李偉科
(陜西建工第三建設(shè)集團有限公司,陜西 西安 710054)
隨著城市建設(shè)進入高速發(fā)展期,城市中心區(qū)域土地極為緊缺,施工場地狹小成為了城市建設(shè)施工中普遍存在的問題[1]。西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院腫瘤病房綜合樓項目場地狹小,場內(nèi)無施工道路,基坑?xùn)|、南、西圍墻距離坑邊最寬僅2.2m,最窄處僅1.0m出頭,基坑外圍無任何材料堆放場地;工程處于鬧市區(qū),材料、設(shè)施料及塔吊等運輸設(shè)備受周圍環(huán)境影響較大,組織施工十分困難。該項目面臨如何布置施工現(xiàn)場,劃分施工流水段,如何規(guī)劃道路,如何實現(xiàn)土方平衡等問題。本文就以該項目的實踐為例,總結(jié)狹小施工場地施工部署的經(jīng)驗,以期為類似項目提供借鑒。
西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院腫瘤病房綜合樓項目位于西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院院內(nèi),是綜合門診、影像科、核醫(yī)學(xué)科、手術(shù)室、日間病房等為一體的大型醫(yī)療性建筑。建筑面積54645.82 m2,地下3層,地上13層,基坑深度17.7m,基坑南北長104.5m,東西長102.65m,基礎(chǔ)埋深16.6m,地下水埋深8~10m。
基坑?xùn)|側(cè)為院內(nèi)6層門診大樓,距離基坑13.5m;南側(cè)為市政道路,人行道距離基坑1.5m;西側(cè)為1層自建商業(yè)用房,距離坑邊2.1m;北側(cè)為醫(yī)院2~3層住院用房,距離坑邊5~8m,基坑周邊建筑物距離近,支護結(jié)構(gòu)安全等級為Ⅰ級。
該工程基坑支護深度13.17~17.7m,采用護坡樁+錨索、土釘墻形式支護形式;圍護樁徑600800mm,樁長14~26m,間距1.5m;混凝土強度等級C30;錨索長21~25m,根據(jù)周邊建筑基礎(chǔ)埋深不同,共設(shè)置7種支護深度(見表1)。地下水穩(wěn)定水位8.3~10.7m,設(shè)置降水井27口,直徑800mm,井深35m,控制水位不小于18.27m。
表1 基坑防護類型分段表
該工程場地狹小,場內(nèi)無施工道路,基坑?xùn)|、南、西圍墻距離坑邊1.3~2.2m,基坑外圍無任何材料堆放場地;工程處于鬧市區(qū),材料、設(shè)施料及塔吊等運輸設(shè)備受周圍環(huán)境影響較大,組織施工十分困難。
施工現(xiàn)場的布置原則在于布局應(yīng)緊湊合理,盡量減少施工用地,嚴格控制在建筑紅線內(nèi),盡量使用原有的建筑物或構(gòu)筑物。合理組織運輸,保證現(xiàn)場運輸?shù)缆窌惩?,盡量減少二次搬運。各種施工設(shè)施的布置應(yīng)滿足方便施工、安全、防火、環(huán)保、勞動保護的要求。在平面交通方面,盡量避免各專業(yè)施工之間的相互干擾,場地布置需有利于各分項工程的正常開展,結(jié)合擬定的施工方案和施工順序,滿足各專業(yè)作業(yè)隊在不同階段對材料儲存和加工場地的需求,各種施工機械既能滿足各工作面的作業(yè)需要,又便于安裝和拆卸。嚴格執(zhí)行安全施工標(biāo)準(zhǔn),營造文明施工氛圍。
施工現(xiàn)場臨時道路的布置主要是滿足材料、構(gòu)件和大型機械設(shè)備等進出現(xiàn)場的運輸和消防要求。在布置施工道路時,應(yīng)從科學(xué)合理、經(jīng)濟可行、綠色施工等方面進行綜合考慮。根據(jù)工程建設(shè)特點和方案優(yōu)化原則,選擇最佳方案。盡量將道路布置成直線或環(huán)形,使道路形成一個循環(huán),提高車輛通行能力,達到消防要求;如果不符合環(huán)形道路布局的條件,應(yīng)在道路末端設(shè)置車輛回轉(zhuǎn)場。
項目工期短,進度要求高且專業(yè)分包較多,施工穿插困難,建筑紅線與基坑邊線的距離無法設(shè)置施工通道,處理場地問題成為該項目順利開展的重點任務(wù)[2]。為實現(xiàn)項目工期、質(zhì)量、安全管理目標(biāo),項目部根據(jù)項目特點及周邊環(huán)境條件,綜合考慮工期、質(zhì)量、勞動力、周轉(zhuǎn)材料、大型機械設(shè)備、臨建設(shè)施等資源的投入,分階段、分重點組織施工。場地設(shè)置分基礎(chǔ)、主體和裝修三個階段進行布置,堅持階段性、適用性、靈活性及可改造性兼顧的原則,做到投入最低,收效最大,經(jīng)濟適用。
由于基坑?xùn)|、西兩側(cè)與紅線的距離為0.8~1.8m,項目施工前期對局部結(jié)構(gòu)進行甩項,作為施工臨時道路;在項目施工后期,對施工道路重新進行設(shè)置,按照“永臨結(jié)合”原則[3],充分利用場內(nèi)永久道路,使道路靠近各類材料及構(gòu)件堆放場地,以便裝卸。施工道路的合理布置,不僅可以保證運輸通道和消防通道的暢通,還可以降低材料的損耗、提高生產(chǎn)率,減少二次搬運的人工成本,現(xiàn)場平面布置及施工道路圖如圖1所示。施工臨時道路也是企業(yè)和項目部的形象,例如臨時道路兩側(cè)的綠化和企業(yè)文化的展示可以快速提升整體形象。
圖1 現(xiàn)場平面布置及施工道路圖
施工流水段的劃分是根據(jù)工程體量、設(shè)計特點、施工資源配置和施工組織方法,按照“科學(xué)、合理、方便、快捷”的原則,將工程劃分為若干個施工區(qū)、流水段,按施工區(qū)的施工時間流水施工,最大化使用設(shè)施料、機械、人員等資源,達到項目降本增效的目的[4]。
西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院腫瘤病房綜合樓項目因施工場地狹小,無法大面積同時施工,利用結(jié)構(gòu)后澆帶將其劃分成13個施工流水段。施工前確定施工關(guān)鍵線路,確保主樓區(qū)域施工,充分利用已完成的工作面,如利用墊層、底板、樓面等作為材料臨時堆放加工場,做好已完工程的成品保護,并在荷載設(shè)計允許值內(nèi)進行材料周轉(zhuǎn)、堆放、加工以及機械設(shè)備的靈活布置和周轉(zhuǎn)使用,緩解施工現(xiàn)場狹小的壓力(圖2、圖3)?;炷翝仓r在取得許可后可以將澆筑場地臨時布置在場外。因場地狹小,地下室施工階段,混凝土輸送泵、材料堆場和加工場與基坑邊沿必須保持安全距離,且在基坑安全距離范圍內(nèi)不得超載堆放,在地下室施工過程中對基坑進行動態(tài)監(jiān)測,確?;影踩?。地下室墻板外防水施工完成后及時回填,以擴大施工場地,同時考慮利用地下室頂板作為材料堆放加工場地,但堆放荷載應(yīng)控制在設(shè)計允許值范圍內(nèi)。對施工用材料實施分批次進場,做好計劃安排,統(tǒng)籌管理,不得存在材料積壓情況,只考慮即用即運,以減少現(xiàn)場堆放占地空間。隨著項目形象進度的推進,現(xiàn)場布局應(yīng)進行相應(yīng)調(diào)整。在地下室、主體和裝修的不同施工階段,在保證現(xiàn)場臨時道路、運輸方便前提下,分別根據(jù)現(xiàn)場情況充分利用現(xiàn)場現(xiàn)有的場地合理進行材料加工場的靈活調(diào)整布置,分批將有關(guān)設(shè)施拆除或調(diào)整至室內(nèi),增加場地可利用范圍。進入裝修后期和竣工掃尾階段,提前拆除現(xiàn)場內(nèi)的臨時設(shè)施,方便室外工程施工,所需臨時設(shè)施搬至對工程施工無影響的地點。
圖2 施工流水段劃分
圖3 施工流水段施工示意圖
流水段的合理劃分也使得該項目可以合理地利用工作面,加快了施工進度,縮短了施工工期,同時保持了各施工過程的連續(xù)性和平衡性,提高了施工管理水平和技術(shù)經(jīng)濟效益[5]。使各施工隊在一定時間內(nèi)保持相同的作業(yè)和連續(xù)均衡的施工,提高了施工效率。
土方平衡是在了解計劃進出土方的情況下,計算開挖的土方量和室內(nèi)外回填的土方量,根據(jù)調(diào)整部署,達到土方開挖量及回填量的平衡,在規(guī)劃基礎(chǔ)開挖施工時,盡量減少土方進出運輸量,不僅與土方成本有關(guān),而且對場地布局有很大的影響。
西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院腫瘤病房綜合樓項目處于城市繁華地段,人流量較大,土方外運及回填受政策等外界因素的影響較大[6]。土方開挖量大約17萬m3,開挖周期長,回填方量約4萬m3,控制土方外運方量,可大大節(jié)約項目施工周期。項目組建成立BIM技術(shù)團隊,利用BIM技術(shù)進行開挖順序預(yù)演和三維施工部署(圖4),在開挖前對預(yù)留施工段和出土坡道等位置的土方預(yù)留進行計算,對施工分區(qū)進行施工模擬,測算回填及施工周期,在不影響施工總周期的基礎(chǔ)上,最大化預(yù)留土方,合理安排施工順序,增加土方預(yù)留量,提高土方平衡率。經(jīng)生產(chǎn)、預(yù)算、BIM 中心等多部門協(xié)同工作,確定了土方回填數(shù)據(jù)(表2)。
圖4 土方平衡BIM示意圖
表2 土方回填數(shù)據(jù)核算
項目通過BIM模型對場地內(nèi)的土方進行動態(tài)平衡分析,形成基坑內(nèi)的環(huán)形道路,結(jié)合結(jié)構(gòu)設(shè)計實際情況,減少外運土方量,節(jié)約工期,提高了施工效率。
對西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院腫瘤病房綜合樓項目施工實踐進行總結(jié),獲得狹小場地施工經(jīng)驗如下:
(1)由于場地條件的限制,狹小場地施工同時考慮各個階段場地布置具有一定的局限性,不能突出各階段的施工重點難點,不能體現(xiàn)現(xiàn)場布置的階段性、適用性、靈活性及可改造性?,F(xiàn)場布置應(yīng)具有一定組織性及可追溯性,應(yīng)從各個階段的“人、機、料、法、環(huán)”五個方面入手,充分體現(xiàn)現(xiàn)場布置的必要性和針對性。
(2)狹小場地道路的規(guī)劃極其重要,是場地布置動態(tài)化組織的重要組成部分,設(shè)置時應(yīng)充分考慮現(xiàn)場施工的主要特征和計劃安排,相對于簡易施工道路的設(shè)置,道路的規(guī)劃及環(huán)形道路設(shè)置有明顯的優(yōu)勢。
(3)狹小施工場地流水段的劃分立足緊湊性和周密性,應(yīng)結(jié)合工程特點,按照施工方案合理安排施工,統(tǒng)籌安排各流水段技術(shù)、質(zhì)量、進度、安全方面的銜接,確保施工生產(chǎn)全過程、各層次、各工序的順利進行,滿足工程工期和質(zhì)量要求。