張利鋒
上海建工四建集團(tuán)有限公司 上海 201103
本項(xiàng)目為深圳大學(xué)西麗校區(qū)建設(shè)工程(二期)項(xiàng)目施工總承包Ⅱ標(biāo)段,位于深圳市南山區(qū)學(xué)苑大道1066號(hào),南側(cè)為學(xué)苑大道,西側(cè)為篤學(xué)路,北側(cè)為二線公路,東側(cè)為南科一路。項(xiàng)目現(xiàn)場地理位置如圖1所示。
圖1 項(xiàng)目現(xiàn)場地理位置示意
工程總建筑面積約29.4萬 m2,包括中央圖書館綜合樓(含架空連廊)建筑面積約7.3萬 m2,法商學(xué)部(含架空連廊)建筑面積約5.4萬 m2,行政辦公與專職科研用房建筑面積約1.4萬 m2,公共教學(xué)樓建筑面積約15.3萬 m2。
場地內(nèi)東南角即靠近出入口處搭設(shè)有部分活動(dòng)房,為施工單位臨時(shí)設(shè)施;場地中央?yún)^(qū)域布置有零星集裝箱;場地東北側(cè)緊鄰二期建設(shè)用地紅線,現(xiàn)存7幢武警營房,1~3層,最高高度為9.5 m,營房設(shè)置有自有圍墻;場地南側(cè)圍墻外為西麗校區(qū)已建成的禮堂、學(xué)術(shù)交流中心等單體;東側(cè)外為市政南科一路,路的另一側(cè)為南方科技大學(xué);西南角為西麗校區(qū)已建成體育場;西北側(cè)為山體綠植。
本項(xiàng)目東側(cè)現(xiàn)有長西引水渠,與本項(xiàng)目東側(cè)圍護(hù)樁結(jié)構(gòu)相互沖突,基坑施工過程中可能對(duì)引水渠道造成影響。
擬建場地原始地貌單元屬丘陵及丘間溝谷,地形較復(fù)雜,大部分場地已經(jīng)人工改造平整,根據(jù)鉆探揭露,場地內(nèi)涉及地層主要為素填土、雜填土、粉質(zhì)黏土、黏性土以及花崗巖等。
場地內(nèi)地下水根據(jù)賦存介質(zhì)及埋藏條件不同,可分3種類型:上層滯水存在于人工填土層中;第四系土層孔隙水存在于沖洪積砂礫層中,地下水含量豐富;基巖裂隙水存在于強(qiáng)風(fēng)化和中風(fēng)化基巖裂隙中,透水性受巖石裂隙的發(fā)育程度影響,含水量適中。
本項(xiàng)目各單體基坑開挖深度:公共教學(xué)綜合樓地下室為15.50 m;中央圖書館綜合樓地下室為11.30 m;法商學(xué)部地下室為11.80 m;行政辦公與專職科研用房地下室為11.20 m。整個(gè)基坑底周長約1 293 m,基坑頂周長約1 378 m,基坑支護(hù)范圍面積約7.92萬 m2。
根據(jù)基坑周邊環(huán)境條件及開挖深度,本基坑工程采用樁錨支護(hù)形式[1-4]。其中,支護(hù)樁為φ1 000 mm@1 600 mm旋挖灌注樁,樁間設(shè)置旋噴樁,旋噴樁與支護(hù)樁一同形成截水帷幕,進(jìn)行全封閉截水;旋噴樁通過三重管法高壓噴射成樁,噴樁引孔直徑0.13 m,樁體直徑1.0 m,間距1.6 m;預(yù)應(yīng)力錨索采用鋼絞線,水平間距為1.6 m。
2.1.1 難點(diǎn)分析
1)長西引水渠管道橫穿西麗校區(qū),距離主體結(jié)構(gòu)深基坑較近。然而基坑圍護(hù)體系為樁錨支護(hù),在進(jìn)行錨(桿)索施工時(shí),可能會(huì)與周邊的引水渠管道沖突。
2)本基坑深度較深,在土方開挖后,可能會(huì)存在一定范圍內(nèi)的側(cè)向位移及坑外地表沉降等,因此將會(huì)對(duì)周邊的引水渠管道產(chǎn)生影響,甚至破壞。
3)因?qū)嶋H施工的需要,在該區(qū)域場地布置的環(huán)通道路處于引水渠管道保護(hù)范圍,大量的施工車輛等將造成地面超載而引起引水渠的豎向附加位移。
2.1.2 控制措施
1)按引水渠管道竣工圖進(jìn)行引水渠平面位置及影響范圍的現(xiàn)場放樣,復(fù)核引水渠標(biāo)高與圍護(hù)結(jié)構(gòu)錨索定位,針對(duì)沖突區(qū)域進(jìn)行局部引水渠改道或錨(桿)索布置調(diào)整。
2)因施工需要,在引水渠管道保護(hù)范圍內(nèi),每一側(cè)8 m設(shè)置施工通行道路,對(duì)在引水渠保護(hù)范圍的道路進(jìn)行鋼筋混凝土硬化,硬化做法從下至上為:先在土路基上鋪設(shè)100 mm厚碎石墊層,其次澆筑200 mm厚C30混凝土,以確保整個(gè)路面的穩(wěn)定性和堅(jiān)實(shí)度。
3)在引水渠管道中心左右各5 m范圍內(nèi),對(duì)行車的路面墊厚25 mm鋼板作為進(jìn)一步加強(qiáng)措施。
4)在引水渠管道保護(hù)范圍內(nèi)設(shè)置監(jiān)測點(diǎn),結(jié)合基坑監(jiān)測數(shù)據(jù),對(duì)引水渠管道及周邊保護(hù)范圍進(jìn)行定期監(jiān)測。
5)除基坑施工外,做好現(xiàn)場其他施工管理,嚴(yán)禁在引水渠管道保護(hù)范圍內(nèi)進(jìn)行土方開挖、回填等施工。
6)與相關(guān)主管部門積極溝通,根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況編制專項(xiàng)保護(hù)方案,獲得相關(guān)主管部門及參建各方同意。
2.2.1 難點(diǎn)分析
本工程規(guī)模大、單體多、施工內(nèi)容復(fù)雜以及施工作業(yè)交叉多,如何在有限的工期內(nèi),在合理安排眾多單體施工流程的同時(shí),做好資源保障管理,確??偣て诩案鞴?jié)點(diǎn)工期,是本工程重難點(diǎn)之一。
2.2.2 控制措施
1)做好總體施工流程策劃。
① 在土方開挖完成后,將優(yōu)先分塊施工有節(jié)點(diǎn)要求區(qū)域的基礎(chǔ)底板及后續(xù)地下結(jié)構(gòu)。
② 其余區(qū)域基礎(chǔ)底板后施工(墊層先完成),這期間該部分區(qū)域暫時(shí)作為坑內(nèi)的施工場地。
③ 后作區(qū)域在其周邊先作區(qū)域的單體底板完成后,再開始底板的施工。
2)建立多項(xiàng)資源保障措施。
① 做好總體材料把控:在地下室結(jié)構(gòu)施工前,結(jié)合BIM模型進(jìn)行鋼木翻樣,確定材料用量,從而對(duì)整個(gè)工程的材料物資進(jìn)行總控;建立專門的物資管理部門,做好物資管理的組織保證,分專業(yè)分種類對(duì)各種材料進(jìn)行儲(chǔ)存堆放,對(duì)材料數(shù)量、規(guī)格、是否送檢等明確標(biāo)示;與供應(yīng)商保持緊密聯(lián)系,確切了解庫存情況與進(jìn)場材料的計(jì)劃落實(shí)情況。
② 做好機(jī)械協(xié)調(diào)使用:地下室底板施工時(shí),9臺(tái)塔吊將先后投入使用,且各塔吊之間相互交叉,可根據(jù)不同時(shí)期與不同資源需求相互協(xié)助吊運(yùn);在沒有布置到塔吊的區(qū)域,項(xiàng)目部將投入汽車吊以滿足吊運(yùn)的需求。
3)合理安排交通路線制度。
① 做好現(xiàn)場道路交通設(shè)置:場地設(shè)置3個(gè)施工大門,前期將標(biāo)段范圍內(nèi)校園市政主干道路結(jié)構(gòu)基層施工完成,同時(shí)在各單體間設(shè)置環(huán)形通道來解決現(xiàn)場交通組織問題。
② 做好施工現(xiàn)場標(biāo)志、標(biāo)識(shí)設(shè)置:施工路段兩端緩沖區(qū)均設(shè)置“施工”“慢”“限速20”“禁止超車”“雙向通行”等標(biāo)志牌。
2.3.1 難點(diǎn)分析
本項(xiàng)目基坑面積7.9萬 m2,基坑布滿紅線,對(duì)堆場的合理布置及交通路線規(guī)劃有很高的要求。
2.3.2 控制措施
根據(jù)總體施工規(guī)劃,以場地規(guī)劃發(fā)生重大變化的施工工況為時(shí)間節(jié)點(diǎn),將總體施工劃分為幾個(gè)場布階段,對(duì)臨設(shè)布置及行車路線做出詳細(xì)規(guī)劃。
同時(shí),受場地狹小的客觀情況制約,施工前期主要通過開設(shè)的3處施工大門并利用場外永久道路作為主要交通道路,施工后期待地下室頂板完成后,利用結(jié)構(gòu)頂板的消防車道作為施工道路及材料堆場。
2.4.1 難點(diǎn)分析
本工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)主要為單樁承臺(tái)、兩樁承臺(tái)、三樁承臺(tái)以及四樁承臺(tái),同時(shí)坑內(nèi)有大量集水井和電梯井,標(biāo)高繁多、放線測量任務(wù)重。
2.4.2 控制措施
本工程將采用三級(jí)測量控制網(wǎng)進(jìn)行定位和測量放樣,并采用高級(jí)控制網(wǎng)與低級(jí)控制網(wǎng)相互控制的平面測量控制網(wǎng)方法,根據(jù)施工區(qū)域設(shè)置區(qū)域控制網(wǎng),由GPS定位統(tǒng)一形成整體系統(tǒng)。
由于測量定位區(qū)域面積極大,且平面上部分建筑物之間無法通視,因此擬采用GPS定位,保證平面定位精度。
高程測量采用水準(zhǔn)儀引測輔以全站儀復(fù)核。高程水準(zhǔn)測量路線由業(yè)主提供的城市測量定位點(diǎn)引入場地內(nèi),沿可通視的路徑引至各建筑附近,建立區(qū)域高程控制網(wǎng),用于各單體標(biāo)高測設(shè)控制。水準(zhǔn)線路測量使用電子水準(zhǔn)儀采用往返精密水準(zhǔn)測量方法。
垂準(zhǔn)測量的原理是通過天頂測量法,并根據(jù)實(shí)際情況針對(duì)性地設(shè)置在各個(gè)施工階段中,以期在縮短測量時(shí)間基礎(chǔ)上,能夠與下一道工序形成很好的搭接,從而保證主樓軸線系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和可操作性。
地下結(jié)構(gòu)的測量通過坐標(biāo)法和極坐標(biāo)法進(jìn)行定位,而地上結(jié)構(gòu)的測量通過坐標(biāo)法及分區(qū)測量控制網(wǎng)進(jìn)行定位。
2.5.1 難點(diǎn)分析本工程地下室施工階段處于深圳市多雨季節(jié),如何有效降排坑內(nèi)匯水成為地下室結(jié)構(gòu)順利施工的關(guān)鍵問題。
2.5.2 控制措施
1)在基坑坡腳周邊一圈施工排水溝,而坡頂排水溝可結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置。坡頂排水溝采用集水明溝的形式進(jìn)行排泄,并在坡頂排水溝的范圍內(nèi)采用掛網(wǎng)噴混凝土以防地表水滲入。
2)在基坑開挖階段,根據(jù)實(shí)際需要利用挖掘機(jī)在坑內(nèi)挖掘超前集水坑,基坑的底部及頂部每隔30 m設(shè)置一個(gè)集水井,以匯集坑頂、坑底排水溝排出的地表水和地下水,在排入市政管道的集水井前設(shè)置三級(jí)沉砂池,同時(shí)做好挖土期間的集水排水工作。
2.6.1 難點(diǎn)分析
中央圖書館區(qū)域的地下室存在部分鋼管混凝土柱,其截面尺寸為500 mm×700 mm等多種,柱上設(shè)外伸鋼牛腿,且柱所在部位為多根梁匯集區(qū),鋼混節(jié)點(diǎn)部位的梁主筋鋼筋立體穿插,空間排列困難,固定模板的對(duì)拉螺桿等也會(huì)因柱外伸鋼牛腿的存在而施工不便。這些難點(diǎn)如果處理不好不僅會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)的可靠性產(chǎn)生很大的影響,也會(huì)給施工帶來不便,耽誤施工進(jìn)度,影響工程質(zhì)量。
地下室結(jié)構(gòu)中在鋼混節(jié)點(diǎn)區(qū)域或是頂板結(jié)構(gòu)存在較多的大截面梁,如公共教學(xué)樓區(qū)域的0.8 m×1 m、圖書館區(qū)域的1 m×0.9 m、法商與行政辦公樓區(qū)域的1 m×0.9 m等,高大截面梁施工也是結(jié)構(gòu)施工的重點(diǎn)。
2.6.2 控制措施
1)鋼筋綁扎。本工程擬采用三維模型對(duì)施工節(jié)點(diǎn)進(jìn)行模擬,并進(jìn)行模型綁扎試驗(yàn),編制鋼筋綁扎專項(xiàng)方案,同時(shí)進(jìn)行詳細(xì)的現(xiàn)場交底。鋼管柱、混凝土梁節(jié)點(diǎn)部位的梁主筋從柱兩側(cè)彎折穿過,或焊接在柱外伸牛腿上;外伸牛腿范圍內(nèi)的梁模板對(duì)拉螺桿采用單頭螺桿,焊接在外伸牛腿加勁板上。
2)鋼混節(jié)點(diǎn)高低強(qiáng)度混凝土澆搗。安排專門的泵車負(fù)責(zé)澆搗高等級(jí)的豎向鋼管混凝土構(gòu)件,專車專人負(fù)責(zé),避免澆混。節(jié)點(diǎn)部位根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求,高等級(jí)混凝土外擴(kuò)一定區(qū)域與低等級(jí)的梁板混凝土間采用鋼絲網(wǎng)隔離。
3)鋼混節(jié)點(diǎn)部位鋼筋密集,易造成澆搗不密實(shí),因此將采用小試和中試試驗(yàn),確定最佳的混凝土配合比?;炷翝仓r(shí)可采用附著式外掛平式振動(dòng)器振搗,人工敲打柱身四周輔助振搗,保證混凝土的密實(shí)度。
4)對(duì)于高大截面梁,設(shè)置模板支撐系統(tǒng)后,應(yīng)對(duì)其下部樓層的樓板進(jìn)行施工階段的承載力驗(yàn)算。當(dāng)作為多層支撐荷載傳遞時(shí),上下立柱的位置應(yīng)對(duì)齊,防止下樓面因受力不均勻而造成的局部損傷。同時(shí),對(duì)于高度較大的梁,還應(yīng)驗(yàn)算模板系統(tǒng)側(cè)向穩(wěn)定性和側(cè)向強(qiáng)度,防止整體跑位和脹模。
5)混凝土澆筑完成并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,才允許拆除模板及支撐系統(tǒng)。
6)在綁扎大梁上下幾排鋼筋時(shí),要保證鋼筋上下對(duì)齊形成垂直的間隙,以便混凝土澆筑、振搗。
超大規(guī)模群體工程在施工管理和各工序銜接上存在一定的難度,因此本文以深圳大學(xué)西麗校區(qū)建設(shè)工程(二期)項(xiàng)目為例,結(jié)合工程特點(diǎn),分別從周邊管線、施工安排、工程測量、場地利用率以及施工質(zhì)量控制等方面,進(jìn)一步闡述了工程施工難點(diǎn)及針對(duì)性措施,為今后深圳市超大規(guī)模的群體工程開發(fā)建設(shè)提供借鑒。