相互交疊的多展館總體施工規(guī)劃研究*

上海市機械施工集團有限公司 上海 200072

1 工程概況

中國博覽會會展綜合體項目（北塊）位于上海市西部，北至崧澤高架路南側(cè)紅線，南至盈港東路北側(cè)紅線，西至諸光路東側(cè)紅線，東至小淶港路西側(cè)紅線，已運營的軌道交通2號線由東向西貫穿整個施工區(qū)域。項目總用地面積8.56×105m2，地上建筑面積1.47×106m2，地下建筑面積2.00×105m2。

項目由A1、A0、B1、B0、C1、C0、D1、D0、商業(yè)中心E1、E2，小展廳F1、F2、F3共13個單體組成。項目分成2個標段，鋼結(jié)構(gòu)總質(zhì)量約1.20×105t（圖1）。

圖1 中國博覽會單體分布

2 工程特點、難點

1）整個項目相鄰單體相互交疊，F(xiàn)區(qū)與主場館A、B、C、D區(qū)檐口相互交疊，主場館A、B、C、D區(qū)通過E2屋蓋、飄帶與整個E區(qū)連成一體，主場館通過E2的16 m平臺貫通，使得各個單體相互連通。整個場館相鄰單體之間關(guān)系復(fù)雜，同一單體多專業(yè)統(tǒng)一協(xié)調(diào)工作量也相當(dāng)繁雜。

2）本工程涉及2個標段同步施工，標段外軌交2號線徐涇東站出入口改造工程也需同步進行施工。工程不但要協(xié)調(diào)標段內(nèi)眾多專業(yè)工程，還要協(xié)調(diào)標段間、標段外復(fù)雜的施工環(huán)境。因此，必須制訂合理的施工工序，使得標段內(nèi)、標段間、標段外的所有工序均能有條不紊地展開（圖2）。

圖2 標段外、標段間相互關(guān)系

3）限于工期影響，1標段鋼結(jié)構(gòu)施工絕對工期僅9個月。這就要求相互交疊的多場館幾乎同步施工。因此，必須規(guī)劃合理的施工道路及運輸?shù)缆?，確保標段內(nèi)、標段間、標段外的人、機、料均能順利到位[1,2]。

3 BIM技術(shù)的應(yīng)用

由于本工程涵蓋標段外、標段間、標段內(nèi)眾多專業(yè)，單體內(nèi)部不同專業(yè)、單體與單體間、不同標段間不可避免地存在相互影響、相互矛盾、相互碰撞的區(qū)域。

BIM技術(shù)是一種建筑信息模型技術(shù)，其具有信息化、數(shù)據(jù)化、參數(shù)化的特點。通過對不同專業(yè)的信息模型進行搭建、合模、動態(tài)管理，BIM技術(shù)能有效檢查在不同專業(yè)碰撞問題以及動態(tài)展示施工過程的各個環(huán)節(jié)。利用BIM技術(shù)，實現(xiàn)“一體化深化設(shè)計、一體化施工管理”，從而有效地解決相互交疊的多展館從設(shè)計、制作到現(xiàn)場施工中存在的問題，在施工過程中監(jiān)控施工環(huán)節(jié)，確保工程安全、質(zhì)量及進度。

通過搭建BIM團隊，將不同標段、不同專業(yè)BIM模型進行合模，在項目施工全過程中解決了一系列的技術(shù)難題，大大提高了施工效率，節(jié)約了施工成本，其效果十分顯著：

1）利用BIM技術(shù)解決單體內(nèi)部不同專業(yè)間的問題。主要包括：優(yōu)化勁性柱與土建構(gòu)造鋼筋連接節(jié)點；檢查屋面與檁條碰撞問題，并提前修正；檢查機電管線與屋面桁架；檢查幕墻結(jié)構(gòu)、抗風(fēng)柱與屋面結(jié)構(gòu)碰撞問題，并修正。

2）利用BIM技術(shù)解決相互交疊單體不同專業(yè)間的問題。由于多展館相互交疊，相鄰單體間僅留構(gòu)造縫，構(gòu)造縫間隙最小為100 mm；由于主場館與小場館外挑屋檐上下交疊，導(dǎo)致主場館抗風(fēng)柱與下層屋檐產(chǎn)生碰撞問題；相鄰單體結(jié)合區(qū)域大多存在碰撞問題，如A0與A1屋蓋結(jié)合區(qū)域存在檁條與土體結(jié)構(gòu)碰撞，E2屋蓋與E1屋蓋結(jié)合區(qū)域存在桁架與豎向玻璃幕墻龍骨碰撞等。通過BIM技術(shù)的運用，在設(shè)計階段提前發(fā)現(xiàn)問題，并協(xié)調(diào)各專業(yè)予以事前優(yōu)化。

3）利用BIM技術(shù)解決標段間界面問題。標段1、標段2存在施工界面，2標段E2C鋼結(jié)構(gòu)與1標段E1鋼結(jié)構(gòu)搭接，2標段D0鋼屋蓋與1標段D1交界。通過BIM技術(shù)，將2個標段的各個單體合模，提前解決交界面存在的技術(shù)問題。相互搭接的節(jié)點需及時在不同標段圖紙中予以反映，避免遺漏（圖3）。

圖3 標段間技術(shù)問題

4 施工總體規(guī)劃

為了確保各個單體有條不紊地進行施工，必須制訂合理的施工部署，確定施工總體流程。

1）E1、A0、B0逐步由圍護支撐施工開始，依次進行基坑開挖，地下結(jié)構(gòu)、上部結(jié)構(gòu)施工。E1地下室鋼結(jié)構(gòu)隨土建基坑施工穿插進行。A1、B1、D1相對獨立，分區(qū)進行地坪及上部輔樓結(jié)構(gòu)施工。F3地上鋼結(jié)構(gòu)在軌交2號線移交施工區(qū)域后，利用D11區(qū)作為起重機械作業(yè)區(qū)域，在2個月內(nèi)完成F3大跨度多層框架結(jié)構(gòu)的施工，實現(xiàn)A1、D1坡道與F3的16 m平臺貫通，形成運輸環(huán)路。

2）A1、B1、D1輔樓由1區(qū)向3區(qū)（4區(qū)）分區(qū)施工，分段結(jié)構(gòu)封頂，移交鋼結(jié)構(gòu)屋蓋施工。E1地上鋼結(jié)構(gòu)分區(qū)施工，E2區(qū)域作為E1鋼結(jié)構(gòu)起重機械開行區(qū)域。

3）A1、B1、D1鋼屋蓋分區(qū)施工，分段移交屋面施工。A0、B0鋼屋蓋相對獨立，隨A0、B0土建框架施工完成后進行吊裝。E2地上鋼結(jié)構(gòu)采用小型施工機械進行跨內(nèi)節(jié)間綜合安裝，F(xiàn)1框架鋼結(jié)構(gòu)采用小型施工機械進行跨內(nèi)節(jié)間綜合安裝。E2的16 m平臺形成后，所有展館16 m平臺環(huán)向道路形成貫通。F1網(wǎng)架于最后進行施工。

施工總體部署充分考慮了標段外、標段間、標段內(nèi)各個單體的相互關(guān)系，把握全局，實現(xiàn)了單體之間、單體內(nèi)部不同工序的有序搭接，大大提高了施工效率[3,4]。

5 施工道路的合理規(guī)劃

由于多展館相互交疊且各單體相繼同步展開施工，根據(jù)各個施工階段的特點，須規(guī)劃和管理地面、空間施工道路，確保人、機、料及時抵達各個施工作業(yè)面，各專業(yè)、各工序均確保暢通。現(xiàn)場施工道路可利用工程永久道路基層及場館內(nèi)的地坪。

1）如圖4所示，施工全過程地面道路確保F1、F3道路暢通。E1主場館施工地面道路利用后施工的E2場地設(shè)置臨時施工環(huán)道，A1、B1、D1場內(nèi)施工道路利用首層地坪設(shè)置。F1鋼網(wǎng)架施工階段，由于F1施工道路封閉，確保F3道路暢通。

圖4 施工地面道路規(guī)劃

2）如圖5所示，F(xiàn)3的16 m平臺形成后，A1、D1坡道與16 m平臺貫通，實現(xiàn)地面材料、施工機械自首層向16 m平臺運輸。F1、E2的16 m平臺形成后，實現(xiàn)了所有場館16 m平臺的環(huán)向貫通，為后續(xù)專業(yè)施工提供便利。

圖5 首層至16 m平臺道路規(guī)劃

6 主體施工與地鐵出入口改造施工規(guī)劃

中國博覽會會展綜合體項目（北塊）被軌交2號線東西向貫穿，主體結(jié)構(gòu)施工受軌交徐涇東站出入口改造影響，須合理規(guī)劃與軌交區(qū)間的相互關(guān)系，在確保軌道交通正常運營、軌交車站出入口有序改造的前提下，實現(xiàn)主體結(jié)構(gòu)的順利施工[5,6]。

國展項目建設(shè)前，徐涇東站1#、2#、3#、15#出入口和殘疾人電梯正常運營。4#、5#口作為消防出入口，日常關(guān)閉。6#出入口僅完成主體結(jié)構(gòu)，未進行裝修。國展建設(shè)期間，徐涇東站將同步新建8#、9#、13#、14#出入口、北側(cè)機房、消防通道和風(fēng)井等設(shè)施，改建1#、2#、3#、15#出入口。其中，8#、9#出入口位于國展用地紅線之外，其余均位于國展建筑內(nèi)，如圖6所示。F3小展館、E1、E2商業(yè)中心位于軌交2號線徐涇東站車站正上方。

圖6 軌交車站出入口改造項目與國展項目的相互關(guān)系

國展上蓋鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工之前，8#、9#出入口需完成改造并開始運營，以保證鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工期間，客流與施工范圍的絕對隔離。同時，鋼結(jié)構(gòu)吊裝期間穿插施工位于國展建筑內(nèi)的出入口改造，以節(jié)約工期。E1、E2商業(yè)中心、F3小展廳及通道鋼結(jié)構(gòu)采用大型履帶吊跨外吊裝，既保證鋼結(jié)構(gòu)吊裝，又對軌交車站及出入口改造影響最小。

E1轉(zhuǎn)換區(qū)117 m大跨度鋼結(jié)構(gòu)施工時，軌交2號線2#、14#出入口改造同步進行，為確保標段外相關(guān)專業(yè)均能順利施工，采用在2#、14#出入口上方設(shè)置轉(zhuǎn)換鋼梁架設(shè)上部鋼結(jié)構(gòu)的施工方法。如圖7所示。

7 結(jié)語

項目的前期施工規(guī)劃對于任何建設(shè)項目都很重要，在相互交疊的多展館施工中，其施工規(guī)劃研究顯得尤為重要。區(qū)別于常規(guī)的建設(shè)項目，多展館施工相互關(guān)聯(lián)、相互交疊，涉及的交界面眾多。項目部在中國博覽會會展綜合體項目（北塊）施工前期進行了科學(xué)的施工總體規(guī)劃，充分抓住了項目的特點和軌交車站改造交互施工的制約因素，通過搭建BIM團隊，指導(dǎo)項目全過程施工管理；制訂了科學(xué)的施工總體流程；充分利用原規(guī)劃道路，精心布置了現(xiàn)場地面、地上道路路網(wǎng)，這為后續(xù)項目的順利開展奠定了可靠的基礎(chǔ)[7,8]。

圖7 軌交車站出入口上方架設(shè)轉(zhuǎn)換鋼梁