闹市中心区超高层拆改施工现场管理总结与反思

左武洪（上海建工集团股份有限公司，上海 200080）

闹市中心区超高层拆改施工现场管理总结与反思

Summary and Rethink of High-raise Building Demolition Site Management in Down Town

左武洪（上海建工集团股份有限公司，上海 200080）

通过工程实例，探讨了在闹市中心区紧邻地铁车站进行大面积地下室结构拆除改建工作的经验，提出科学合理的方案优化及实时数据监测与反馈在类似工程中广泛运用的重要性。同时，说明了液压爬升钢平台及附着升降脚手架等新技术对于闹市中心区超高层结构施工带来的诸多好处，以及探讨了一系列闹市中心区超高层施工的制约因素和工程过程中的应对措施。着重分析了该类项目全过程周期中绿色施工的各项实践及收获。

超高层 ；拆除 ； 闹市中心 ； 绿色施工

随着城市的飞速发展，建设工程项目甲方的更迭，建筑使用功能转换的现象越来越多地出现，与之相伴而生的就是一批拆除改建项目。有别于常规的结构施工与基坑支撑拆除，已有结构的拆改施工既要考虑普通结构施工及支撑拆除施工工序、工法、安全等方方面面的问题，同时，还必须考虑到结构拆除过程中对保留结构的保护及新老结构连接稳定性等一系列问题。其施工管理过程中的复杂性也将远大于单纯的结构施工及支撑拆除施工管理。

静安区 60 号街坊项目位于上海中心城区静安区，同时紧邻地铁车站，施工全过程跨越了地铁车站及隧道从施工到投入营运的全过程。同时，由于建设方的变更，建筑使用功能的调整，该项目需要对已经建成的地下室主体结构进行大面积的拆改，随后在地铁规定的有限时间内完成地上部分 250 m 超高层主体结构施工。其工程的独特性和由此产生的高度复合性，为工程过程中的现场管理带来了巨大的挑战。这些难特点在未来的工程中将会越来越多的被碰到。所以，结合该项目施工管理的经验，进行反思与总结，是很有必要的。

1 工程概况

静安区 60 号街坊项目二期项目位于上海市静安区，东临大田路，南靠山海关路，西至慈溪路，北依新闸路，占地面积 17 937 m2。地块东侧与在建的地铁 13 号线自然博物馆站相连，直通地下车站；南侧山海关路对面为在建中(项目中后期已竣工并投入使用)的上海自然博物馆，东南侧为静安雕塑公园；北侧毗邻在建中商业区工地；东、西侧毗邻居民住宅区(图 1)。

图1 上海市静安60号街坊项目地理位置及周边环境图

该工程由一幢塔楼(北区)和裙房(南区)组成(图 2、3)，总建筑面积约 18.3 万 m2，其中地上建筑面积约 13.8 万m2，地下建筑面积约 4.5 万 m2。塔楼为 54 层办公楼，高250 m，采用带环形桁架和外围劲性柱＋核心筒的结构体系(图2)。裙房为4层商业用房，高 26.5 m，采用框架结构。该项目地下室共 4 层，北区地下室先期完成，随后施工南区地下室。在南区地下室施工过程中，需要对北区地下室进行拆除改建。北区占地面积约 6 000 m2，其中需要拆除结构面积约 10 000 m2。

图2 塔楼结构体系效果图

图3 首层结构拆除平面图

2 工程难点

该项目位于上海市中心，周边建筑、管线密集，地下室的拆除改建面积大，又紧邻地铁 13 号线和自然博物馆。对拆除施工过程中的声光尘污染及拆除引起的周边建(构)筑物变形、沉降控制要求苛刻。同时，由于闹市中心区场地有限，拆除后混凝土块堆场有限，而闹市中心区又导致混凝土块外运只能在夜间进行。如何在上述种种因素制约下，保证现场进度，是工程伊始项目起就面临的难题。

由于地铁 13 号线筹划在 2015 年 8 月份开始试车，并于 2015 年 12 月前投入试运营。在施工单位 2014 年 6 月底才进入该项目开始着手地下室结构拆改施工的背景下，而地铁管理方仍要求在 2015 年 6 月底完成 54 层核心筒结构封顶，一个多月后的 8 月上旬塔楼主体结构封顶。在如此短的时间完成地下室拆改及地上结构施工，对任何施工单位都无疑是全方面的巨大挑战。地上施工过程中也时时刻刻面临着闹市中心区极其有限的场地导致的种种不利因素。只有通过严密的施工部署、有序的管理推进，才能够确保各项工作有条不紊的开展，最终保证各个节点目标。

3 地下室结构拆改施工管理反思

该项目地下室拆除面积相对较大，拆除过程需要充分考虑基坑的稳定性问题。同时，项目毗邻13号线地铁站，同时周边建(构)筑物密集，对拆除过程中基坑变形控制要求极高。若采取一次性拆除方案，就如同大开挖基坑施工，需要进行整体支撑围护以保证基坑安全，对造价和工期将产生巨大的影响。因此，结合工程实际，并配合上部结构施工流程需要，经过多轮的方案比选，最终确认了局部加撑，先撑后拆，分期拆除改建施工的施工方案。

一期拆除主要针对核心筒相关区域(图 4)，将原有剪力墙及核心筒区域楼板先行拆除，满足新建核心筒结构先行施工需求，使得新建核心筒能够不受其他区域影响。在地下室其他部分仍在进行拆除改建的同时，核心筒剪力墙可以独立向上施工，确保满足地铁要求封顶时间。同时，通过对拆除区域的控制，保证了已拆除的混凝土块的堆场，一定程度上缓解了废弃物堆场的制约，加速了整体拆除速度。考虑原有核心筒剪力墙及楼板结构拆除后，核心筒区域及周边坡道区域存在大量空洞，东西向无传力结构，易造成基坑变形。故在坡道及剪力墙保留位置加设东西向的传力支撑，替代原有剪力墙及楼板结构，组成基坑东西向新的传力体系，保证了基坑的稳定，也有效地控制了地铁车站及隧道的变形。

图4 一期拆除区域示意图

二期拆除主要是考虑塔楼核心筒外围结构封顶时间要求，先行将塔楼地上结构相关区域进行拆除改建(图 5)。与一期改建换撑思路类似，对于二期拆除施工后造成的缺失传力结构位置，提前加设支撑，形成新的传力体系。同时，尽可能的保留原有结构梁，使原有结构梁与新加支撑配合组成新的传力体系。通过上述措施，从施工监测数据可以总结出，拆改过程中，各支撑构件在结构拆除后立刻进入受力状态。也正是受益于有效的替代传力体系，尽管地下室已经经过了大面积的拆除改建，基坑和地铁车站的变形始终处在可控范围内。

图5 二期拆除区域示意图

经过一期、二期的拆改，核心筒和外围结构分别于2014 年 8 月初及 2014 年 12 月底出 ±0.00，为按地铁要求时间完成结构封顶打下了坚实的基础。在一、二期拆改完成后，项目部迅速转换思路，对三期拆改方案进行根本性的调整。一改一、二期从上到下拆除再从 B4 往上改建的方案，三期改建选择了逐层拆除，拆除完成立即开展该层改建工作，待结构达到强度后，再进行下一层结构拆改的方案。即实现了首层板较快封闭，保证了足够的施工场地。同时，通过永久结构作为传力体系，减少了三期拆改过程中对新加支撑的需求，有效地节约了成本。

经过项目部的精心部署，在寸土寸金的静安宝地，紧临着 13 号线和自然博物馆，该项目顺利完成了地下室改建施工。整个施工过程，基坑围护稳定，周边建(构)筑物变形始终处于许可范围。在闹市中心区开展如此大规模结构改建工作，在上海乃至全国也是很少见的。通过这次闹市中心区大型拆改实践，我们深深地体会到科学的、结合实际的、因地制宜的施工部署可以为整个施工过程管理带来巨大的便利，同时也可以使得复杂的问题简单化、清晰化。伴随着整个结构拆改过程，第三方监测单位也在贯穿始终地进行着各项测量工作。实时的监测充分验证了转换传力体系的受力变化，结合基坑及周边建(构)筑物的变形情况，更使我们对所制定的这一套施工部署充满了信心。同时，根据实时监测数据，可以直观地看出各构件受力分布情况，使得我们在后续施工过程中，可以针对前期受力较大部位采取加大支撑承载力的措施，进一步保证了拆改过程的安全，控制基坑变形。

4 地上结构施工管理

为满足地铁要求结构封顶时间，该项目塔楼核心筒单独向上先行施工，外围结构随后施工。核心筒部分仅先行施工剪力墙及墙内暗柱及连梁。核心筒内梁板结构与外围混凝土一同施工。核心筒 3 层施工完成后，安装液压爬升钢平台系统，后续使用钢平台系统开展核心筒施工工作。外围从 2层开始采用整体提升脚手架体系进行施工。材料的垂直运输采用 2 台动臂式塔吊，塔吊基础设置在结构底板上，采用外扶形式固定在塔楼外围柱上。在施工过程中，遇到核心筒领先外围结构较多的情况，塔吊采用超长扶墙杆件固定在核心筒剪力墙上，以满足核心筒先行施工需求。塔楼外围设置2 台人货梯。核心筒内设置 1 台高速人货梯直达钢平台顶部，其他楼层不停靠(图 6 、7)。

图6 现场布置图

图7 施工立面示意图

通过对于液压爬升钢平台及附着爬升脚手架这两个新技术的运用，该项目最终实现了核心筒 3.5 d 一层、外围结构4 d 的目标，安全、顺利地完成了地铁对于结构封顶的工期要求。可以说，钢平台和附着升降脚手架首先从安全角度为超高层结构施工创造了良好的作业环境，同时，通过细致到小时的工作部署与工序搭接管理，最终才能够保证地上部分主体结构始终在一个高速、可控的节奏下开展。

像钢平台和附着升降脚手架这样的新工艺、新技术在未来一定会越来越广泛地被应用到超高层结构施工中去。闹市中心区超高层结构施工的特点，亦可以说瓶颈在于施工场地极其有限，导致垂直运输压力较于一般超高层结构施工更为巨大。从场布图中不难看出，除了必要的施工道路外，整个施工现场几乎没有较为合适的临时材料堆放场地。这也就势必导致进场材料必须第一时间被运输到施工部位，而现场仅有的临时堆场只能用于不可避免的钢结构构件堆放。这不仅给现场材料管理提出了巨大的挑战，同时，对于垂直运输也带了极大的压力。通过一段时间的磨合，我们总结出了一套较为有效的管理办法。项目部规定所有进场材料必须提前申报总承包单位，只有得到总承包单位进场许可后，方可进场；总承包将根据现场对于材料的需求程度及卸车运输所需时间，提前一天排定第二日的到货及吊运计划。后期塔吊拆除之后，原则上，一切材料只允许在晚上进入工地，并且卸车后，必须立即通过人货梯运送到待施工楼层，从而避免了过多材料堆放堵塞首层施工道路，同时，有效避开工人及管理人员上下与材料运输之间时间的冲突。同时，在白天期间，根据现场施工部署，对于人货梯实行动态的分区停靠，提升了人货梯的运送效率。

闹事中心区超高层施工另一个显著问题就在于文明施工。由于紧邻居民区，施工现场的一举一动都在周围居民的关注之下。文明施工要求，也理所当然地相较于一般工程要严格许多。针对文明施工中最显著的声光尘污染控制，该项目采取了许多措施。首先“约法三章”，对工人进行反复教育，培养工人减少产生噪声的想法，同时尽可能采用一系列静音设备。其次建立奖惩机制，安排噪声巡视监控负责人，对于噪声控制良好到位的进行奖励，对于噪声超标部位施工单位处以罚款、通报批评及专题教育，教育后仍未改善的队伍立即清退出场。施工现场通过钢平台、附着升降脚手架及钢结构焊接平台的使用，将施工过程中的光污染有效的与周边环境进行了隔离。同时，在塔吊及钢平台上设置 LOGO彩灯，并在钢平台上配备了日光灯，力争将施工现场融入到上海的夜景之中。最后做到施工区域办公化，施工管理常态化。通过钢平台等一系列新技术的应用，力争将施工作业面达到现场办公的要求，同时，所有现场管理人员对于施工作业面的脏乱差现象采取零容忍态度，保证楼层安全防护绿网到位，垃圾及时清扫外运，临时废弃物归堆得到有效覆盖。通过现场采取的一系列措施，同时让周边居民代表定期进入工地，对现场施工的各个环节提出意见建议，充当义务监督员，有效缓解了居民对施工现场的不满，提升施工现场安全文明施工水平。

5 绿色施工的实践与收获

面对常规施工因闹市中心这个特殊因素而产生的种种新的问题，该项目采取了各种措施将其一一解决。除此之外，在满足常规施工安全、质量要求的同时，该项目还需争创LEED 白金奖及“上海市级文明工地”。为此，该项目又做出了许多的努力。

在闹市中心特殊工况下对项目进展带来极大挑战的同时，较高的绿色施工要求也是项目部不得不面对的严峻问题。为了实现绿色施工目标，该项目主要从材料和现场管理2 个方面开展工作。材料的选取和控制可以说是绿色施工的源头。在材料采购方面，该项目在筹划阶段就积极与业主、设计沟通，对于采购距离超过 800 km 的材料，主动要求进行替换，保证最大限度的区域性材料采购。对于施工现场主要有害气体源头的粘结剂和油漆，根据 LEED 白金奖的要求，均进行 VOC 检测，只有达标的产品才可使用到施工现场。同时，在材料采供过程中，注重对材料循环成分的控制，尽可能选用回收材料再生产制作的材料。与之相对应，施工现场同样也注重对废弃物的整理回收，对现场废弃物统一收集并分类归堆。将可循环材料统一处理给专门的材料循环公司；不可再生产材料，尽可能地利用到施工现场，如混凝土砌块碎块用作现场临时坡道填充料。通过上述措施，保证被用到现场的材料一定是最绿色、最环保的，从根源开始实践绿色施工。

同样，在施工现场，除常规的节水、节电、节油措施，施工现场还采用了钢大模板，从而替代常规木模板，解决了木模板的周期损耗问题。每日进行现场清理，确保每天收工后，现场废弃物清理分类归堆，施工材料得到妥善收集，避免了现场无序堆放造成的无谓的材料浪费现象。对于易受潮的材料，做到完全包裹封闭处理。对于易挥发材料，严格密封保存。保证抵达施工现场材料不会因为保存不当，出现浪费现象。同时，为了提升施工现场文明施工水平，项目配备专业清洁队伍，对整个施工区域进行地毯式清扫，配备专业洒水车，有效控制扬尘、垃圾等问题。对封闭施工区域，配置鼓风机，保证施工现场空气环境始终处在较为优良状态。

通过上述措施，我们始终致力于采用最为绿色环保的材料，并通过科学合理的管理办法，保证材料能够最大限度地被使用到施工现场。同时，我们也在想尽一切办法，提升施工现场的文明程度，提供更为优良的作业环境，力争尽可能的实现施工现场“办公室化”的目标。

6 结 语

在闹市中心区且紧邻地铁车站的情况下，开展地下室大面积结构拆除改建工作，对于周边建(构)筑物变形的控制是极其重要的一环。通过科学合理的方案优化，灵活运用保留结构与新增支撑结构实现拆除过程中的传力体系替换，可以有效保证基坑围护稳定性，保证周边建(构)筑物的安全。同时，拆除改建过程的监测数据可以充分体现基坑传力体系的工作情况，辅以周边建(构)筑物的变形情况，可以对于基坑稳定性做出直观的判断。同时，监测数据也是替换传力体系优化的良好依据。

在闹市中心区超高层结构施工中，像液压爬升钢平台及附着升降脚手架等一系列新技术，可以为工人创造更加良好、安全的施工环境，既有利于保证施工安全，提升工程进度，同时也对现场文明施工带来极大的好处。闹市中心区超高层结构施工部署中，材料堆放及垂直运输将是关系到项目方方面面的关键环节，只有通过强势、有效的统筹管理，才能保证现场各项工作处于有序的状态。加强安全文明施工管理，同样是闹市中心区超高层结构施工过程中，不忽视的重要环节。

除此之外，闹市中心绿色施工无疑是重中之重的课题。由于该项目较高的绿色施工要求，项目部采取了一系列的措施办法，尽可能提升项目现场文明施工、绿色施工水平。通过现场实践，已取得了良好的效果，得到了周边居民及区、市级管理部门的认可。这为项目的顺利进行提供了良好的条件。

TU50

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1674-814X(2017)02-0013-05

2016-12-25

左武洪，现供职于上海建工集团股份有限公司。作者通信地址：上海市东大名路666号，邮编：200080。