王陳遠(yuǎn) ,張宗瑋 ,謝堅(jiān)勛,何清華 ,覃柳淼 (.上海西岸傳媒港開(kāi)發(fā)建設(shè)有限公司, 上海 00;.上??迫鹫嬲\(chéng)建設(shè)項(xiàng)目管理有限公司, 上海 0009;.同濟(jì)大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院, 上海 0009)
當(dāng)前,我國(guó)正處于快速城鎮(zhèn)化的關(guān)鍵階段,城市建設(shè)和更新的品質(zhì)亟待提升。片區(qū)整體開(kāi)發(fā)模式是以城市高質(zhì)量發(fā)展為目標(biāo)導(dǎo)向,在一定的城市高價(jià)值土地規(guī)劃區(qū)域(街區(qū)或多地塊)內(nèi),從區(qū)域整體的角度考慮規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工建設(shè)和物業(yè)運(yùn)營(yíng)的開(kāi)發(fā)模式,為城市的高質(zhì)量開(kāi)發(fā)問(wèn)題提供了一個(gè)有效的解決方案。
片區(qū)整體開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的大規(guī)模、多子項(xiàng)、功能復(fù)合、高密度、公共開(kāi)放空間、共建共享設(shè)施等特點(diǎn)導(dǎo)致其在開(kāi)發(fā)建設(shè)的過(guò)程中存在大量的技術(shù)與協(xié)調(diào)兩個(gè)層面的整合工作,需要通過(guò)設(shè)計(jì)總控來(lái)進(jìn)行全過(guò)程、多方位的動(dòng)態(tài)化管控。
設(shè)計(jì)總控已經(jīng)成為片區(qū)整體開(kāi)發(fā)項(xiàng)目提升整體設(shè)計(jì)質(zhì)量、確保高完成率建設(shè)落地、實(shí)現(xiàn)區(qū)域整體高品質(zhì)開(kāi)發(fā)的不可或缺的“標(biāo)準(zhǔn)配置”[1]。在上海西岸傳媒港項(xiàng)目,設(shè)計(jì)總控對(duì)確立、發(fā)展、深化和落實(shí)城市設(shè)計(jì),整合建筑、景觀、公共空間、市政、交通等各項(xiàng)重要的工程要素起到了重要作用。
西岸傳媒港項(xiàng)目(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“本項(xiàng)目”)位于上海徐匯濱江,總建筑面積約100萬(wàn)m2,單獨(dú)立項(xiàng)的項(xiàng)目數(shù)量20項(xiàng),是一個(gè)超大型復(fù)雜群體項(xiàng)目。項(xiàng)目積極探索“區(qū)域組團(tuán)式整體開(kāi)發(fā)模式”,采用地上地下分別出讓的“帶地下空間、帶設(shè)計(jì)方案、帶綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)”的“三帶”土地出讓創(chuàng)新方式,通過(guò)建立起以設(shè)計(jì)導(dǎo)則為抓手的“設(shè)計(jì)總控”機(jī)制,重點(diǎn)解決了地上與地下、工程系統(tǒng)與周邊環(huán)境、工程系統(tǒng)局部與整體等關(guān)系[2]。
片區(qū)整體開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)單位一般分為(項(xiàng)目群)總體設(shè)計(jì)單位、各項(xiàng)目主設(shè)計(jì)單位和專(zhuān)項(xiàng)設(shè)計(jì)單位等三類(lèi),其中總體設(shè)計(jì)單位中的城市設(shè)計(jì)單位、設(shè)計(jì)總控單位與各專(zhuān)項(xiàng)設(shè)計(jì)總控單位即組成了項(xiàng)目的設(shè)計(jì)總控團(tuán)隊(duì)(如圖1所示),負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行全局設(shè)計(jì)和控制調(diào)整,對(duì)各項(xiàng)目主設(shè)計(jì)和專(zhuān)項(xiàng)設(shè)計(jì)起到集成、指導(dǎo)、引領(lǐng)和協(xié)調(diào)作用。
圖1 西岸傳媒港項(xiàng)目設(shè)計(jì)總控團(tuán)隊(duì)構(gòu)成
片區(qū)整體開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的各地塊之間、地上建筑和地下空間在各系統(tǒng)上是整體算賬、無(wú)縫銜接的[3]。以西岸傳媒港項(xiàng)目為例,單地塊項(xiàng)目的地上建筑和地下空間共同構(gòu)成了一個(gè)項(xiàng)目單體(小系統(tǒng)),而9個(gè)地塊項(xiàng)目通過(guò)地下空間、市政道路和二層平臺(tái)又形成了一個(gè)區(qū)域整體(大系統(tǒng))。為了實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目單體和區(qū)域整體之間的系統(tǒng)整合,本項(xiàng)目建立了設(shè)計(jì)總控的組織體系,如圖2所示。
圖2 西岸傳媒港項(xiàng)目設(shè)計(jì)總控組織體系圖
設(shè)計(jì)總控單位主要扮演統(tǒng)籌協(xié)調(diào)解決整體與單體、規(guī)劃與建筑、設(shè)計(jì)與審批以及各子(專(zhuān))項(xiàng)、各條線之間矛盾的“牽頭者”的角色,起到監(jiān)督各子(專(zhuān))項(xiàng)執(zhí)行設(shè)計(jì)導(dǎo)則、協(xié)調(diào)解決各種銜接問(wèn)題和提供技術(shù)支持的作用。其具體的工作權(quán)責(zé)包括牽頭搭建協(xié)調(diào)平臺(tái),在項(xiàng)目規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)的全過(guò)程中動(dòng)態(tài)跟進(jìn)對(duì)區(qū)域內(nèi)各地塊、各子項(xiàng)、各專(zhuān)項(xiàng)設(shè)計(jì)單位的管理和協(xié)調(diào),通過(guò)相互提資、相互確認(rèn)來(lái)協(xié)同推進(jìn)完成項(xiàng)目范圍內(nèi)的所有設(shè)計(jì)工作。此外,設(shè)計(jì)總控單位還需負(fù)責(zé)兜底完成本項(xiàng)目范圍內(nèi)未被其他單位覆蓋的所有設(shè)計(jì)工作。
片區(qū)整體開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)總控工作一般分為精細(xì)化城市設(shè)計(jì),總體設(shè)計(jì)方案及設(shè)計(jì)導(dǎo)則編制,方案設(shè)計(jì)及擴(kuò)初設(shè)計(jì),施工圖設(shè)計(jì)和施工實(shí)施五個(gè)階段。設(shè)計(jì)總控的工作原理實(shí)則是針對(duì)不同階段不同的設(shè)計(jì)工作重點(diǎn),以設(shè)計(jì)、審核與協(xié)調(diào)三大工作機(jī)制為抓手,通過(guò)召開(kāi)專(zhuān)家評(píng)審會(huì)議和全面應(yīng)用BIM等數(shù)字建造技術(shù),對(duì)規(guī)劃、消防、交通、綠化景觀、公共空間、地下空間、結(jié)構(gòu)、機(jī)電、能源中心、綠色建筑、人防、地鐵接駁等各層面實(shí)施動(dòng)態(tài)化的綜合性統(tǒng)籌與調(diào)控,細(xì)化技術(shù)解決方案,形成協(xié)調(diào)紀(jì)要(包括附件),為項(xiàng)目的順利推進(jìn)保駕護(hù)航。
設(shè)計(jì)、審核與協(xié)調(diào)三大工作機(jī)制均遵循“總—分—總”的邏輯關(guān)系,即首先在總體層面上完成城市設(shè)計(jì)優(yōu)化和設(shè)計(jì)導(dǎo)則編制,然后由各設(shè)計(jì)單位分別對(duì)所負(fù)責(zé)的單體建筑進(jìn)行設(shè)計(jì),最后再交由設(shè)計(jì)總控單位進(jìn)行匯總和協(xié)調(diào),最終迭代形成符合整體要求的各項(xiàng)目設(shè)計(jì)成果(如圖3所示)。
圖3 設(shè)計(jì)總控的“總—分—總”工作原理圖
此外,設(shè)計(jì)總控并不能單純概括成某一階段的設(shè)計(jì)和協(xié)調(diào)工作,而是一個(gè)貫穿精細(xì)化城市設(shè)計(jì)、總體設(shè)計(jì)方案及設(shè)計(jì)導(dǎo)則編制、方案設(shè)計(jì)及擴(kuò)初設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)、施工實(shí)施五個(gè)階段的全過(guò)程的工作體系[4]。
由于片區(qū)整體開(kāi)發(fā)項(xiàng)目各地塊的土地出讓順序存在先后,必然使區(qū)域內(nèi)各地塊的開(kāi)發(fā)建設(shè)時(shí)序無(wú)法實(shí)現(xiàn)理想化的同步性,極大加劇了項(xiàng)目順利推進(jìn)的不確定性。設(shè)計(jì)總控工作在力求實(shí)現(xiàn)區(qū)域三維空間全要素(建筑、市政、交通、地下空間、公共空間、綠化景觀等)最優(yōu)化整合的同時(shí),須前瞻性地考慮區(qū)域內(nèi)各關(guān)聯(lián)子(專(zhuān))項(xiàng)的工程實(shí)操落地在時(shí)間維度上的合理性。由此,筆者提出了“4D設(shè)計(jì)總控思維”,其中的“4D”指三維空間+時(shí)間的組合。以下結(jié)合本項(xiàng)目在開(kāi)展設(shè)計(jì)總控工作中的三個(gè)典型案例來(lái)進(jìn)一步分析設(shè)計(jì)總控工作基于“4D”思維的重要性。
本項(xiàng)目及其內(nèi)部市政道路總基坑面積約15.7萬(wàn)m2,外圍延長(zhǎng)米約1 630 m,基坑普遍挖深約16.2 m,屬于超大規(guī)模復(fù)雜基坑群工程。本項(xiàng)目基坑群工程設(shè)計(jì)總控除須解決基坑群自身安全及周邊環(huán)境保護(hù)等一系列超常規(guī)的技術(shù)難題外,還須根據(jù)各地塊基坑與地下結(jié)構(gòu)既定的不同工期目標(biāo),在充分研究各鄰近地塊之間相互依賴(lài)、相互制約的錯(cuò)綜關(guān)系的基礎(chǔ)上來(lái)合理確定基坑群的分區(qū)、工況順序以及支護(hù)結(jié)構(gòu)等[5]。
本項(xiàng)目設(shè)計(jì)總控團(tuán)隊(duì)根據(jù)2014年制定的區(qū)域總體開(kāi)發(fā)時(shí)序,將基坑群大致分為兩個(gè)階段實(shí)施:第一階段同步開(kāi)工實(shí)施K、O地塊與F、L、M地塊;第二階段開(kāi)工實(shí)施E、J、G、N地塊[6]。
第一階段中,為滿(mǎn)足開(kāi)發(fā)要求,同時(shí)確保基坑開(kāi)挖對(duì)周邊環(huán)境尤其是對(duì)龍騰大道的影響在控制范圍內(nèi),從設(shè)計(jì)總控的角度對(duì)基坑分區(qū)作如下安排:K、O地塊與鄰近的M地塊之間,M、L地塊之間,L、F地塊之間均設(shè)置雙隔斷,各鄰近地塊之間形成緩沖區(qū),減小基坑施工之間的互相制約。第一階段分基坑分區(qū)及總體施工流程,如圖4中①→②→③的工況順序所示。
圖4 第一階段基坑群分區(qū)平面及工況示意圖
按最初總體建設(shè)時(shí)序,第二階段E、J、G、N四地塊在基坑開(kāi)挖實(shí)施時(shí),第一階段實(shí)施的K、O、F、L、M地塊的地下結(jié)構(gòu)均已完成,而在后續(xù)四地塊中,E、N兩個(gè)地塊為首批開(kāi)工對(duì)象,J、G地塊為第二批開(kāi)工對(duì)象,且E、J地塊之間以及G、N地塊之間不考慮同步實(shí)施。為此,E、J地塊之間與G、N地塊之間均僅設(shè)置單隔斷,J、G地塊分別在E、N地塊施工至地下一層結(jié)構(gòu)后再開(kāi)挖。分區(qū)及工況順序,如圖5所示。
圖5 第二階段第一版基坑群分區(qū)平面及工況示意圖
截至2016年7月底,F(xiàn)、M、L、O四地塊及K地塊K1區(qū)地下結(jié)構(gòu)基本完成,而后續(xù)E、J、G、N四地塊和北側(cè)鄰近H地塊的進(jìn)度目標(biāo)也進(jìn)一步明確。為加快總體形象進(jìn)度以滿(mǎn)足新的工期要求,本項(xiàng)目第二階段將面臨E、J、G、N、H五個(gè)地塊同時(shí)開(kāi)挖的不利情況,因此,從設(shè)計(jì)總控角度對(duì)第二階段的基坑群分區(qū)及工況作出了如下調(diào)整:
(1)在E1區(qū)與J區(qū)之間、G1區(qū)與N區(qū)之間、H區(qū)與E/J區(qū)之間各增設(shè)一道臨時(shí)地下連續(xù)墻形成緩沖區(qū),其寬度不小于一倍開(kāi)挖深度,以確保E、J、G、N、H地塊大面積范圍內(nèi)地下室能夠同步進(jìn)行開(kāi)挖并在短時(shí)間內(nèi)形成地下結(jié)構(gòu);
(2)緩沖區(qū)域除外,E、N區(qū)大基坑為第一批開(kāi)挖對(duì)象,G、J區(qū)大基坑為第二批開(kāi)挖對(duì)象同步實(shí)施。
經(jīng)設(shè)計(jì)總控調(diào)整后的第二階段分區(qū)及工況流程,如圖6所示。
圖6 第二階段第二版(調(diào)整后)基坑分區(qū)平面及工況示意圖
具體的施工流程為:
(1)同步實(shí)施E1區(qū)、N1區(qū);
(2)待E1區(qū)、N1區(qū)基礎(chǔ)底板完成后,分別開(kāi)挖J1區(qū)、G1區(qū)基坑;
(3)待E1區(qū)與J1區(qū)、N1區(qū)與G1區(qū)地下B1層完成后,分別開(kāi)挖J2區(qū)、N2區(qū)基坑;待E1區(qū)地下B1層完成后,依次開(kāi)挖地鐵側(cè)E2-1區(qū)、E2-2區(qū)、E2-3區(qū)、E2-4區(qū);待G1區(qū)地下B1層完成后,依次開(kāi)挖地鐵側(cè)G2-1區(qū)、G2-2區(qū)、G2-3區(qū)。
設(shè)計(jì)總控團(tuán)隊(duì)將當(dāng)前群體工程項(xiàng)目所普遍采用的“市政先行、永臨結(jié)合”的“市政前置法”應(yīng)用于本項(xiàng)目,在加快地上地下整體施工協(xié)同推進(jìn)的同時(shí)獲取了明顯的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)總控為了創(chuàng)造東西向中軸線兩條市政道路(龍文路、龍臺(tái)路)先行回筑、壓實(shí)施工所必需的臨時(shí)擋土條件,沿兩條道路外側(cè)通長(zhǎng)設(shè)計(jì)了共計(jì)四道鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的擋土墻,順利實(shí)現(xiàn)了這兩條市政道路的先行施工。但這四道在項(xiàng)目建設(shè)時(shí)序前期所形成的造價(jià)不菲的鋼筋混凝土擋土墻,卻演變?yōu)楸卷?xiàng)目建設(shè)時(shí)序后期南北向道路管網(wǎng)及相鄰地塊間管線橫穿過(guò)路時(shí)的工程障礙,成了“攔路虎”。
此外,本項(xiàng)目個(gè)別地塊建筑物的“高貼線率”使裙房和主樓之間連接跨內(nèi)(沉降有顯著差異的位置)留設(shè)用于控制沉降差的沉降后澆帶的位置,侵入到了區(qū)域內(nèi)需先行實(shí)施的市政道路的施工范圍(如圖7所示)。本項(xiàng)目沉降后澆帶封閉,需滿(mǎn)足后澆帶兩側(cè)混凝土澆筑90 d后、待兩側(cè)較高部分結(jié)構(gòu)完成、隔墻砌筑完畢以及沉降基本穩(wěn)定這四大前置條件,進(jìn)而在一定程度上影響了整個(gè)區(qū)域市政先行的總體施工部署。因此,設(shè)計(jì)總控在運(yùn)用市政先行、永臨結(jié)合技術(shù)時(shí),應(yīng)基于“4D”思維針對(duì)性地采取以下三條策略。
圖7 北區(qū)E、J、K地塊內(nèi)沉降后澆帶影響市政道路先行實(shí)施的示意圖
(1)針對(duì)沉降后澆帶的留設(shè)位置進(jìn)行優(yōu)化選擇,即設(shè)計(jì)不僅需要從沉降后澆帶受力性能角度出發(fā),將其留設(shè)于主樓與裙房的聯(lián)結(jié)跨內(nèi)(即剪力較小的位置),還要從地上地下協(xié)同推進(jìn)的建設(shè)時(shí)序出發(fā),在留設(shè)沉降后澆帶時(shí)前瞻性地進(jìn)行優(yōu)化,以盡量避開(kāi)可能會(huì)對(duì)后續(xù)的關(guān)鍵施工項(xiàng)目(如市政道路、綜合管廊)以及現(xiàn)場(chǎng)施工條件(如地塊內(nèi)施工道路的貫通性、地下有安裝要求的設(shè)備用房)帶來(lái)困難的部位。
(2)對(duì)位于地下室頂板上方永臨結(jié)合的結(jié)建式道路進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),可通過(guò)采取整體降板的措施來(lái)解決道路路基先行回筑、壓實(shí)施工期間的擋土問(wèn)題,進(jìn)而節(jié)約臨時(shí)擋土措施等方面的巨額投資。
(3)若因地下室層高限載無(wú)法實(shí)現(xiàn)整體降板,確需設(shè)計(jì)通長(zhǎng)鋼筋混凝土擋土墻的,施工前應(yīng)完成場(chǎng)外管線綜合深化設(shè)計(jì)及與場(chǎng)內(nèi)管線接駁模擬,通過(guò)在正式施工前進(jìn)行虛擬建造,提前在擋土墻施工期間采用預(yù)留套管的方式最大限度地解決“攔路虎”問(wèn)題。
消防作為片區(qū)整體開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的一項(xiàng)重中之重的專(zhuān)項(xiàng)工程,其專(zhuān)項(xiàng)設(shè)計(jì)在區(qū)域內(nèi)各地塊的地上地下自成體系的同時(shí),還需通過(guò)設(shè)計(jì)總控工作來(lái)實(shí)現(xiàn)相互關(guān)聯(lián)、緊密配合和整體支撐。項(xiàng)目的消防工程通過(guò)設(shè)計(jì)總控工作形成了三級(jí)消防控制中心及控制系統(tǒng),即1個(gè)消防控制總中心、5個(gè)一級(jí)消防控制分中心和9個(gè)各地塊獨(dú)立的二級(jí)消防控制分中心(如圖8所示)。
圖8 西岸傳媒港項(xiàng)目消防控制中心及控制系統(tǒng)分級(jí)及邏輯關(guān)系示意圖
本項(xiàng)目的消防控制中心及控制系統(tǒng)雖然通過(guò)設(shè)計(jì)總控較好實(shí)現(xiàn)了分區(qū)分級(jí)管控以及上級(jí)對(duì)下級(jí)的可監(jiān)可控,但受現(xiàn)場(chǎng)各地塊穿插實(shí)施等具體因素影響,基于“4D”視角來(lái)看還可以更加優(yōu)化組織,從前期設(shè)計(jì)階段即考慮消防控制中心及控制系統(tǒng)的建設(shè)時(shí)序與整個(gè)消防工程的驗(yàn)收流程之間是息息相關(guān)的。從常規(guī)的控制線路路由的空間優(yōu)化角度,將本項(xiàng)目消防控制的總中心及一級(jí)中心全數(shù)設(shè)置在了分別位于南、北、中三大區(qū)域所對(duì)應(yīng)的居中的J、L、N三個(gè)地塊內(nèi)(如圖9所示)。
圖9 西岸傳媒港項(xiàng)目消防控制中心平面布置示意圖
由圖9可見(jiàn),本項(xiàng)目南區(qū)的N地塊內(nèi)除了設(shè)置了本地塊的二級(jí)消防控制中心外,還集中設(shè)置了1個(gè)消防控制總中心和3個(gè)一級(jí)消防控制中心(南區(qū)消防控制一級(jí)分中心、能源中心消控室和地下環(huán)通道消控室)。然而,受種種因素限制,該地塊的實(shí)際建設(shè)時(shí)序是9個(gè)地塊里最為緩慢的,其與本項(xiàng)目地下空間整體進(jìn)入驗(yàn)收狀態(tài)的不匹配,導(dǎo)致了項(xiàng)目地下空間及相鄰地塊消防工程的驗(yàn)收工作受阻,從而不得不通過(guò)增設(shè)臨時(shí)的消防控制系統(tǒng)及臨時(shí)消防疏散等被動(dòng)創(chuàng)新的驗(yàn)收措施來(lái)實(shí)現(xiàn)消防工程先行地塊的先行驗(yàn)收。
片區(qū)整體開(kāi)發(fā)是城市建設(shè)與更新集約化、有機(jī)化、活力化和可持續(xù)發(fā)展的重要策略,而設(shè)計(jì)總控作為片區(qū)整體開(kāi)發(fā)項(xiàng)目順利推進(jìn)的重要抓手,尚處于探索階段?!?D設(shè)計(jì)總控思維”正是基于深入分析了片區(qū)整體開(kāi)發(fā)項(xiàng)目建設(shè)時(shí)序的不確定性對(duì)項(xiàng)目的子項(xiàng)乃至整體的工程實(shí)操落地性的極大影響而提出的,指明了設(shè)計(jì)總控追求極致的探索方向[7]。
本文引用西岸傳媒港項(xiàng)目的三個(gè)設(shè)計(jì)總控案例,僅為詮釋設(shè)計(jì)總控工作“全方位統(tǒng)籌、動(dòng)態(tài)化協(xié)調(diào)”的內(nèi)涵,強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)總控工作的“全方位”與“動(dòng)態(tài)化”在多地塊統(tǒng)一開(kāi)發(fā)復(fù)雜項(xiàng)目中的重要性和特殊性。需要強(qiáng)調(diào)的是,設(shè)計(jì)總控工作的成果雖然最終要體現(xiàn)在設(shè)計(jì)圖紙上,但整個(gè)總控過(guò)程是由設(shè)計(jì)單位、業(yè)主單位和項(xiàng)目管理單位共同完成的,業(yè)主單位和項(xiàng)目管理單位由于更加靠近項(xiàng)目實(shí)施現(xiàn)場(chǎng),更應(yīng)重視項(xiàng)目的“全方位”和“動(dòng)態(tài)化”對(duì)設(shè)計(jì)總控工作的影響。
設(shè)計(jì)總控具有設(shè)計(jì)、工程、管控與協(xié)調(diào)四大屬性,基于“4D”思維對(duì)設(shè)計(jì)總控的工程屬性提出了更為精細(xì)化的要求,即設(shè)計(jì)總控要在充分發(fā)揮工程經(jīng)驗(yàn)前置對(duì)項(xiàng)目順利推進(jìn)的協(xié)助作用的同時(shí),還需通過(guò)建立現(xiàn)場(chǎng)巡查、問(wèn)題跟蹤、專(zhuān)題例會(huì)等設(shè)計(jì)總控工作機(jī)制來(lái)動(dòng)態(tài)化比對(duì)項(xiàng)目各子(專(zhuān))項(xiàng)的開(kāi)發(fā)建設(shè)計(jì)劃與實(shí)際工程進(jìn)度并適時(shí)提出應(yīng)變方案,進(jìn)而最大限度地確保片區(qū)整體開(kāi)發(fā)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)總控工作目標(biāo)。