在未知地下障碍物条件下的桩基围护施工阶段总平面动态布置

林 海 钱福健 夏峰海 徐树荣

中建八局第三建设有限公司 上海 201206

上海市中心地段某大型项目在开工时，建设单位未做物探报告，在桩基及围护工程施工伊始，施工单位在施工首开地下连续墙槽壁加固时，发现场地内有遗留旧工程方桩及其他钢筋混凝土基础等障碍物，位置、数量、形式等均未知。一般项目开工前均完成物探，因此对在未知地下障碍物条件下进行整体桩基围护施工的研究很少[1-4]。本项目根据工期要求、交通组织、施工机械布置等，在无法采用场地全硬化的情况下，总平面采用合理的动态布置，有效地完成了桩基围护施工阶段的文明施工、清障等工作。

1 工程概况

本工程位于上海市浦东新区塘东开发地块的北片TD-1地块，东至杨高南路，西至锦康路，南至花木路，北至锦延路。工程主要由5栋科研办公楼、信息中心、科技交流中心及其配套附属用房和地下人防车库等组成。用地面积62 903 m2，总建筑面积260 120 m2，其中地上157 500 m2，地下102 620 m2。桩基围护采用地下连续墙、钻孔灌注桩的形式。

2 施工计划及初始施工条件解析

1）工程量较大、工期紧：工程共计195幅地下连续墙，立柱桩、工程桩共计3 522根，桩基围护施工计划工期控制在200日历天内，工期紧凑。拟计划投入20台GPS工程桩钻机、2台成槽机、2台三轴搅拌桩机、4台履带吊等进行施工。

2）已投入大量设备：在地下连续墙槽壁加固槽段开挖时，发现槽段中有旧桩，依据旧桩排布及走势，发现并判断场地内相邻区域也存在旧桩，此时20台GPS钻机、1台三轴搅拌桩机已经进场。

3）资料缺失：工程未做物探且由于建设用地以往资料缺失，无法判定地下障碍物区域、形式、数量等，仅能根据历史资料确定该场地20年前为制造业加工厂房区。

4）环境已受限：发现障碍物时，施工前期基坑外围临时环路、场内局部加工场地、泥浆池等临时场地已经完成，基坑内部分区域作为临时办公区域，且考虑工期因素，不具备物探条件。

5）土方制约：开工伊始土方外运手续仍在办理阶段，土方无法外运，且场内土方标高为－1.40 m，仅高于地下连续墙顶、立柱桩顶标高10 cm左右，也不具备大面积清土探障条件。

6）大门开设受限：仅有东侧锦康路侧施工可用大门，北侧大门为人车分流，是人员进出大门。

7）合同受限：由于合同约定地下5 m范围内的清障工作由总包单位费用包干，因此大面积清障开挖会造成巨大的成本浪费。

3 平面部署控制原则

考虑到工程已经开工、工期无法变动以及整体成本等关键因素，项目部决定采用浅层2.0 m内挖机盲探，边施工边盲探的原则，场地在不具备全硬化的条件下，通过灵活、合理的动态布置方法解决桩基围护施工工期、文明施工、同步清障等问题。

排布各区域施工优先级，根据优先级合理安排清障区域及总体平面布置。

发现障碍物时的初始状态平面如图1所示。

图1 发现障碍物时的初始状态总平面示意

4 施工过程中的条件变化及平面布置调整

1）开工后第1天，发现障碍物存在，根据现场勘查为方桩，但深度不详，群桩分布为纵横向@1 500 mm左右，当日下午立即组织拔桩机进场拔桩并验证障碍物形式为长19～20 m、截面200 mm×200 mm的两节方桩，在开工后5～20 d内依据旧桩排布以及走势扩大盲挖范围（自然地面以下开挖2 m深度，同时优先盲探槽壁加固和地下连续墙槽段位置以及今后新增加工场地位置），大致判定东侧旧桩区域。

为不影响整体工期，总体平面布置仍然按照原计划平面图进行布置，设置地下连续墙钢筋笼，以及按原路线施工槽壁加固（原路线上优先盲探后，从最近没有障碍物的可施工位置开始施工），其中就近设置临时堆土场地，且盲挖区域内部也进行局部流水边挖边施工边回填，其余空地进行正常桩基围护施工。

由于B区为后开挖施工区域，考虑成本及工期因素，B区不做盲探，按照原施工部署进行正常施工。

开工后20 d盲探区域及总平面布置如图2所示。

图2 开工后20 d盲探区域及总平面布置示意

2）开工后第21～50天，陆续发现A区南侧存在旧桩，并依据旧桩排布及走势扩大盲挖范围，大致判定南侧旧桩区域。同时回填已盲挖区域，增加东北角格构柱加工场地以及西北角钢筋加工场地，新增B区加工场地；其余区域根据之前的原则边盲探边施工（图3）。

图3 开工后50 d盲探区域及总平面布置示意

3）整体大面施工完成后，陆续移除加工场地，并施工加工场地区域内的桩基围护工程（图4）。此阶段A区的地下连续墙加工场地全部撤出，转移1个至B区，满足生产需要。

图4 桩基围护施工后期总平面布置示意

5 动态调整要点

1）重点考虑内容包括措施成本、整体工期要求、现场设备平面空间摆放及空间能力、施工顺序等，由于本项目合同约束的特殊性，因此将措施成本作为项目的首要控制点。尽量减少土方开挖数量，减少成本并最大程度地降低平面管理难度，同时有效地控制场内文明施工。

2）设定施工工序优先级：对工艺进行优先级判断，避免盲探清障对现场进度造成影响，根据本工程的工艺特点，本工程设定的盲探清障区域优先级具体如下：槽壁加固、地下连续墙区域/可能造成重大设计变更的区域＞在施工部署中即将施工的区域＞永久性、长时间性加工场地或施工道路区域＞工程桩施工区域＞坑内加固区域＞临时设备区域。

3）保持原则：由于一直处于地下障碍物未知的状态下，故原则上对总平面布置不作重大的调整，否则在有限的时间内极易造成判断失误，从而使得施工平面布置更加混乱，以及不必要的现场临时设施安拆以及转运等措施费浪费。

4）工效计算：对整体工效进行计算分析，合理地规划设备用量、单日施工时间等，优化设备用量，减少复杂平面工序交叉，同时结合人工等成本综合分析判断效益情况并进行平面调整。

5）尽量减少盲探：由于盲探的不确定性，以及成本较高的原因，在工期及工艺允许的情况下尽量减少盲探区域，在施工中遇到障碍物影响后再进行区域有针对性的探挖，本工程B区桩基围护由于在非关键线路上，因此不采用盲探方式，减少了大量措施成本。

6 结语

本工程在未知地下障碍物条件下施工桩基及围护工程，通过对成本控制、工期要求、工艺顺序、平面部署等多因素进行考虑，对现场整体桩基围护施工阶段的平面进行动态布置，根据实际情况最小程度地调整了原本的施工部署，顺利地按工程节点进度在6个月内完成了工程量，同时也最大程度地减少了非必要的措施费用成本。

本工程总结的经验可为今后类似条件的工程提供一定的参考。

[1] 谷鹏举,李健强,付锐琳,等.火神山医院总平面与交通物流管理实践[J].施工技术,2020,49(12):33-37;56.

[2] 土文艳.施工现场平面图布置要点分析[J].山西建筑,2016,42(23):99-100.

[3] 宋明健,黄会军.施工总平面规划布置原则及应考虑的影响因素[J].四川建筑,2014,34(3):216-217;297.

[4] 王廷魁,郑娇.基于BIM的施工场地动态布置方案评选[J].施工技术,2014,43(3):72-76.