曾 平 李常樂 丘華生 韓偉偉 林方強(qiáng)

(中建四局建設(shè)發(fā)展有限公司 福建廈門 361003)

0 引言

由于城市大量資源匯集在城市中心，如醫(yī)療、教育、住房、娛樂設(shè)施等配套資源，導(dǎo)致越來(lái)越多人涌入市中心生活，市中心建筑的不斷改造升級(jí)，土地資源也彰顯出寸土寸金的現(xiàn)象。此形勢(shì)下，城市中心的新建筑夾在已有的密集建筑中，既要考慮土地資源的有效利用，也要考慮周邊建筑的安全性及塔吊布置碰撞問題，諸多市區(qū)中心深基坑項(xiàng)目凸顯出超深、基坑邊狹窄及基坑異形不規(guī)則等特點(diǎn)，這無(wú)疑增加了施工組織與布署、材料周轉(zhuǎn)堆放與運(yùn)輸、塔吊布置等諸多施工難度，其難度對(duì)施工企業(yè)來(lái)說(shuō)：既是機(jī)遇，也是挑戰(zhàn)。

基于此，本文以某工程為案例，探討異形深大基坑狹窄場(chǎng)地地下室階段平面布置優(yōu)化，為今后其它類似項(xiàng)目施工組織方案優(yōu)化提供借鑒、參考。

1 工程概況

福州華潤(rùn)萬(wàn)象城三期項(xiàng)目位于福建省福州市鼓樓區(qū)市中心位置，南側(cè)臨洪山園路?？偨ㄖ娣e19.8萬(wàn)m2，其中，地上建筑面積13萬(wàn)m2，地下6.8萬(wàn)m2，包含5棟主樓，2棟樓最大建筑高度均為141.65m，基坑周邊地下室外墻線與建筑紅線相隔僅5.0m。考慮支護(hù)后與紅線的距離僅約2.0m，且基坑三面交通受限制，僅南側(cè)洪山園路暢通；基坑南北長(zhǎng)度約183.76m，東西長(zhǎng)度約237.65m；基坑支護(hù)形式采用 (沖)鉆孔灌注樁+雙重管高壓旋噴樁擋土與止水，土方開挖量約38.6萬(wàn)m3；地下3層(三層地下室區(qū)域采用兩道混凝土內(nèi)支撐)、局部4層(四層地下室區(qū)域采用3道混凝土內(nèi)支撐)，基坑整體形狀呈“凸”字形，最大開挖深度為21.65m，地下室結(jié)構(gòu)施工至±0.000工期趕，具體周邊情況詳(圖1)。

圖1 現(xiàn)場(chǎng)情況及周邊環(huán)境簡(jiǎn)圖

2 地下室階段平面布置優(yōu)化及應(yīng)用

2.1 鋼筋加工場(chǎng)、堆場(chǎng)及混凝土澆筑通道布置優(yōu)化

2.1.1原布置方案

原方案計(jì)劃在原有棧橋端頭及兩側(cè)支撐梁補(bǔ)砼棧板形成環(huán)形車道，作為地下室階段走車道及材料堆場(chǎng)(混凝土棧板采用200厚C35鋼筋混凝土澆筑，澆筑面積為3321m2)，為確保工期，此方案在中標(biāo)初期業(yè)主單位一直堅(jiān)持實(shí)施，如圖2所示。

1-混凝土棧板(材料堆場(chǎng))；2-材料運(yùn)輸通道；3-鋼棧橋。圖2 原方案平面布置圖

該方案可滿足施工進(jìn)度需求，保證地下室階段有充足的的運(yùn)輸通道及材料堆放場(chǎng)地，即能滿足場(chǎng)地內(nèi)材料堆放及交通需求，但施工成本高。經(jīng)測(cè)算，混凝土棧板(含設(shè)計(jì)費(fèi)、混凝土灌注樁+格構(gòu)柱、模板鋼筋混凝土)單價(jià)約1186元/m2(此單價(jià)未考慮混凝土棧板破除及外運(yùn)價(jià))，而且，所有混凝土支撐梁上的混凝土棧板后期均需破除，造成材料浪費(fèi)，不符合綠色施工理念。

2.1.2優(yōu)化后布置方案

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件及工程特點(diǎn)，確定各個(gè)堆場(chǎng)及混凝土罐車荷載參數(shù)，結(jié)合已有基坑支護(hù)設(shè)計(jì)圖紙?zhí)崆耙?guī)劃布置施工需求，進(jìn)行平面布置優(yōu)化?；炷翝矒v平臺(tái)棧板荷載按60t考慮，鋼筋原材堆場(chǎng)荷載按50kN/m2考慮,鋼筋加工場(chǎng)堆場(chǎng)按7.5kN/m2考慮,木工及零星材料堆場(chǎng)采用原有支撐梁砼棧板按3kN/m2考慮，請(qǐng)建設(shè)及監(jiān)理單位協(xié)調(diào)原基坑支護(hù)設(shè)計(jì)單位對(duì)荷載進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)算，確保施工安全。

經(jīng)過方案優(yōu)化，將棧橋通道兩側(cè)支撐梁補(bǔ)砼棧板做為砼車澆筑?？奎c(diǎn)、局部支撐梁補(bǔ)混凝土棧板作為鋼筋原材堆放點(diǎn)、局部支撐梁加設(shè)型鋼梁鋪設(shè)花紋鋼板形成鋼平臺(tái)作為鋼筋加工場(chǎng)，支撐梁加強(qiáng)板補(bǔ)強(qiáng)后作為模板及零星材料堆場(chǎng)等系列方案，滿足現(xiàn)場(chǎng)施工要求，經(jīng)原基坑支護(hù)設(shè)計(jì)單位驗(yàn)算同意后出具設(shè)計(jì)圖紙，具體布置如圖3所示。

1-鋼平臺(tái)(鋼筋加工場(chǎng))；2-混凝土棧板(鋼筋原材堆場(chǎng))；3-鋼棧橋；4-砼澆筑停車棧板；5-原支撐加強(qiáng)板；6-堆土平臺(tái)。圖3 優(yōu)化后地下室階段平面布置圖

該優(yōu)化通過在原有支撐梁上鋪設(shè)工字鋼，然后在上邊鋪設(shè)花紋鋼板用作鋼筋材料加工場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)深大狹窄場(chǎng)地內(nèi)鋼筋材料的加工；支撐梁上鋼平臺(tái)應(yīng)用技術(shù)采用的工字鋼屬于租賃，花紋鋼板屬于項(xiàng)目自采，后期用作施工電梯平臺(tái)鋪設(shè)，實(shí)現(xiàn)周轉(zhuǎn)利用，符合綠色施工理念；鋼平臺(tái)施工效率高，拆卸方便，縮短深大基坑地下室階段結(jié)構(gòu)施工工期，加快了施工進(jìn)度，節(jié)約了工期成本。混凝土澆筑平臺(tái)利用原有的出土鋼棧板在左右補(bǔ)加2塊8m×16m的混凝土棧板，滿足兩輛混凝土車澆筑混凝土，優(yōu)化前費(fèi)用為393.98萬(wàn)元，優(yōu)化后費(fèi)用為110.64萬(wàn)元，節(jié)約了費(fèi)用283.34萬(wàn)元，實(shí)施效果如圖4所示。

圖4 實(shí)施效果圖

2.2塔吊布置方案比較

(1)塔吊布置方案一：S12#樓塔吊可在該處地下室或副樓施工完成或者S12#樓施工至12F前拆除，使用時(shí)間約5～7個(gè)月，其余塔吊待結(jié)構(gòu)封頂后5個(gè)月內(nèi)拆除；TC7010塔吊運(yùn)轉(zhuǎn)緩慢，工作效率低，對(duì)施工進(jìn)度影響大，S10#、S11#及S15#樓按合同工期為6d/F，單層面積為1200m2，層高5m，進(jìn)度趕；各塔吊交叉較少，不利于趕工；TC7010塔吊租賃費(fèi)用較TC6010塔吊高很多，經(jīng)濟(jì)成本投入大。

(2)塔吊布置方案二：S16#樓北側(cè)地下室階段有施工盲區(qū)，S12#樓塔吊可在該處地下室或副樓施工完成或者S12#樓施工至12F前拆除，使用時(shí)間約5～7個(gè)月；兩臺(tái)TC7010塔吊運(yùn)轉(zhuǎn)緩慢，工作效率低，對(duì)施工進(jìn)度影響大，S10#、S11#及S15#樓按合同工期為6d/F，單層面積1200m2，層高5m，進(jìn)度趕；靠近S10#樓塔吊施工時(shí)需在副樓位置留設(shè)施工洞，副樓高4.5m；TC7010塔吊租賃費(fèi)用較TC6010塔吊高很多，經(jīng)濟(jì)成本投入大。

(3)塔吊布置方案三：S12#樓塔吊可在該處地下室或副樓施工完成或者S12#樓施工至12F前拆除，使用時(shí)間約5～7個(gè)月，其余塔吊待結(jié)構(gòu)封頂后5個(gè)月內(nèi)拆除，靠近S11#樓塔吊施工時(shí)需穿過副樓樓板，需留設(shè)施工洞，副樓高4.5m，該塔吊拆除時(shí)需采用QAY260汽車吊；靠近S10#樓塔吊施工時(shí)需在副樓位置留設(shè)施工洞，副樓高4.5m；各塔吊交叉區(qū)域較多，利于配合趕工；TC6010塔吊租賃費(fèi)用較低，經(jīng)濟(jì)成本投入小。經(jīng)過塔吊平面布置優(yōu)化節(jié)約成本40.5萬(wàn)元。

2.3 塔吊布置方案實(shí)施及其優(yōu)化效果

通過3種塔吊布置方案的對(duì)比與分析，最終選擇經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠、施工效率高的方案三布置方案，即S16#樓北側(cè)地下室階段采用臂長(zhǎng)60m的TC6013塔吊，待S15#樓施工至5F時(shí)，將該S16#樓塔吊截臂至40m，供S16#樓單獨(dú)使用，避免與S15#樓碰撞；S12#樓的TC4013塔吊在該處地下室或副樓施工完成或者S12#樓施工至12F前拆除，避免與S12#樓的碰撞，使用時(shí)間約5～7個(gè)月，位于S15#樓中心位置的TC6013塔吊臂長(zhǎng)為60m，所覆蓋范圍與其余塔吊均有重疊，交叉作業(yè)面大，適合趕工，其余塔吊待結(jié)構(gòu)封頂后5個(gè)月內(nèi)拆除。具體塔吊各階段布置方案詳(圖5)，現(xiàn)場(chǎng)塔吊布置方案三實(shí)施效果，如圖6所示。

目前，已受理一項(xiàng)實(shí)用新型專利及上報(bào)一項(xiàng)省級(jí)工法。

地下室階段地上主體階段塔吊布置方案一

地下室階段地上主體階段塔吊布置方案二塔吊布置方案三

圖6 塔吊布置方案三實(shí)施效果圖

3 結(jié)語(yǔ)

通過從場(chǎng)地材料堆放、加工、混凝土澆筑等一些列優(yōu)化不僅解決了狹窄場(chǎng)地地下室階段(鋼筋、模板及零星)材料堆放及混凝土車澆筑停放點(diǎn)困難問題，保證了施工進(jìn)度，且從采用混凝土棧板改為臨時(shí)鋼平臺(tái)、利用原有出土棧橋兩側(cè)增設(shè)混凝土棧板作為混凝土澆筑車停放點(diǎn)，減少混凝土浪費(fèi)，明顯降低了經(jīng)濟(jì)成本，符合綠色施工理念；同時(shí)，對(duì)不同施工階段進(jìn)行起重設(shè)備的靈活動(dòng)態(tài)布置，解決了異形深大基坑狹窄場(chǎng)地地下室階段的平面布置困難、施工成本高的問題[1-2]。

通過塔吊布置方案對(duì)比分析，從塔吊使用經(jīng)濟(jì)性、安全可靠性、現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)度要求及施工成本方面選擇最優(yōu)布置方案，滿足現(xiàn)場(chǎng)施工生產(chǎn)需求[3]。

該優(yōu)化經(jīng)驗(yàn)，特別對(duì)位于市中心繁華位置的深大基坑狹窄場(chǎng)地及基坑支護(hù)形式采用混凝土內(nèi)支撐梁的地下室階段場(chǎng)地布置和周邊有多塔作業(yè)的工程項(xiàng)目具有一定的指導(dǎo)和借鑒作用。