327四、主要施工方案2/2/202328四、主要施工方案1.地下连续墙D1:800mm厚35m深45幅D2:1000mm厚48m深24幅D3:1000mm厚30m深11幅Y字幅:1000mm厚48m深1幅D4:1000mm厚44m深7幅D5:800mm厚深28.3(有效墙深18m）4幅D6:800mm厚深35.3米(有效墙深18m）52幅D7:1000mm厚深48米8幅D8:1000mm厚深48米7幅C字幅:1000mm厚48m深1幅T字幅:1000mm厚44m深1幅（1）地下连续墙种类其中D2、D3需进行SMW工法槽壁预加固2/2/202329四、主要施工方案1.地下连续墙（2）地下连续墙施工槽段顺序第一施工槽段第二施工槽段第四施工槽段第五施工槽段第三施工槽段第六施工槽段第七施工槽段第八施工槽段2/2/202330四、主要施工方案1.地下连续墙（3）48m深地下连续墙两钻一抓2/2/202331四、主要施工方案2.地基加固高压旋喷桩大基坑以下4m高压旋喷桩大基坑以下3m高压旋喷桩大基坑以下3m高压旋喷桩大基坑以下4m高压旋喷桩大基坑以下6m高压旋喷桩大基坑以下6m三重高压旋喷桩大基坑以下5m直径850三轴搅拌桩大基坑以下4m直径850三轴搅拌桩基坑以下3m4.1m宽抗振减噪土体加固2/2/202332四、主要施工方案3.钻孔灌注桩(1)桩基施工流程工程桩共1014根，围护立柱桩可利用53根工程，新打立柱桩79根。2/2/202333四、主要施工方案3.钻孔灌注桩(2)桩底注浆Φ800桩底后注浆：本工程需要桩端后注浆的桩型为直径Φ800以上钻孔灌注桩，主要用于。注浆目的主要为减少主楼沉降引起对地铁区间的沉降、变形影响，对桩底沉渣用水泥浆进行固结，注浆采用双管注浆。经过以往工程注浆经验所得结论并结合设计要求制定以下技术参数：（1）在桩身中要求埋置两根Φ25钢管做注浆管，注浆管固定在钢筋笼主筋上，注浆管采用螺纹丝扣白胶带连接，注浆管口可以选用试验所用定型闷头。（2）注浆管插入桩底土层350mm。（3）成桩后5～24小时内应清水劈通注浆管，使注浆管保持通畅，注浆应在混凝土强度达到70％后（一般7～10天）进行，注浆时应保持底压慢速，压浆水泥采用P42.5普通硅酸盐水泥，并经磨细处理，水灰比控制在0.5~0.6。（4）注浆压力控制在1.8~2.2MPa,注浆停止以注浆量控制为主，每根桩注浆量为2.0t水泥。另外，当注浆压力达到2MPa或桩顶标高隆起10mm应停止注浆。2/2/202334四、主要施工方案4.降水方案大基坑内疏干井38口地铁段疏干井15口观测井5口大基坑内减压井5口地铁段减压井6口（1）深井平面2/2/202335四、主要施工方案4.降水方案（2）深井剖面地铁落深地墙大基坑地墙大基坑开挖面地铁明挖段开挖面地铁明挖段加深型疏干井地铁明挖段加深型减压井大基坑地下墙底地铁落深地下墙底2/2/202336四、主要施工方案5.挖土、支撑施工部署(1)支撑栈桥布置第一道混凝土支撑第二道混凝土支撑第三道混凝土支撑第四道混凝土支撑第五道混凝土支撑第六道钢支撑栈桥2/2/202337四、主要施工方案5.挖土、支撑施工部署(2)挖土计划大基坑挖土分区1.围护墙全部施工完毕后，第一道支撑完成并达到70%设计强度后进行坑内降水，降水深度应低于基坑开挖面1.0m以下。2.当围护墙、深坑加固体达到设计强度后，才能开挖基坑。3.基坑土体开挖应遵循“分层、分块、对称、限时”的原则，利用时空效应原理，严格控制基坑变形。4.严格遵守土方开挖及支撑施工时限要求。5.每皮土方开挖时，要求南、北、东三侧盆边留土护坡，坡顶宽度在15m以上，坡脚宽度在20m以上。2/2/202338四、主要施工方案5.挖土、支撑施工部署(2)挖土计划大基坑挖土分区1.降水至开挖面一下1m2.1：1.5放坡，按要求盆式开挖基坑中心区域3.制作开挖区域支撑2/2/202339四、主要施工方案5.挖土、支撑施工部署(2)挖土计划大基坑挖土分区1.1：1.5放坡，按要求抽条挖土2.制作开挖区域支撑2/2/202340四、主要施工方案5.挖土、支撑施工部署(2)挖土计划大基坑挖土分区1.1：1.5放坡，按要求抽条挖土2.制作开挖区域支撑2/2/202341四、主要施工方案5.挖土、支撑施工部署(2)挖土计划大基坑挖土分区1.1：1.5放坡，按要求抽条挖土2.制作开挖区域支撑2/2/202342四、主要施工方案5.挖土、支撑施工部署(2)挖土计划大基坑挖土分区1.1：1.5放坡，按要求抽条挖土2.制作开挖区域支撑2/2/202343四、主要施工方案5.挖土、支撑施工部署(2)挖土计划大基坑挖土分区1.1：1.5放坡，按要求抽条挖土2.制作开挖区域支撑2/2/202344四、主要施工方案5.挖土、支撑施工部署(2)挖土计划大基坑挖土分区1.1：1.5放坡，按要求抽条挖土2.制作开挖区域支撑2/2/202345四、主要施工方案6.换撑方案换撑平面图地下一层换撑区域地下二层换撑区域地下二层换撑区域公园设备房换撑区域端头井内地下室外墙施工区域2/2/202346四、主要施工方案1.底板达到强度后拆除第四道支撑施工侧墙、暗梁及换撑板2.待换撑板达到强度之后拆除第三道支撑，施工B1层板与钢支撑3.B1层板达到强度之后拆除第一、二道支撑，并施工首层板层4.B0层板达到强度之后拆除换撑地下一层区域换撑剖面2/2/202347四、主要施工方案地下二层区域换撑剖面1.底板达到强度后拆除第四道支撑施工侧墙、暗梁及换撑板2.换撑板达到强度之后拆除第三道支撑，并施工B1板层3.待B1板达到强度之后拆除第一、第二道支撑，并施工首层板层4.首层板层达到强度之后拆除换撑板2/2/202348四、主要施工方案1.底板达到强度后拆除第二道支撑施工侧墙及钢支撑2.拆除第一道支撑施工首层板3.首层板达到强度之后拆除换撑公园设备房区域换撑剖面2/2/202349四、主要施工方案1.在地铁南端头井内预留插筋、及暗梁，通过预留孔浇注地下室外墙2.拆除第一道与第二道支撑施工首层板3.首层板达到强度之后拆除换撑南端头井区域地下室外墙施工剖面地铁区域4.拆除南端头井首层结构，并开始回填非地下室部分区域5.拆除南端头井内非地下室区域部分。2/2/202350大基坑大底板通过第五道支撑传力，从而满足第四道支撑换撑时地铁明挖区的稳定要求大基坑大底板与明挖区顶板的连接四、主要施工方案2/2/2023513、使用地源热泵系统四、主要施工方案1、地源热泵本工程应用概况根据施工范围不同，本工程可分为以下几种埋管：普通基础下桩基埋管：1)埋深：-17.3m2)可利用有效桩长:45m3)可利用的最大数量:3004)计算冬季取热量:675kw5)提供空调负荷:810kw地铁基础下桩基埋管：1)埋深：-25.3m2)可利用有效桩长:35m3)可利用的最大数量:2864)计算冬季取热量:450kw5)提供空调负荷:540kw基础下钻孔埋管：1)埋深：-17.3m2)可利用有效长度:58m3)可利用的最大数量:1844)计算冬季取热量:533kw5)提供空调负荷:640kw2/2/202352四、主要施工方案多开挖部分约250mm2.地源热泵埋管及防水示意图2/2/202353四、主要施工方案3.地源热泵地铁内埋管示意图地源热泵接至检查井集分水器2/2/202354采用大包围的防水毯铺设方式四、主要施工方案2/2/202355四、主要施工方案8.监测方案（1）施工监测内容：地下管线；邻近建筑物；基坑围护体系；土体沉降；地下水位；特殊要求；2/2/202356四、主要施工方案8.监测方案（2）监测点报警值设置汇总：序号监测项目要求1墙顶沉降速率20mm/d；累计10mm2墙体测斜速率3mm/12h；累计30mm3地面沉降速率2mm/d；累计20mm4支撑轴力设计轴力的80％5立柱隆沉速率2mm/d；累计10mm6坑外水位下降500mm,100mm/d7管线沉降速率2mm/d；累计10mm8土体测斜速率3mm/d；累计30mm9坑内基坑回弹500mm，10mm/d10建筑物沉降速率2mm/d；累计20mm2/2/202357四、主要施工方案8.监测方案（3）大基坑及周边监测点布置平面图24m共9个测点24m共9个测点24m共9个测点24m共9个测点24m共9个测点24m共9个测点24m共9个测点硬管10m布置1个监测点软管为15m设置一个监测点，总计约200点大基坑内监测点基坑外房屋沉降监测点房屋倾斜监测点2/2/202358五、应急预案2/2/2023591.基坑施工应急预案五、应急预案1）槽壁塌方如局部少量塌方可采取适当调整泥浆指标，减少坑边荷载，加快施工速度等措施。如遇塌方较严重时，采用回填粘土，分析原因后再行施工。为保证再次成槽的槽壁稳定，视具体情况对槽侧土体进行水泥土或注浆加固。2）槽段内泥浆流失导墙施工前摸清地下管线情况，应将管道封堵。成槽过程中由于不明管线造成泥浆流失，必须立即回填土，再将漏浆源找出并进行有效封堵后方可重新成槽。3）接缝渗漏水本工程采用地下墙作基坑围护，连续墙接头为柔性接头且部分土层的渗透性较大在基坑开挖时，若发现搭接接缝处出现明显的渗漏水现象，必须先停止开挖，坑内用草包围堵，阻止坑内水肆意漫流，同时在坑外接缝处采用双液注浆进行封堵。在基坑开挖时，若发现墙体或接缝处出现孔洞。若孔洞较小时，则必须凿除孔洞处的夹泥或疏松的砼直至坚固面，形成一定的几何形状后清洗干净，用砼封堵、修复。若孔洞较大时，可采用钢板（1～2cm厚）封堵，然后浇筑混凝土进行封堵，在坑外用高压旋喷进行封堵和加固。2/2/2023601.基坑施工应急预案五、应急预案4）支护体系水平位移若开挖时未按照施工流程施工，导致支护体位移增大，应先停止开挖，在该部位增加支撑并及时施加予应力，并在超挖部分及时回填，必要是增加临时钢支撑，减少支撑间距，减少墙体位移，在监测数据显示平稳时方可进入下部施工。5）基坑局部塌方及滑移在基坑开挖过程中，由于超挖、放坡坡度不够和停机面堆载极易造成基坑局部塌方和滑移，尤其是雨季没有系统的排水系统，也会造成地面积水、局部塌方，遇到该情况需马上停止开挖，在停机面卸载（或排水）及时修坡到正常坡度。对该区域支撑与预埋铁焊接部位进行检查，发现脱焊及时扑焊。支撑应力较大时，需增设支撑和附加应力。6）基坑底部土体隆起由于本工程坑底以下均有微承压水层或承压水层，渗透系数很大，所以若降水水头控制不好，就会因浮力造成基坑底部土体隆起。遇到该情况应马上停止开挖对坑内进行堆载处理，并加紧坑内疏干井的降水。2/2/2023611.基坑施工应急预案五、应急预案7）流砂和管涌车站③1、⑤2层，这些土层砂性都比较重，透水性较高，在基坑开挖过程中围护结构接缝处若出现开叉渗漏，极易造成大量动水加泥砂由坑外向坑内涌流形成流沙，或从土下涌入形成管涌。对此，首先停止开挖，流砂和管涌部位采用蛇皮袋（内装泥块）或水泥包等材料进行围、堆，对泥沙进行封堵，减少和控制坑外地面的沉降，然后在坑内管