張 聰

1. 上海建工四建集團(tuán)有限公司 上海 201103；2. 上海建筑改建與持續(xù)利用工程技術(shù)研究中心 上海 201103

1 工程概況

上海新世界名品城項(xiàng)目位于黃浦區(qū)163街坊地塊，東至江西中路、南至南京東路、西至河南中路、北至天津路，是市區(qū)中心繁華區(qū)域。南京東路下有軌道交通2號線區(qū)間隧道，河南中路下有軌道交通10號線車站（圖1）。項(xiàng)目總建筑面積120 000 m2，地下5層，地上7層，建成后為1幢高55 m的高檔商業(yè)綜合樓。

圖1 工程平面示意

2 主要重點(diǎn)、難點(diǎn)分析

2.1 市中心零場地施工

本工程占地面積12 600 m2，建筑物占地面積11 700 m2，結(jié)構(gòu)外邊線退紅線僅2 m。工程運(yùn)輸僅依靠天津路進(jìn)場。而天津路路窄、車流大，且有2條公交線路，北側(cè)還有室外停車場，場地條件極其困難。

2.2 復(fù)雜環(huán)境施工安全防護(hù)

外灘與南京路步行街人流量在此交匯，任何施工材料的高處散落均會導(dǎo)致嚴(yán)重后果，已運(yùn)營的軌交10號線南京東路站7號出入口設(shè)置在地塊紅線內(nèi)，需要在確保乘客正常通行的條件下進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)施工。

2.3 緊貼軌交超深坑施工

本工程埋深達(dá)26.2 m，局部挖深達(dá)30.0 m，基坑西側(cè)與軌交10號線車站共用地下連續(xù)墻，南側(cè)靠近軌交2號線隧道區(qū)間邊線僅6 m，除此以外，北側(cè)房屋始建于20世紀(jì)60年代，保護(hù)難度大；東側(cè)居民將近200戶，與基地僅有1條寬6 m的江西中路相隔，工程地下室利用地下連續(xù)墻分為5塊施工，大量的換撐施工及拆除對項(xiàng)目成本及進(jìn)度會造成很大影響，業(yè)主合同中明確約1 a時間內(nèi)要完成超深基坑開挖、拆撐拆分隔墻、地下室回筑、主體結(jié)構(gòu)等施工。

2.4 商場特殊設(shè)備安裝技術(shù)

項(xiàng)目在中庭設(shè)計了自動旋轉(zhuǎn)扶梯和可開啟式屋頂，構(gòu)件形式不規(guī)則、施工精度高，場地又受極大約束[1-2]。

3 關(guān)鍵施工技術(shù)

3.1 市中心零場地施工

如何在“螺螄殼里做道場”，在極為有限的空間里拓展外圍空間是首先必須解決的難題。經(jīng)過細(xì)致的研究和分析：一是將南京東路結(jié)構(gòu)外挑邊線2 m延后至外總體同步施工，并在該區(qū)域內(nèi)搭設(shè)板房作為管理辦公室及倉庫；二是充分利用地下室商鋪后裝飾區(qū)域進(jìn)行辦公大臨搭設(shè)，由于地下室封閉、潮濕，現(xiàn)場另外布置了送排風(fēng)系統(tǒng)及移動通信信號覆蓋，確保辦公功能及環(huán)境良好；三是設(shè)置鋼筋外加工場地，車輛長期駁運(yùn)，在現(xiàn)場又設(shè)置了移動式材料補(bǔ)缺小場地，來避免外加工配料與施工現(xiàn)場產(chǎn)生的誤差；四是在過程中按照施工方案對現(xiàn)場場地進(jìn)行調(diào)整，合理安排有限的施工場地，現(xiàn)場在最緊張的上部施工階段利用了中庭作為鋼筋、模板、鋼結(jié)構(gòu)等堆場，對于不滿足堆載要求的結(jié)構(gòu)部位進(jìn)行了適當(dāng)加固，并且在施工時，合理地將上部結(jié)構(gòu)分為3個流水段階梯施工，滿足了復(fù)雜工況下的施工要求。

3.2 復(fù)雜環(huán)境施工安全防護(hù)

1）建筑物四周緊鄰繁忙道路，人流量密集，特別是河南中路及南京東路，日均流量均在百萬以上，河南中路的軌交10號線7號出入口更是在用地紅線范圍內(nèi)，工程上部結(jié)構(gòu)投影面全部與出入口重合，施工中既要確保地鐵出入口乘客正常進(jìn)出又要同步進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)施工。綜合考慮后在場地四周人行道及地鐵出入口上方設(shè)計了跨度15 m、長度將近300 m的型鋼空中平臺，平臺設(shè)計滿足上部結(jié)構(gòu)排架施工荷載要求，并與人行通道鋼結(jié)構(gòu)結(jié)合設(shè)計，減少相應(yīng)構(gòu)件數(shù)量，平臺施工全部為夜間進(jìn)行，由現(xiàn)場尺寸實(shí)量、工廠整體加工后，現(xiàn)場實(shí)施簡單拼裝，連接節(jié)點(diǎn)均采用螺栓式，避免焊接，將對地鐵車站及行人的影響減到最小。施工完成后的平臺發(fā)揮了行人及軌交設(shè)施高空打擊防護(hù)、主體結(jié)構(gòu)施工、企業(yè)宣傳等復(fù)合功能（圖2）。

圖2 地鐵出入口與人行道復(fù)合空中平臺

2）現(xiàn)場布置塔吊及人貨梯時充分利用建筑物內(nèi)的大空間中庭區(qū)域，避免大型機(jī)械安裝在緊貼馬路的建筑物外圈，由于安裝在建筑物內(nèi)，無法采用常規(guī)的汽車吊直接進(jìn)行大型機(jī)械拆除，后期在屋面安裝了屋面吊拆除機(jī)械，增加了大型機(jī)械拆除難度，但降低了復(fù)雜環(huán)境下的安全防護(hù)風(fēng)險。

3.3 緊貼軌交超深基坑施工技術(shù)

3.3.1 超深地下連續(xù)墻銑接頭施工

工程基坑埋深達(dá)26.2 m，局部挖深達(dá)30.0 m。圍護(hù)設(shè)計地下連續(xù)墻共計154幅，施工工期為156 d，最深達(dá)60 m，必須保證每天至少完成1幅地下連續(xù)墻施工，工期及質(zhì)量壓力非常巨大。本工程地下連續(xù)墻采用接頭套銑工藝，也是首次在軟土地基條件下大面積使用。采取先抓40 m后銑20 m“抓銑結(jié)合”的方法來加快施工速度。為了確保垂直度偏差控制在0.3%以內(nèi)，首先在成槽前要求操作人員了解二期槽段兩側(cè)、一期槽段x軸的垂直度情況，并對垂直度進(jìn)行超聲波檢測，其次采取銑槽每下深10 m即對槽段進(jìn)行人工復(fù)測，下深30 m以后每5 m進(jìn)行1次人工復(fù)測的控制方法，通過這種不間斷的循環(huán)，最終成功解決了這一難題。

3.3.2 緊鄰軌交超深坑開挖優(yōu)化

工程通過分隔地下連續(xù)墻分為5大塊進(jìn)行開挖（圖3），先施工1#塊，待1#塊±0.00 m完成后，再開挖2a#、2b#塊，2a#塊±0.00 m完成后開挖3a#、3b#塊，但根據(jù)此施工流程，最后一分塊基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)完成已是2013年12月，完全無法滿足2013年年底全部主體結(jié)構(gòu)封頂要求，必須技術(shù)優(yōu)化整個開挖流程。

圖3 最終開挖方案分塊

經(jīng)過反復(fù)研究比選，項(xiàng)目部最終決定先進(jìn)行1#塊開挖，待其完成地下5、4框結(jié)構(gòu)過程中，分別進(jìn)行2a#、3b#塊挖土，待其完成底板后進(jìn)行3a#、2b#塊挖土施工。過程中為保證軌交2號線安全，于北側(cè)3b#塊上方增加φ609 mm鋼支撐，形成8道支撐的圍護(hù)體系，來解決因沒有施工基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的后座力問題。通過這些方案的實(shí)施，有效地解決了工期長、地表沉降、房屋沉降，特別是軌交2號線運(yùn)營區(qū)間的保護(hù)問題。

現(xiàn)場開挖實(shí)施嚴(yán)控分塊尺寸、支撐形成時間，較好地約束了軌交2號線隧道收斂變形（圖4）。從最后2小塊（3a#、2b#塊）開挖到底板形成，130環(huán)位置收斂最大累計值增大了4 mm左右，其余均在2 mm內(nèi)，最終將隧道收斂控制在了地鐵方要求的30 mm內(nèi)。

圖4 軌交2號線區(qū)間隧道收斂斷面曲線

3.3.3多分塊基礎(chǔ)回筑主次梁先行對接技術(shù)

根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)，需要施工大量臨時板帶進(jìn)行基坑回筑時的基坑水平力傳遞，并且由于有分隔墻的設(shè)置，大量梁、板存在懸臂加固問題，施工拆除板帶以及懸臂梁板的排架加固需要耗費(fèi)大量成本及進(jìn)度，而在本工程地下室分塊回筑時，現(xiàn)場沒有采用常規(guī)的施工臨時板帶來傳遞水平力，而是采用了無振動切割法對地下連續(xù)墻臨時開洞，將主次梁與1#塊先行對接的技術(shù)（圖5）。計算及實(shí)踐證明，主次梁連接后完全能承受相應(yīng)基坑水平力，這樣既節(jié)省了施工臨時板帶的費(fèi)用，又可以避免拆除板帶時造成的圍護(hù)墻二次變形?，F(xiàn)場主次梁先行接通后，解決了因分隔墻設(shè)置造成的大量框架梁、板懸臂受力、加固排架搭設(shè)問題。

圖5 分隔地下連續(xù)墻臨時開洞主次梁先行對接示意

3.4 商場特殊設(shè)備安裝技術(shù)

3.4.1 自動旋轉(zhuǎn)扶梯鋼箱梁加工及安裝

本工程中庭設(shè)計了2座旋轉(zhuǎn)電梯，螺旋圓弧曲線鋼箱梁形狀奇異，圓心、弧度均不統(tǒng)一，圓弧半徑較大，構(gòu)件體積、質(zhì)量都超過整體運(yùn)輸及吊裝要求，鋼箱梁的安裝定位直接影響到自動旋轉(zhuǎn)扶梯安裝成敗，電梯供應(yīng)商要求鋼構(gòu)件偏差必須控制在20 mm內(nèi)。如果超過要求，將無法順利安裝旋轉(zhuǎn)電梯。綜合考慮后，項(xiàng)目部采用了車間整體預(yù)拼裝、分段出廠、現(xiàn)場分段吊裝等一系列技術(shù)措施。

螺旋鋼箱梁由工廠整體制作，每一單元件在車間制作完成，各塊周邊各接口、腹板與上下蓋板的角焊縫留200 mm長度不焊，以便在總裝中便于矯正到與鄰塊接口相一致?？傃b胎架根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際工況（縱坡、橫坡、螺旋圓弧曲線）及鋼箱梁的出廠順序、方向進(jìn)行搭設(shè)，根據(jù)螺旋鋼箱梁的中心點(diǎn)，放出螺旋鋼箱梁內(nèi)弧、外弧的投影線及橫隔板位置射線。在每個橫隔板的位置，用HW350 mm×350 mm及HN250 mm×125 mm的型鋼，根據(jù)各橫隔板的標(biāo)高，搭設(shè)支承支架（圖6）。

將下底板、上腹板、橫隔板、弧線斜腹板、頂板分別施焊，最后復(fù)核檢查并矯正箱形鋼梁，使其螺旋坡度、螺旋弧曲線及主要幾何尺寸符合圖紙要求。全部總拼裝結(jié)束后，將各分段的上下蓋板及腹板接口，按要求開剖口，并對焊接區(qū)域進(jìn)行打磨，其余區(qū)域按要求作廠內(nèi)涂裝，并進(jìn)行塊號標(biāo)記。

圖6 胎架剖面示意

現(xiàn)場根據(jù)構(gòu)件運(yùn)輸路況和安裝工況條件，明確鋼箱梁分段構(gòu)件吊裝順序、分段尺寸（圖7）。鋼梁安裝前，須對土建基礎(chǔ)頂標(biāo)高、支座點(diǎn)平整度和縱橫軸線，以及盆式橡膠支座規(guī)格尺寸進(jìn)行復(fù)核。鋼箱梁分段現(xiàn)場拼接處，設(shè)置臨時鋼支撐，底層鋼支撐結(jié)構(gòu)形式為格構(gòu)式鋼支撐，2層以上為鋼管支撐。鋼箱梁分段吊裝，從低標(biāo)高段往高標(biāo)高段逐段吊裝。

圖7 鋼箱梁分段示意

通過采用合理的技術(shù)措施、嚴(yán)格的質(zhì)量控制措施，我們安全順利地完成了異形曲線鋼箱梁吊裝，并確保偏差值控制在電梯供應(yīng)商嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)范圍以內(nèi)（圖8）。

3.4.2 可開啟式鋼屋蓋整體滑移施工技術(shù)

工程設(shè)有開啟式屋蓋（圖9），位于中庭上空，縱向長度70.90 m，橫向跨度33.05 m，投影面略呈橢圓形，屋蓋兩端為固定屋蓋，中間為開啟式活動屋蓋，開啟面積約760 m2。鋼結(jié)構(gòu)屋蓋安裝高度最高達(dá)57 m，高空作業(yè)防護(hù)措施和吊裝工藝都是難點(diǎn)，而且中間部分為活動開啟式，對鋼架的加工精度和現(xiàn)場安裝精度要求都很高，鋼結(jié)構(gòu)安裝與土建等專業(yè)施工的交叉作業(yè)和連續(xù)施工始終存在，各專業(yè)間互為上、下道工序關(guān)系。

圖8 旋轉(zhuǎn)電梯安裝完成

圖9 鋼結(jié)構(gòu)屋蓋平面示意

考慮上述難點(diǎn)，技術(shù)方案針對現(xiàn)場情況合理劃分鋼架分組，利用構(gòu)造柱及胎架梁在跨度相對較小的結(jié)構(gòu)位置作為臨時支撐，搭設(shè)小范圍落地腳手作為操作面，分段拼接大跨度鋼桁架梁。再采用由滑移軌道、限位裝置、卷揚(yáng)機(jī)組成的滑移體系（圖10）分組滑移各段鋼桁架梁直接就位。

圖10 滑軌示意

現(xiàn)場完成一組桁架的拼裝、焊接后，即向外進(jìn)行滑移，待滑移挪出原拼裝的位置，即可進(jìn)行第2、3組桁架的拼裝及滑移。

待第4組桁架拼裝組合后，整體滑移到位，然后采用千斤頂將組合桁架各支承點(diǎn)頂起，撤去滑道鋼梁及輔助支架后，緩慢下落桁架，直至定位與預(yù)埋件焊接固定（圖11）。

活動屋蓋桁架在固定屋蓋的頂部進(jìn)行組裝。將屋蓋桁架直接與移動臺車組裝，組合成活動屋蓋。完成一組活動屋蓋的安裝后，利用自身的動力位移出拼裝區(qū)域，再進(jìn)行另一組屋蓋的安裝（圖12）[3-4]。

圖11 固定屋蓋桁架組裝、滑移

圖12 活動屋蓋桁架組裝、滑移

現(xiàn)場采用鋼結(jié)構(gòu)整體滑移技術(shù)避免了搭設(shè)超高滿堂腳手，中間無需設(shè)置臨時支撐體系，減少了對其他工序的影響，縮短施工工期，降低施工成本。此滑移技術(shù)適用于較大跨度的鋼結(jié)構(gòu)屋蓋施工，尤其適用于塔吊無法滿足場地要求且不宜設(shè)置臨時支撐體系的鋼結(jié)構(gòu)屋蓋施工。

4 結(jié)語

通過市中心復(fù)雜環(huán)境條件下狹小場地的超深基礎(chǔ)施工、與綜合場布結(jié)合的一體化安全防護(hù)體系構(gòu)建、特殊設(shè)備的高精度安裝等關(guān)鍵技術(shù)的研究和實(shí)施，確保新世界名品城工程的順利完成，并形成了相應(yīng)的成套技術(shù)。