在未知地下障礙物條件下的樁基圍護(hù)施工階段總平面動(dòng)態(tài)布置

林 海 錢福健 夏峰海 徐樹榮

中建八局第三建設(shè)有限公司 上海 201206

上海市中心地段某大型項(xiàng)目在開工時(shí)，建設(shè)單位未做物探報(bào)告，在樁基及圍護(hù)工程施工伊始，施工單位在施工首開地下連續(xù)墻槽壁加固時(shí)，發(fā)現(xiàn)場地內(nèi)有遺留舊工程方樁及其他鋼筋混凝土基礎(chǔ)等障礙物，位置、數(shù)量、形式等均未知。一般項(xiàng)目開工前均完成物探，因此對在未知地下障礙物條件下進(jìn)行整體樁基圍護(hù)施工的研究很少[1-4]。本項(xiàng)目根據(jù)工期要求、交通組織、施工機(jī)械布置等，在無法采用場地全硬化的情況下，總平面采用合理的動(dòng)態(tài)布置，有效地完成了樁基圍護(hù)施工階段的文明施工、清障等工作。

1 工程概況

本工程位于上海市浦東新區(qū)塘東開發(fā)地塊的北片TD-1地塊，東至楊高南路，西至錦康路，南至花木路，北至錦延路。工程主要由5棟科研辦公樓、信息中心、科技交流中心及其配套附屬用房和地下人防車庫等組成。用地面積62 903 m2，總建筑面積260 120 m2，其中地上157 500 m2，地下102 620 m2。樁基圍護(hù)采用地下連續(xù)墻、鉆孔灌注樁的形式。

2 施工計(jì)劃及初始施工條件解析

1）工程量較大、工期緊：工程共計(jì)195幅地下連續(xù)墻，立柱樁、工程樁共計(jì)3 522根，樁基圍護(hù)施工計(jì)劃工期控制在200日歷天內(nèi)，工期緊湊。擬計(jì)劃投入20臺GPS工程樁鉆機(jī)、2臺成槽機(jī)、2臺三軸攪拌樁機(jī)、4臺履帶吊等進(jìn)行施工。

2）已投入大量設(shè)備：在地下連續(xù)墻槽壁加固槽段開挖時(shí)，發(fā)現(xiàn)槽段中有舊樁，依據(jù)舊樁排布及走勢，發(fā)現(xiàn)并判斷場地內(nèi)相鄰區(qū)域也存在舊樁，此時(shí)20臺GPS鉆機(jī)、1臺三軸攪拌樁機(jī)已經(jīng)進(jìn)場。

3）資料缺失：工程未做物探且由于建設(shè)用地以往資料缺失，無法判定地下障礙物區(qū)域、形式、數(shù)量等，僅能根據(jù)歷史資料確定該場地20年前為制造業(yè)加工廠房區(qū)。

4）環(huán)境已受限：發(fā)現(xiàn)障礙物時(shí)，施工前期基坑外圍臨時(shí)環(huán)路、場內(nèi)局部加工場地、泥漿池等臨時(shí)場地已經(jīng)完成，基坑內(nèi)部分區(qū)域作為臨時(shí)辦公區(qū)域，且考慮工期因素，不具備物探條件。

5）土方制約：開工伊始土方外運(yùn)手續(xù)仍在辦理階段，土方無法外運(yùn)，且場內(nèi)土方標(biāo)高為－1.40 m，僅高于地下連續(xù)墻頂、立柱樁頂標(biāo)高10 cm左右，也不具備大面積清土探障條件。

6）大門開設(shè)受限：僅有東側(cè)錦康路側(cè)施工可用大門，北側(cè)大門為人車分流，是人員進(jìn)出大門。

7）合同受限：由于合同約定地下5 m范圍內(nèi)的清障工作由總包單位費(fèi)用包干，因此大面積清障開挖會(huì)造成巨大的成本浪費(fèi)。

3 平面部署控制原則

考慮到工程已經(jīng)開工、工期無法變動(dòng)以及整體成本等關(guān)鍵因素，項(xiàng)目部決定采用淺層2.0 m內(nèi)挖機(jī)盲探，邊施工邊盲探的原則，場地在不具備全硬化的條件下，通過靈活、合理的動(dòng)態(tài)布置方法解決樁基圍護(hù)施工工期、文明施工、同步清障等問題。

排布各區(qū)域施工優(yōu)先級，根據(jù)優(yōu)先級合理安排清障區(qū)域及總體平面布置。

發(fā)現(xiàn)障礙物時(shí)的初始狀態(tài)平面如圖1所示。

圖1 發(fā)現(xiàn)障礙物時(shí)的初始狀態(tài)總平面示意

4 施工過程中的條件變化及平面布置調(diào)整

1）開工后第1天，發(fā)現(xiàn)障礙物存在，根據(jù)現(xiàn)場勘查為方樁，但深度不詳，群樁分布為縱橫向@1 500 mm左右，當(dāng)日下午立即組織拔樁機(jī)進(jìn)場拔樁并驗(yàn)證障礙物形式為長19～20 m、截面200 mm×200 mm的兩節(jié)方樁，在開工后5～20 d內(nèi)依據(jù)舊樁排布以及走勢擴(kuò)大盲挖范圍（自然地面以下開挖2 m深度，同時(shí)優(yōu)先盲探槽壁加固和地下連續(xù)墻槽段位置以及今后新增加工場地位置），大致判定東側(cè)舊樁區(qū)域。

為不影響整體工期，總體平面布置仍然按照原計(jì)劃平面圖進(jìn)行布置，設(shè)置地下連續(xù)墻鋼筋籠，以及按原路線施工槽壁加固（原路線上優(yōu)先盲探后，從最近沒有障礙物的可施工位置開始施工），其中就近設(shè)置臨時(shí)堆土場地，且盲挖區(qū)域內(nèi)部也進(jìn)行局部流水邊挖邊施工邊回填，其余空地進(jìn)行正常樁基圍護(hù)施工。

由于B區(qū)為后開挖施工區(qū)域，考慮成本及工期因素，B區(qū)不做盲探，按照原施工部署進(jìn)行正常施工。

開工后20 d盲探區(qū)域及總平面布置如圖2所示。

圖2 開工后20 d盲探區(qū)域及總平面布置示意

2）開工后第21～50天，陸續(xù)發(fā)現(xiàn)A區(qū)南側(cè)存在舊樁，并依據(jù)舊樁排布及走勢擴(kuò)大盲挖范圍，大致判定南側(cè)舊樁區(qū)域。同時(shí)回填已盲挖區(qū)域，增加?xùn)|北角格構(gòu)柱加工場地以及西北角鋼筋加工場地，新增B區(qū)加工場地；其余區(qū)域根據(jù)之前的原則邊盲探邊施工（圖3）。

圖3 開工后50 d盲探區(qū)域及總平面布置示意

3）整體大面施工完成后，陸續(xù)移除加工場地，并施工加工場地區(qū)域內(nèi)的樁基圍護(hù)工程（圖4）。此階段A區(qū)的地下連續(xù)墻加工場地全部撤出，轉(zhuǎn)移1個(gè)至B區(qū)，滿足生產(chǎn)需要。

圖4 樁基圍護(hù)施工后期總平面布置示意

5 動(dòng)態(tài)調(diào)整要點(diǎn)

1）重點(diǎn)考慮內(nèi)容包括措施成本、整體工期要求、現(xiàn)場設(shè)備平面空間擺放及空間能力、施工順序等，由于本項(xiàng)目合同約束的特殊性，因此將措施成本作為項(xiàng)目的首要控制點(diǎn)。盡量減少土方開挖數(shù)量，減少成本并最大程度地降低平面管理難度，同時(shí)有效地控制場內(nèi)文明施工。

2）設(shè)定施工工序優(yōu)先級：對工藝進(jìn)行優(yōu)先級判斷，避免盲探清障對現(xiàn)場進(jìn)度造成影響，根據(jù)本工程的工藝特點(diǎn)，本工程設(shè)定的盲探清障區(qū)域優(yōu)先級具體如下：槽壁加固、地下連續(xù)墻區(qū)域/可能造成重大設(shè)計(jì)變更的區(qū)域＞在施工部署中即將施工的區(qū)域＞永久性、長時(shí)間性加工場地或施工道路區(qū)域＞工程樁施工區(qū)域＞坑內(nèi)加固區(qū)域＞臨時(shí)設(shè)備區(qū)域。

3）保持原則：由于一直處于地下障礙物未知的狀態(tài)下，故原則上對總平面布置不作重大的調(diào)整，否則在有限的時(shí)間內(nèi)極易造成判斷失誤，從而使得施工平面布置更加混亂，以及不必要的現(xiàn)場臨時(shí)設(shè)施安拆以及轉(zhuǎn)運(yùn)等措施費(fèi)浪費(fèi)。

4）工效計(jì)算：對整體工效進(jìn)行計(jì)算分析，合理地規(guī)劃設(shè)備用量、單日施工時(shí)間等，優(yōu)化設(shè)備用量，減少復(fù)雜平面工序交叉，同時(shí)結(jié)合人工等成本綜合分析判斷效益情況并進(jìn)行平面調(diào)整。

5）盡量減少盲探：由于盲探的不確定性，以及成本較高的原因，在工期及工藝允許的情況下盡量減少盲探區(qū)域，在施工中遇到障礙物影響后再進(jìn)行區(qū)域有針對性的探挖，本工程B區(qū)樁基圍護(hù)由于在非關(guān)鍵線路上，因此不采用盲探方式，減少了大量措施成本。

6 結(jié)語

本工程在未知地下障礙物條件下施工樁基及圍護(hù)工程，通過對成本控制、工期要求、工藝順序、平面部署等多因素進(jìn)行考慮，對現(xiàn)場整體樁基圍護(hù)施工階段的平面進(jìn)行動(dòng)態(tài)布置，根據(jù)實(shí)際情況最小程度地調(diào)整了原本的施工部署，順利地按工程節(jié)點(diǎn)進(jìn)度在6個(gè)月內(nèi)完成了工程量，同時(shí)也最大程度地減少了非必要的措施費(fèi)用成本。

本工程總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)可為今后類似條件的工程提供一定的參考。

[1] 谷鵬舉,李健強(qiáng),付銳琳,等.火神山醫(yī)院總平面與交通物流管理實(shí)踐[J].施工技術(shù),2020,49(12):33-37;56.

[2] 土文艷.施工現(xiàn)場平面圖布置要點(diǎn)分析[J].山西建筑,2016,42(23):99-100.

[3] 宋明健,黃會(huì)軍.施工總平面規(guī)劃布置原則及應(yīng)考慮的影響因素[J].四川建筑,2014,34(3):216-217;297.

[4] 王廷魁,鄭嬌.基于BIM的施工場地動(dòng)態(tài)布置方案評選[J].施工技術(shù),2014,43(3):72-76.