狭小施工场地施工部署的实践
2022-08-23李伟科
李伟科
(陕西建工第三建设集团有限公司,陕西 西安 710054)
0 引言
随着城市建设进入高速发展期,城市中心区域土地极为紧缺,施工场地狭小成为了城市建设施工中普遍存在的问题[1]。西安交通大学医学院第一附属医院肿瘤病房综合楼项目场地狭小,场内无施工道路,基坑东、南、西围墙距离坑边最宽仅2.2m,最窄处仅1.0m出头,基坑外围无任何材料堆放场地;工程处于闹市区,材料、设施料及塔吊等运输设备受周围环境影响较大,组织施工十分困难。该项目面临如何布置施工现场,划分施工流水段,如何规划道路,如何实现土方平衡等问题。本文就以该项目的实践为例,总结狭小施工场地施工部署的经验,以期为类似项目提供借鉴。
1 工程概况
西安交通大学医学院第一附属医院肿瘤病房综合楼项目位于西安交通大学第一附属医院院内,是综合门诊、影像科、核医学科、手术室、日间病房等为一体的大型医疗性建筑。建筑面积54645.82 m2,地下3层,地上13层,基坑深度17.7m,基坑南北长104.5m,东西长102.65m,基础埋深16.6m,地下水埋深8~10m。
基坑东侧为院内6层门诊大楼,距离基坑13.5m;南侧为市政道路,人行道距离基坑1.5m;西侧为1层自建商业用房,距离坑边2.1m;北侧为医院2~3层住院用房,距离坑边5~8m,基坑周边建筑物距离近,支护结构安全等级为Ⅰ级。
该工程基坑支护深度13.17~17.7m,采用护坡桩+锚索、土钉墙形式支护形式;围护桩径600800mm,桩长14~26m,间距1.5m;混凝土强度等级C30;锚索长21~25m,根据周边建筑基础埋深不同,共设置7种支护深度(见表1)。地下水稳定水位8.3~10.7m,设置降水井27口,直径800mm,井深35m,控制水位不小于18.27m。
表1 基坑防护类型分段表
该工程场地狭小,场内无施工道路,基坑东、南、西围墙距离坑边1.3~2.2m,基坑外围无任何材料堆放场地;工程处于闹市区,材料、设施料及塔吊等运输设备受周围环境影响较大,组织施工十分困难。
2 施工平面布置
施工现场的布置原则在于布局应紧凑合理,尽量减少施工用地,严格控制在建筑红线内,尽量使用原有的建筑物或构筑物。合理组织运输,保证现场运输道路畅通,尽量减少二次搬运。各种施工设施的布置应满足方便施工、安全、防火、环保、劳动保护的要求。在平面交通方面,尽量避免各专业施工之间的相互干扰,场地布置需有利于各分项工程的正常开展,结合拟定的施工方案和施工顺序,满足各专业作业队在不同阶段对材料储存和加工场地的需求,各种施工机械既能满足各工作面的作业需要,又便于安装和拆卸。严格执行安全施工标准,营造文明施工氛围。
施工现场临时道路的布置主要是满足材料、构件和大型机械设备等进出现场的运输和消防要求。在布置施工道路时,应从科学合理、经济可行、绿色施工等方面进行综合考虑。根据工程建设特点和方案优化原则,选择最佳方案。尽量将道路布置成直线或环形,使道路形成一个循环,提高车辆通行能力,达到消防要求;如果不符合环形道路布局的条件,应在道路末端设置车辆回转场。
项目工期短,进度要求高且专业分包较多,施工穿插困难,建筑红线与基坑边线的距离无法设置施工通道,处理场地问题成为该项目顺利开展的重点任务[2]。为实现项目工期、质量、安全管理目标,项目部根据项目特点及周边环境条件,综合考虑工期、质量、劳动力、周转材料、大型机械设备、临建设施等资源的投入,分阶段、分重点组织施工。场地设置分基础、主体和装修三个阶段进行布置,坚持阶段性、适用性、灵活性及可改造性兼顾的原则,做到投入最低,收效最大,经济适用。
由于基坑东、西两侧与红线的距离为0.8~1.8m,项目施工前期对局部结构进行甩项,作为施工临时道路;在项目施工后期,对施工道路重新进行设置,按照“永临结合”原则[3],充分利用场内永久道路,使道路靠近各类材料及构件堆放场地,以便装卸。施工道路的合理布置,不仅可以保证运输通道和消防通道的畅通,还可以降低材料的损耗、提高生产率,减少二次搬运的人工成本,现场平面布置及施工道路图如图1所示。施工临时道路也是企业和项目部的形象,例如临时道路两侧的绿化和企业文化的展示可以快速提升整体形象。
图1 现场平面布置及施工道路图
3 施工流水段划分
施工流水段的划分是根据工程体量、设计特点、施工资源配置和施工组织方法,按照“科学、合理、方便、快捷”的原则,将工程划分为若干个施工区、流水段,按施工区的施工时间流水施工,最大化使用设施料、机械、人员等资源,达到项目降本增效的目的[4]。
西安交通大学医学院第一附属医院肿瘤病房综合楼项目因施工场地狭小,无法大面积同时施工,利用结构后浇带将其划分成13个施工流水段。施工前确定施工关键线路,确保主楼区域施工,充分利用已完成的工作面,如利用垫层、底板、楼面等作为材料临时堆放加工场,做好已完工程的成品保护,并在荷载设计允许值内进行材料周转、堆放、加工以及机械设备的灵活布置和周转使用,缓解施工现场狭小的压力(图2、图3)。混凝土浇筑时在取得许可后可以将浇筑场地临时布置在场外。因场地狭小,地下室施工阶段,混凝土输送泵、材料堆场和加工场与基坑边沿必须保持安全距离,且在基坑安全距离范围内不得超载堆放,在地下室施工过程中对基坑进行动态监测,确保基坑安全。地下室墙板外防水施工完成后及时回填,以扩大施工场地,同时考虑利用地下室顶板作为材料堆放加工场地,但堆放荷载应控制在设计允许值范围内。对施工用材料实施分批次进场,做好计划安排,统筹管理,不得存在材料积压情况,只考虑即用即运,以减少现场堆放占地空间。随着项目形象进度的推进,现场布局应进行相应调整。在地下室、主体和装修的不同施工阶段,在保证现场临时道路、运输方便前提下,分别根据现场情况充分利用现场现有的场地合理进行材料加工场的灵活调整布置,分批将有关设施拆除或调整至室内,增加场地可利用范围。进入装修后期和竣工扫尾阶段,提前拆除现场内的临时设施,方便室外工程施工,所需临时设施搬至对工程施工无影响的地点。
图2 施工流水段划分
图3 施工流水段施工示意图
流水段的合理划分也使得该项目可以合理地利用工作面,加快了施工进度,缩短了施工工期,同时保持了各施工过程的连续性和平衡性,提高了施工管理水平和技术经济效益[5]。使各施工队在一定时间内保持相同的作业和连续均衡的施工,提高了施工效率。
4 基础开挖部署
土方平衡是在了解计划进出土方的情况下,计算开挖的土方量和室内外回填的土方量,根据调整部署,达到土方开挖量及回填量的平衡,在规划基础开挖施工时,尽量减少土方进出运输量,不仅与土方成本有关,而且对场地布局有很大的影响。
西安交通大学医学院第一附属医院肿瘤病房综合楼项目处于城市繁华地段,人流量较大,土方外运及回填受政策等外界因素的影响较大[6]。土方开挖量大约17万m3,开挖周期长,回填方量约4万m3,控制土方外运方量,可大大节约项目施工周期。项目组建成立BIM技术团队,利用BIM技术进行开挖顺序预演和三维施工部署(图4),在开挖前对预留施工段和出土坡道等位置的土方预留进行计算,对施工分区进行施工模拟,测算回填及施工周期,在不影响施工总周期的基础上,最大化预留土方,合理安排施工顺序,增加土方预留量,提高土方平衡率。经生产、预算、BIM 中心等多部门协同工作,确定了土方回填数据(表2)。
图4 土方平衡BIM示意图
表2 土方回填数据核算
项目通过BIM模型对场地内的土方进行动态平衡分析,形成基坑内的环形道路,结合结构设计实际情况,减少外运土方量,节约工期,提高了施工效率。
5 结束语
对西安交通大学医学院第一附属医院肿瘤病房综合楼项目施工实践进行总结,获得狭小场地施工经验如下:
(1)由于场地条件的限制,狭小场地施工同时考虑各个阶段场地布置具有一定的局限性,不能突出各阶段的施工重点难点,不能体现现场布置的阶段性、适用性、灵活性及可改造性。现场布置应具有一定组织性及可追溯性,应从各个阶段的“人、机、料、法、环”五个方面入手,充分体现现场布置的必要性和针对性。
(2)狭小场地道路的规划极其重要,是场地布置动态化组织的重要组成部分,设置时应充分考虑现场施工的主要特征和计划安排,相对于简易施工道路的设置,道路的规划及环形道路设置有明显的优势。
(3)狭小施工场地流水段的划分立足紧凑性和周密性,应结合工程特点,按照施工方案合理安排施工,统筹安排各流水段技术、质量、进度、安全方面的衔接,确保施工生产全过程、各层次、各工序的顺利进行,满足工程工期和质量要求。