有人担心,在上海这样的冲积平原上建造高楼大厦,能否建造得稳固。事实上,在上海中心大厦这个项目开始前,工程师们已经进行了深入的研究。
在建设规划初期的地质勘探过程中,上海岩土工程勘察设计院有限公司的工程师们利用千米勘探钻机,深入到地下288米的土壤中。他们从每一个土层中取出样品,以便进行繁琐的试验。他们最终确定,位于地下80-86米的第9层土壤层最适合作为大厦核心区桩基的持力层。
而在288米深处,他们发现了一层1.1亿年历史的花岗岩层,被称为“上海中心大厦的根”。在花岗岩层发现之后,建造者们获得了更大的信心。
在桩打入土之前,还有很多要做的。工程师们必须找到最适合建筑桩基的持力层。这是建造摩天大楼至关重要的因素,因为它决定了整个建筑物的荷载和沉降问题。
工程师们对在不同深度中取到的10多个土层样本逐一分析,并绘制了土层分布图。接着,他们进行了一系列繁琐而系统的试验,最终找到了适合作为桩基持力层的第9层土壤层,其上部含有较高的粗沙砾,中下部则有更多的黏性土。
通过这样的繁琐分析和试验,上海中心大厦才能建造在“豆腐土”上,站得更加稳固。
终于,上海中心大厦的桩基有了“家”。确定好土壤持力层后,接下来是桩基的选择。常规钻孔灌注桩单桩设计承载力一般在600吨左右,极限承载力不超过800吨。但上海中心主楼覆盖面积有限,最多只能布置1000根左右的基桩。经过计算,每根的承载能力至少要达到1000吨。传统的钻孔桩无法承受85万吨的上海中心大厦。
而如何提高单桩的承载能力?解决方案是创新的后注浆钻孔灌注桩技术。工程师们在钢筋网箱底部和两侧预埋3根注浆管,在常规混凝土桩浇筑后进行高压注浆,浆液从桩的最下端挤出孔底部的沉积物,填充桩底部的裂缝,使单桩的承载能力显著提高。
为了验证其有效性,2008年2月-5月,工程师们花了4个月时间进行现场桩型选择试验。数据显示,常规钻孔灌注桩经过后注浆技术后,单桩极限承载力可以从800吨提高到3100吨,为支撑近85万吨的建筑重量铺平了道路。最终,上海中心大厦采用了这种新的桩基技术。
第9层土壤层作为持力层,加上单桩3100吨的极限承载力,保证了上海中心大厦稳稳伫立在黄浦江边。目前,上海中心大厦不仅是我国最高的超高层建筑,也是世界上建造于深厚软土地基上的最高建筑物。
原标题:50年后上海中心大厦可能会被拆除?危言耸听!
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