夏 鑫
上海建工一建集團有限公司 上海 200120
地鐵連接通道工程往往處于繁華的交通中心地帶,相鄰大型商場綜合體和地鐵車站區(qū)間,施工過程對周邊環(huán)境保護、場地條件、工期等有著極高的要求[1-2],如何安全、高效地完成兩者的施工尤為重要。華新城AB地塊二期地鐵連接通道位于南京市江東中路與河西大街交會處,地鐵2號線元通站6號出入口與華新城AB地塊二期地下室之間,由于連接通道的設(shè)計滯后、結(jié)構(gòu)復(fù)雜且是大型商場營業(yè)的關(guān)鍵性節(jié)點工程,工期十分緊張,業(yè)主尋求總包方采取各種工期優(yōu)化方式,確保商場營業(yè)前完成進度目標(biāo)。
在南京華新城AB地塊二期地鐵連接通道工程中,項目西依華新二期場內(nèi)道路,北靠華新二期地下室,東毗元通站1號風(fēng)亭,南臨元通站6號出入口,周邊環(huán)境復(fù)雜,施工場地極?。▓D1)。
圖1 場地及周邊環(huán)境情況示意
本工程通道長18~30 m,寬約18 m,基坑開挖深度為7.35~8.45 m,土方量約為4 000 m3。地下1層框架結(jié)構(gòu),采用明挖順作法施工工藝,先施工圍護結(jié)構(gòu)和基坑開挖,再進行結(jié)構(gòu)和圍護結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換及裝飾施工,最后進行回土景觀施工。
圍護形式采用咬合樁+首道混凝土支撐+2道鋼支撐+裙邊加固的形式,咬合樁為直徑800 mm、間距600 mm,結(jié)構(gòu)與咬合樁間留有厚300 mm的肥槽需回填?;觾?nèi)設(shè)置3口疏干降水井。咬合樁樁徑較小、數(shù)量較多,支撐設(shè)置層數(shù)較多,角部支撐布置較為密集,對土方開挖和結(jié)構(gòu)施工造成不便。
主體結(jié)構(gòu)中底板厚700 mm,呈1∶10坡度,側(cè)墻及頂板厚600 mm,框架柱直徑600/650 mm,基礎(chǔ)底板及側(cè)墻設(shè)置卷材防水。底板內(nèi)的集水井與商業(yè)地下室豎向圍護結(jié)構(gòu)地下連續(xù)墻相交,破除工作量較大;底板地梁深度較大,二次清槽工作量大(圖2)。
圖2 原設(shè)計圖紙
基坑距離圍墻不足5 m,東側(cè)緊鄰冷卻塔,北側(cè)為已建地下室和裙房??捎闷矫鎴龅丶翱臻g均受限,無法形成環(huán)路且不能提供合適的吊裝場地。
工程位于已運行的南京地鐵2號線、10號線共用的元通地鐵站和在建大型商業(yè)綜合體華采天地之間,對環(huán)境保護、安全文明施工要求高。
開工日期為2019年1月20日,計劃5月18日與裙房一同開業(yè)(樁基、圍護支撐、主體結(jié)構(gòu)、安裝、初裝飾、防水、弱電、室外的景觀等),工種較多,針對如此小空間、多層面的銜接施工,如何協(xié)調(diào)好各專業(yè)施工的進度、質(zhì)量、安全和文明施工,是本工程控制的重點。
根據(jù)工程施工經(jīng)驗和對現(xiàn)有施工圖紙的分析研究總結(jié),針對影響工期的因素,先從設(shè)計圖紙入手,尋找圍護結(jié)構(gòu)和主體結(jié)構(gòu)中是否存在可以減少工作量或者改變材料,同時又不影響結(jié)構(gòu)安全和使用功能的地方。通過采取改進、調(diào)整施工方案,強化管理組織等措施,來系統(tǒng)地優(yōu)化工期。
1)原坑底僅在地鐵車站和商場一側(cè)設(shè)置了旋噴樁,為后續(xù)進一步優(yōu)化圍護和結(jié)構(gòu)形式創(chuàng)造條件,將旋噴樁范圍修改為坑底滿坑加固,以加強基坑坑底的穩(wěn)定性。
2)將圍護圖紙中的咬合樁樁徑由φ800 mm@600 mm改為φ1 200 mm@1 000 mm,通過樁徑的增大,進而減少樁數(shù),有利于咬合樁機發(fā)揮最大的工作效率。
3)基坑深度8 m左右,在滿坑加固的情況下,坑內(nèi)土質(zhì)得到了很大改善,若仍按照原圖紙設(shè)置2道水平支撐,將不利于土方的開挖,故建議在原角部支撐密集的東南角增設(shè)雙排樁及拉板,并通過加大首道支撐梁截面的方式綜合補強圍護結(jié)構(gòu)。通過計算復(fù)核圍護設(shè)計工況,最終取消了首道撐角撐和第2道鋼支撐,從而減少了1道支撐施工和養(yǎng)護時間。
4)基礎(chǔ)底板中設(shè)置了大截面的地梁,需要砌筑磚胎模,工序復(fù)雜,施工效率低,不利于基底底板的快速封閉。通過建議設(shè)計修改地梁的截面形式,使其與大面基礎(chǔ)底板的落差縮至60 cm,利用放坡形式,取消磚胎模砌筑工序。
5)靠近商場的底板集水井與商場的圍護結(jié)構(gòu)地下連續(xù)墻存在局部結(jié)構(gòu)沖突,如果按照原圖紙施工,需要隨著土方開挖,大量破除地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu),施工難度大、作業(yè)效率低。因此向設(shè)計方提出建議,將底板上與地下連續(xù)墻有關(guān)的集水井移出相交區(qū)域,以便地下連續(xù)墻破除和土方開挖。
6)底板、側(cè)墻的防水形式為卷材,需要搭拆腳手架,考慮作業(yè)空間狹小,結(jié)構(gòu)施工完成后盡早移交機電安裝和裝飾裝修施工,建議將卷材變更為添加防水劑的混凝土自防水和內(nèi)刷防水涂料的防水組合形式。
7)與地鐵車站交接處的地梁、結(jié)構(gòu)柱、側(cè)墻與圍護結(jié)構(gòu)存在沖突,不能一次施工到位。通過建議微調(diào)結(jié)構(gòu)向內(nèi)移動,便于結(jié)構(gòu)一次施工,減少補缺(圖3)。
圖3 優(yōu)化后設(shè)計圖紙
1)通過設(shè)計圖紙的優(yōu)化后,基礎(chǔ)底板下坑已為滿坑加固,土質(zhì)得到了改良,原疏干降水井的功能大大減弱,基坑水源主要來自雨水,故將基坑排水方式改為明排水。
2)圍護結(jié)構(gòu)和主體結(jié)構(gòu)通過提高混凝土強度等級,縮減養(yǎng)護時間,為后續(xù)機電安裝和裝飾裝修施工爭取更多的時間。
3)結(jié)構(gòu)整體采用大面結(jié)構(gòu)順作,連通道與軌道交通現(xiàn)有結(jié)構(gòu)位置采用先拆除頂板區(qū)域圍護結(jié)構(gòu),先行施工部分結(jié)構(gòu)的方法,提前移交結(jié)構(gòu)頂板,便于景觀專業(yè)單位施工。采取逆作方式向下逐步拆除剩余圍護結(jié)構(gòu),再組織施工基礎(chǔ)底板和側(cè)墻結(jié)構(gòu)。
4)總體施工工況(圖4)如下:
圖4 總體施工工況三維示意
工況1:豎向圍護結(jié)構(gòu)施工完成,平整場地,施工第1道支撐結(jié)構(gòu)。
工況2:首道支撐達到設(shè)計強度后,開挖土方至原2道支撐底,設(shè)置角部型鋼支撐。
工況3:開挖土方至基礎(chǔ)底板(北側(cè)地下連續(xù)墻隨開挖隨破除)、地梁、集水井底,施工墊層、基礎(chǔ)底板(剩余南側(cè)咬合樁位置)、底板斜撐牛腿。
工況4:施工結(jié)構(gòu)側(cè)墻、框架柱及大面頂板(頂板預(yù)留南側(cè)1/3跨)。依次局部鑿除南側(cè)咬合樁素樁(開洞形式),施工斜拋撐。大面頂板結(jié)構(gòu)達到養(yǎng)護強度后,拆除第1道支撐,破除南側(cè)咬合樁至頂板與通道連接處底。
工況5:補缺南側(cè)1/3跨頂板與通道進行連接(框架圓柱一起澆筑施工)。
工況6:破除南側(cè)剩余咬合樁至基礎(chǔ)底板底,補缺基礎(chǔ)底板及側(cè)墻。頂板、側(cè)墻、底板達到設(shè)計強度后,拆除斜拋撐及牛腿基礎(chǔ)。
1)合理安排施工總進度計劃,做好水平施工段的劃分工作。
2)施工前充分審閱設(shè)計圖紙,了解設(shè)計意圖,與設(shè)計單位做好充分溝通,必要時根據(jù)施工經(jīng)驗,建議設(shè)計做出滿足質(zhì)量要求的設(shè)計修改。
3)盡可能優(yōu)化完善施工方案,過程中加強施工交底。
4)合理劃分地面臨時用地,安排好土建和其他專業(yè)分包單位的施工用地。
施工工期優(yōu)化是一項綜合性技術(shù)[3-4],涉及全過程各工序的控制,只有將各道工藝改進、方案優(yōu)化和過程控制結(jié)合起來,才能制定切實可行、符合質(zhì)量安全的施工方案。通過對設(shè)計方案的不斷建議優(yōu)化,使得最終的施工圖紙能夠最大限度地滿足現(xiàn)場施工要求,便于以最快的速度完成基坑施工,從而減少施工對地鐵營運的風(fēng)險和減少對周邊環(huán)境的影響。本工程的工期優(yōu)化方案達到了建設(shè)方的理想工期目標(biāo),順利地在裙房營業(yè)前移交了連通道地面空間。