丁應(yīng)章 徐 強(qiáng) 王 飛 唐立帆 花志勛

中建三局集團(tuán)有限公司（滬） 上海 200129

本文以杭州蕭山國(guó)際機(jī)場(chǎng)三期交通中心項(xiàng)目為例，介紹了精益建造方法在大型公建項(xiàng)目中的應(yīng)用。公建項(xiàng)目有別于傳統(tǒng)高層住宅項(xiàng)目，傳統(tǒng)高層住宅項(xiàng)目的精益建造應(yīng)用主要體現(xiàn)在豎向樓層間的多工序穿插，公建項(xiàng)目多為工程規(guī)模大、工期任務(wù)緊、平面環(huán)境復(fù)雜及組織管理要求高。精益建造在公建項(xiàng)目中的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在通過(guò)平面策劃管理、優(yōu)化工況部署、創(chuàng)造有利的施工條件、加強(qiáng)過(guò)程管理，實(shí)現(xiàn)精益建造“三減兩降一提高”的目標(biāo)。

1 工程概況

1.1 工程總體概況

杭州蕭山國(guó)際機(jī)場(chǎng)三期項(xiàng)目新建航站樓及陸側(cè)交通中心工程施工總承包Ⅱ標(biāo)段主要建筑功能為：地上1層至10層為旅客過(guò)夜用房及配套業(yè)務(wù)用房，其裙房為3層，旅客過(guò)夜用房塔樓為10層，配套業(yè)務(wù)用房為9層；地下4層主要功能為停車庫(kù)、大巴客運(yùn)中心及機(jī)房，同時(shí)兼作甲類附建式人防工程。建成后將實(shí)現(xiàn)高鐵、地鐵、大巴無(wú)縫換乘，年旅客吞吐量突破5 000萬(wàn)人次，進(jìn)入全球50大機(jī)場(chǎng)，滿足2022年亞運(yùn)會(huì)的需求。

1.2 基坑概況

本標(biāo)段基坑?xùn)|西向長(zhǎng)356 m、南北向?qū)?76 m，占地面積11萬(wàn) m2。分為7個(gè)基坑：C1區(qū)逆作，C2、C3、B1、B2、A1、A2區(qū)順作。大面挖深18.9 m，土方工程量190萬(wàn) m3。

基坑周邊環(huán)境較為復(fù)雜，北側(cè)為在建地鐵站，東側(cè)為運(yùn)營(yíng)航站樓，南側(cè)為在建高鐵站，西側(cè)為新建航站樓標(biāo)段（圖1）。

圖1 基坑概況示意

2 平面策劃與實(shí)施

交通中心位于機(jī)場(chǎng)場(chǎng)區(qū)內(nèi)，基坑四面圍合，場(chǎng)地受限，交通條件較差。為滿足正常施工需求，需確保交通全時(shí)段暢通。交通中心主體工程體量巨大，工期極為緊迫，開(kāi)工時(shí)間延后5個(gè)月，竣工時(shí)間不變。若按原設(shè)計(jì)工況、投標(biāo)條件常規(guī)組織施工，工期履約非常困難。

項(xiàng)目針對(duì)以上工程難點(diǎn)，結(jié)合“內(nèi)借棧橋、外控流量；以路為綱、保障運(yùn)營(yíng)”的整體思路，進(jìn)行了施工平面策劃。策劃內(nèi)容包括以下幾方面：

1）結(jié)合周邊參建單位的施工工況，分階段策劃穿越周邊場(chǎng)地交通流線。根據(jù)航站樓標(biāo)段及地鐵區(qū)的施工工況和實(shí)際施工進(jìn)度，進(jìn)行分階段交通組織規(guī)劃，并運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行交通流線模擬（圖2）。

圖2 交通導(dǎo)改示意

2）利用C1逆作區(qū)雙層棧橋，策劃增加B1區(qū)首層環(huán)形棧橋，增加B2區(qū)棧橋，形成場(chǎng)內(nèi)交通環(huán)線（圖3）。

圖3 基坑優(yōu)化示意

原設(shè)計(jì)方案中C1區(qū)北半?yún)^(qū)基坑未設(shè)置取土碼頭，總出土口少；B區(qū)無(wú)棧橋，無(wú)法形成有效環(huán)路交通流線，且僅設(shè)置1條下基坑坡道，挖土功效極低。故策劃在C1區(qū)逆作區(qū)增加出土口（吊料口）及B0→B2坡道，在B1區(qū)設(shè)置首層環(huán)形棧橋并將出土坡道增加至2條，增加B2逆作棧橋，形成場(chǎng)內(nèi)循環(huán)道路，加快出土速度及結(jié)構(gòu)施工進(jìn)度。

場(chǎng)內(nèi)交通地下階段利用C1逆作區(qū)雙層棧橋，增加B1區(qū)首層環(huán)形棧橋及B2區(qū)南側(cè)首層棧橋，形成場(chǎng)內(nèi)交通環(huán)線；地上階段利用環(huán)線頂板消防車道?？偲矫娌贾美脟o(hù)棧橋、逆作區(qū)頂板及規(guī)劃消防登高場(chǎng)地作為材料堆場(chǎng)及加工車間，節(jié)約施工場(chǎng)地，提高施工效率。

3 工況策劃與實(shí)施

為減少工作面閑置及資源浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)精益建造平面穿插，故策劃調(diào)整基坑設(shè)計(jì)工況及施工部署，實(shí)現(xiàn)平面流水穿插。項(xiàng)目以“多坑協(xié)同、單坑流水；專業(yè)整合、緊密穿插”為整體思路，針對(duì)基坑整體工況、逆作區(qū)工況及順作區(qū)工況進(jìn)行了策劃。

3.1 基坑整體工況策劃

為減少工作面閑置及資源浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)精益建造平面穿插，策劃調(diào)整基坑設(shè)計(jì)工況及施工部署，減少B1區(qū)施工受相鄰一標(biāo)段制約，提前插入B1區(qū)施工，具體包括：B1區(qū)和C1區(qū)同步施工，實(shí)現(xiàn)平面流水穿插，通過(guò)B1區(qū)和C1區(qū)施工安排有機(jī)結(jié)合，有效解決了逆作施工技術(shù)間歇期間工作面閑置及資源浪費(fèi)的問(wèn)題，達(dá)到出土連續(xù)不間歇、勞動(dòng)力連續(xù)不窩工的目標(biāo)。取消B1區(qū)西側(cè)首道角撐，西北側(cè)改為預(yù)應(yīng)力錨索、西南側(cè)采用放坡開(kāi)挖，保證首層支撐及2層土方不受一標(biāo)段工況影響。與一標(biāo)段做好工序銜接，待A1區(qū)地下2層結(jié)構(gòu)完成后，形成B1、C1區(qū)2道水平支撐傳力。B1、C1區(qū)2道支撐以下土方及結(jié)構(gòu)施工進(jìn)度應(yīng)保證同步，確保傳力體系形成（圖4）。

圖4 基坑整體工況策劃示意

3.2 逆作區(qū)工況優(yōu)化

因逆作法存在施工降效，為減少工作面閑置（逆作法技術(shù)間歇）、降低建造成本（逆作施工成本較高）、提高整體施工效率，策劃將原逆作B3板調(diào)整為順作，即在B2板施工完成后直接施工底板，待底板施工完成后，順作施工B3板，同時(shí)在基坑南側(cè)和東側(cè)留土護(hù)坡。待大面B3板施工完成后，跳倉(cāng)逆作反壓區(qū)B3板和底板[1-4]。將B3板由逆作調(diào)整為順作后，土方自B2板下直接開(kāi)挖至基底，取土過(guò)程連續(xù)，操作空間充裕，出土效率提高；同時(shí)大面B3板待底板完成后順作，減少了逆作法墊層及短支模施工工序，提高了施工效率（圖5）。

圖5 逆作區(qū)工況優(yōu)化

3.3 順作區(qū)工況優(yōu)化

因航站樓標(biāo)段荷花谷柱吊裝占用場(chǎng)地，B1區(qū)西北角第2道支撐（－9 m）以下土方需待荷花谷柱吊裝完成后開(kāi)挖。為減少工作面閑置，策劃在3道支撐未閉合情況下，進(jìn)行B1盆中區(qū)先行施工。目前B1區(qū)盆中先行區(qū)地下結(jié)構(gòu)已施工完成，比原先總進(jìn)度計(jì)劃出±0 m節(jié)點(diǎn)提前70 d。

4 重大方案策劃與實(shí)施

4.1 水沖法取土方案

本工程共計(jì)需出土約190萬(wàn) m3，根據(jù)施工進(jìn)度安排，高峰期日出土量需達(dá)到15 000 m3，因機(jī)場(chǎng)交通負(fù)荷有限，傳統(tǒng)的機(jī)械取土外運(yùn)方式無(wú)法滿足基坑施工進(jìn)度。因本工程基坑土質(zhì)多為砂性土，綜合考慮后，本標(biāo)段土方采用機(jī)械開(kāi)挖渣土車外運(yùn)以及水沖法土方外運(yùn)相結(jié)合的方式。

本工程投入2套水沖法管線設(shè)備，24 h施工，水沖法日出土量達(dá)8 000 m3。減輕了機(jī)場(chǎng)場(chǎng)區(qū)交通壓力，實(shí)現(xiàn)了綠色施工無(wú)揚(yáng)塵，同時(shí)保證了土方施工工期，確保了工程整體進(jìn)度，達(dá)到了減少工作面閑置、降低建造成本的精益建造要求。

4.2 中隔墻開(kāi)洞方案

為保證逆作區(qū)3層土方（B2板至基底）的取土效率，策劃在順作B1區(qū)與逆作C1區(qū)分隔排樁處開(kāi)門洞，C1區(qū)機(jī)械開(kāi)挖土方經(jīng)門洞至B1區(qū)棧橋外運(yùn)，使傳統(tǒng)逆作暗挖轉(zhuǎn)換為明挖，一定程度上減少了暗挖倒土的多余工序。C1區(qū)機(jī)械開(kāi)挖土方經(jīng)門洞至B1區(qū)棧橋外運(yùn)，出土效率提高（圖6）。

圖6 中隔墻開(kāi)洞方案模型

4.3 地下室超長(zhǎng)、大體積混凝土跳倉(cāng)法施工方案

原設(shè)計(jì)圖紙中后澆帶設(shè)置較多，不利于后期裝修等專業(yè)分包提前穿插；且逆作區(qū)留設(shè)后澆帶需要考慮后澆帶兩側(cè)增加立柱樁支撐，成本較高。故地下室結(jié)構(gòu)采用跳倉(cāng)法施工，保留沉降后澆帶，取消溫度后澆帶，減少了資源的浪費(fèi)（圖7）。

圖7 后澆帶優(yōu)化示意

4.4 支模架施工方案

本工程支模架采用盤扣式工具腳手架，因高大支模區(qū)域較多，若采用傳統(tǒng)方木作為次楞，立桿間距需布置為900 mm×900 mm，立桿用量較多。策劃采用矩形鋼管，抗彎性能較好，可適當(dāng)增大立桿間距。采用方鋼（40 mm×40 mm×2.5 mm）次楞后，立桿間距調(diào)整至1 200 mm×1 200 mm及1 200 mm×1 500 mm，減少了立桿用量，同時(shí)減少了方木損耗，減少了資源的浪費(fèi)（圖8）。

圖8 支模架深化模型

4.5 逆作節(jié)點(diǎn)深化設(shè)計(jì)

1）豎向鋼筋通長(zhǎng)連接。因逆作法工程特性，后施豎向構(gòu)件上下兩層插筋無(wú)法準(zhǔn)確對(duì)接，且本工程豎向構(gòu)件鋼筋直徑較大，其中柱筋直徑以32、40 mm為主，無(wú)法進(jìn)行人工調(diào)直。通過(guò)采取結(jié)構(gòu)柱柱筋逆作，柱鋼筋自上而下通長(zhǎng)連接，保證柱筋連接質(zhì)量，避免了鋼筋的浪費(fèi)。

2）柱預(yù)留澆筑孔及振搗孔。逆作法工程先施工永久水平結(jié)構(gòu)，豎向結(jié)構(gòu)待底板施工完成后再施工。此時(shí)因水平結(jié)構(gòu)阻隔，混凝土澆筑及振搗為工程施工的重、難點(diǎn)。本工程在梁柱節(jié)點(diǎn)的陰角位置預(yù)埋φ150 mm的PVC管作為混凝土澆筑口，在格構(gòu)柱內(nèi)預(yù)埋φ150 mm的PVC管作為振搗口，提高了逆作柱澆筑的密實(shí)性，提升了工程品質(zhì)（圖9）。

圖9 柱預(yù)留澆筑孔、振搗孔三維模型以及現(xiàn)場(chǎng)照片

3）人防區(qū)口部逆作深化。本工程逆作區(qū)人防區(qū)面積大，總計(jì)7.4萬(wàn) m2，人防結(jié)構(gòu)氣密性要求高，人防區(qū)口部逆作難度高。通過(guò)深化口部門洞位置結(jié)構(gòu)，結(jié)合圍護(hù)結(jié)構(gòu)及下部空間功能要求進(jìn)行深化，在受力梁旁增設(shè)門式封堵梁。結(jié)合人防區(qū)口部位置優(yōu)化逆作區(qū)圍護(hù)洞口位置，將洞口優(yōu)先布置于人防區(qū)口部區(qū)域，后期順作人防區(qū)口部，降低了質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，提升了工程品質(zhì)。

5 永臨結(jié)合應(yīng)用

逆作區(qū)地下結(jié)構(gòu)施工，存在臨時(shí)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為永久結(jié)構(gòu)的需求。通過(guò)永臨結(jié)合應(yīng)用，減少了臨時(shí)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)永久結(jié)構(gòu)的工程量，降低了建造成本，縮短了工期[5-6]。具體應(yīng)用包括：洞口邊梁與結(jié)構(gòu)梁永臨結(jié)合；棧橋梁、支撐梁與結(jié)構(gòu)梁永臨結(jié)合；圍護(hù)加腋與結(jié)構(gòu)加腋永臨結(jié)合；頂板重車道結(jié)合圍護(hù)體系優(yōu)化；取土碼頭及吊裝平臺(tái)永臨結(jié)合等。

5.1 臨時(shí)道路永臨結(jié)合

本工程場(chǎng)內(nèi)交通利用逆作區(qū)頂板結(jié)構(gòu)作為地下施工階段重車道，利用規(guī)劃永久消防車道作為地上階段重車道，實(shí)現(xiàn)永臨結(jié)合，節(jié)約施工成本（圖10）。

圖10 臨時(shí)道路永臨結(jié)合示意

5.2 臨電照明永臨結(jié)合

因暗挖逆作施工，施工作業(yè)面需要輔助照明，現(xiàn)場(chǎng)采用臨時(shí)施工照明永臨結(jié)合的方式，將永久照明線路兼作臨時(shí)施工照明線路，實(shí)現(xiàn)永臨結(jié)合，滿足施工照明需求。

6 精益建造實(shí)施過(guò)程管理

6.1 計(jì)劃與工期管理

項(xiàng)目計(jì)劃管理由計(jì)劃部牽頭實(shí)施，技術(shù)部和商務(wù)部在過(guò)程中配合管理，建造部負(fù)責(zé)監(jiān)督落實(shí)。計(jì)劃部聯(lián)合BIM小組，根據(jù)進(jìn)度計(jì)劃節(jié)點(diǎn)目標(biāo)，建立BIM模型，實(shí)現(xiàn)可視化的計(jì)劃管理。計(jì)劃部結(jié)合項(xiàng)目地下室單層面積大的特點(diǎn)，建立對(duì)應(yīng)的工序穿插模型。土建施工階段，各工區(qū)內(nèi)分小區(qū)塊獨(dú)立施工，緊后工序及時(shí)穿插，不間斷作業(yè)。地下室拆模完成區(qū)域，提前插入二結(jié)構(gòu)及機(jī)電安裝施工。

計(jì)劃部從各專業(yè)的前置工作條件、采購(gòu)全業(yè)務(wù)周期、采購(gòu)招標(biāo)關(guān)鍵項(xiàng)以及設(shè)計(jì)圖紙中所涉及的采購(gòu)內(nèi)容這4個(gè)方面對(duì)影響招標(biāo)組織實(shí)施的各項(xiàng)信息進(jìn)行識(shí)別，從而保證招采工作有序、高效開(kāi)展。并根據(jù)施工總進(jìn)度計(jì)劃及關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的要求，提前編制專業(yè)分包深化設(shè)計(jì)工作計(jì)劃，明確深化設(shè)計(jì)內(nèi)容及完成節(jié)點(diǎn)，確認(rèn)招采及排產(chǎn)計(jì)劃。最終分下達(dá)、跟蹤、糾偏、考核這4個(gè)階段對(duì)計(jì)劃的落實(shí)情況進(jìn)行管控。

6.2 質(zhì)量管理

項(xiàng)目根據(jù)“樣板引路”的中心思想，結(jié)合項(xiàng)目需求，分別開(kāi)展實(shí)施了工序樣板和工序穿插樣板，樣板經(jīng)監(jiān)理單位驗(yàn)收后形成樣板質(zhì)量驗(yàn)收記錄表。質(zhì)量部結(jié)合項(xiàng)目特點(diǎn)，對(duì)本工程各個(gè)施工階段的質(zhì)量通病和質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)進(jìn)行梳理，并將質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)防控作為核心工作納入部門的日常管理之中。質(zhì)量部及時(shí)開(kāi)展實(shí)測(cè)實(shí)量的工作，對(duì)實(shí)測(cè)實(shí)量的結(jié)果進(jìn)行記錄和統(tǒng)計(jì)分析，分析結(jié)果每周進(jìn)行通報(bào)。

6.3 安全與環(huán)境管理

安全部定期組織各相關(guān)方，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的安全隱患進(jìn)行全面排查，編制“施工現(xiàn)場(chǎng)隱患排查分解明細(xì)表”，并督促限期整改到位。項(xiàng)目安全把控推行無(wú)紙化辦公，制作了“易檢”手機(jī)APP，現(xiàn)場(chǎng)安全檢查、整改全部由手機(jī)端發(fā)起，實(shí)時(shí)追蹤整改進(jìn)度，不錯(cuò)過(guò)一次整改。

環(huán)境管理方面，重點(diǎn)控制施工過(guò)程中產(chǎn)生的揚(yáng)塵，圍墻及基坑邊噴淋設(shè)備均布設(shè)到位，土方開(kāi)挖作業(yè)階段裸土全面覆蓋，保障機(jī)場(chǎng)的正常運(yùn)營(yíng)。

項(xiàng)目利用5G通信技術(shù)，通過(guò)安裝各類智慧化軟件及硬件，率先打造浙江省首例基于5G通信技術(shù)的“BIM+智慧工地” 管理平臺(tái)。同時(shí)，項(xiàng)目也是浙江省首例激光成像測(cè)距應(yīng)用工地。通過(guò)各類智慧化應(yīng)用系統(tǒng)以及5G數(shù)據(jù)傳輸，項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)所有數(shù)據(jù)可以實(shí)時(shí)反饋至項(xiàng)目管理平臺(tái)，管理人員隨時(shí)可以通過(guò)手機(jī)端或PC端獲取應(yīng)用。同時(shí)，以BIM模型為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)基于BIM模型進(jìn)度跟蹤、生產(chǎn)任務(wù)管理等應(yīng)用，為現(xiàn)場(chǎng)安全質(zhì)量管理提供數(shù)據(jù)支撐。

7 結(jié)語(yǔ)

項(xiàng)目通過(guò)圍護(hù)體系策劃、交通組織策劃以及總平面策劃，保證了工程平面穿插要求，減少了工作面閑置，加快了施工進(jìn)度；通過(guò)策劃優(yōu)化設(shè)計(jì)工況、合理進(jìn)行施工組織設(shè)計(jì)，減少了多余工序，實(shí)現(xiàn)了在復(fù)雜環(huán)境下的多坑協(xié)同、單坑流水、專業(yè)整合、緊密穿插；通過(guò)節(jié)點(diǎn)深化設(shè)計(jì)、重大方案策劃，減少了資源的浪費(fèi)，降低了質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，提升了工程品質(zhì)；結(jié)合逆作法工程特點(diǎn)，創(chuàng)新應(yīng)用施工措施永臨結(jié)合，降低了建造成本；加強(qiáng)過(guò)程中成本管理、工期管理以及質(zhì)、安、環(huán)管理，確保公建項(xiàng)目精益建造有效實(shí)施，總結(jié)了寶貴的大型公建項(xiàng)目精益建造經(jīng)驗(yàn)。