超大規模群體工程施工管理及技術淺析

張利鋒

上海建工四建集團有限公司 上海 201103

1 工程實例

1.1 項目工程概況

本項目為深圳大學西麗校區建設工程（二期）項目施工總承包Ⅱ標段，位于深圳市南山區學苑大道1066號，南側為學苑大道，西側為篤學路，北側為二線公路，東側為南科一路。項目現場地理位置如圖1所示。

圖1 項目現場地理位置示意

工程總建筑面積約29.4萬 m2，包括中央圖書館綜合樓（含架空連廊）建筑面積約7.3萬 m2，法商學部（含架空連廊）建筑面積約5.4萬 m2，行政辦公與專職科研用房建筑面積約1.4萬 m2，公共教學樓建筑面積約15.3萬 m2。

1.2 周邊建（構）筑物概況

場地內東南角即靠近出入口處搭設有部分活動房，為施工單位臨時設施；場地中央區域布置有零星集裝箱；場地東北側緊鄰二期建設用地紅線，現存7幢武警營房，1～3層，最高高度為9.5 m，營房設置有自有圍墻；場地南側圍墻外為西麗校區已建成的禮堂、學術交流中心等單體；東側外為市政南科一路，路的另一側為南方科技大學；西南角為西麗校區已建成體育場；西北側為山體綠植。

1.3 周邊管線概況

本項目東側現有長西引水渠，與本項目東側圍護樁結構相互沖突，基坑施工過程中可能對引水渠道造成影響。

1.4 水文地質概況

擬建場地原始地貌單元屬丘陵及丘間溝谷，地形較復雜，大部分場地已經人工改造平整，根據鉆探揭露，場地內涉及地層主要為素填土、雜填土、粉質黏土、黏性土以及花崗巖等。

場地內地下水根據賦存介質及埋藏條件不同，可分3種類型：上層滯水存在于人工填土層中；第四系土層孔隙水存在于沖洪積砂礫層中，地下水含量豐富；基巖裂隙水存在于強風化和中風化基巖裂隙中，透水性受巖石裂隙的發育程度影響，含水量適中。

1.5 基坑圍護概況

本項目各單體基坑開挖深度：公共教學綜合樓地下室為15.50 m；中央圖書館綜合樓地下室為11.30 m；法商學部地下室為11.80 m；行政辦公與專職科研用房地下室為11.20 m。整個基坑底周長約1 293 m，基坑頂周長約1 378 m，基坑支護范圍面積約7.92萬 m2。

根據基坑周邊環境條件及開挖深度，本基坑工程采用樁錨支護形式[1-4]。其中，支護樁為φ1 000 mm@1 600 mm旋挖灌注樁，樁間設置旋噴樁，旋噴樁與支護樁一同形成截水帷幕，進行全封閉截水；旋噴樁通過三重管法高壓噴射成樁，噴樁引孔直徑0.13 m，樁體直徑1.0 m，間距1.6 m；預應力錨索采用鋼絞線，水平間距為1.6 m。

2 超大規模群體工程難點及控制措施

2.1 工程周邊管線

2.1.1 難點分析

1）長西引水渠管道橫穿西麗校區，距離主體結構深基坑較近。然而基坑圍護體系為樁錨支護，在進行錨（桿）索施工時，可能會與周邊的引水渠管道沖突。

2）本基坑深度較深，在土方開挖后，可能會存在一定范圍內的側向位移及坑外地表沉降等，因此將會對周邊的引水渠管道產生影響，甚至破壞。

3）因實際施工的需要，在該區域場地布置的環通道路處于引水渠管道保護范圍，大量的施工車輛等將造成地面超載而引起引水渠的豎向附加位移。

2.1.2 控制措施

1）按引水渠管道竣工圖進行引水渠平面位置及影響范圍的現場放樣，復核引水渠標高與圍護結構錨索定位，針對沖突區域進行局部引水渠改道或錨（桿）索布置調整。

2）因施工需要，在引水渠管道保護范圍內，每一側8 m設置施工通行道路，對在引水渠保護范圍的道路進行鋼筋混凝土硬化，硬化做法從下至上為：先在土路基上鋪設100 mm厚碎石墊層，其次澆筑200 mm厚C30混凝土，以確保整個路面的穩定性和堅實度。

3）在引水渠管道中心左右各5 m范圍內，對行車的路面墊厚25 mm鋼板作為進一步加強措施。

4）在引水渠管道保護范圍內設置監測點，結合基坑監測數據，對引水渠管道及周邊保護范圍進行定期監測。

5）除基坑施工外，做好現場其他施工管理，嚴禁在引水渠管道保護范圍內進行土方開挖、回填等施工。

6）與相關主管部門積極溝通，根據現場實際情況編制專項保護方案，獲得相關主管部門及參建各方同意。

2.2 工程施工安排

2.2.1 難點分析

本工程規模大、單體多、施工內容復雜以及施工作業交叉多，如何在有限的工期內，在合理安排眾多單體施工流程的同時，做好資源保障管理，確保總工期及各節點工期，是本工程重難點之一。

2.2.2 控制措施

1）做好總體施工流程策劃。

① 在土方開挖完成后，將優先分塊施工有節點要求區域的基礎底板及后續地下結構。

② 其余區域基礎底板后施工（墊層先完成），這期間該部分區域暫時作為坑內的施工場地。

③ 后作區域在其周邊先作區域的單體底板完成后，再開始底板的施工。

2）建立多項資源保障措施。

① 做好總體材料把控：在地下室結構施工前，結合BIM模型進行鋼木翻樣，確定材料用量，從而對整個工程的材料物資進行總控；建立專門的物資管理部門，做好物資管理的組織保證，分專業分種類對各種材料進行儲存堆放，對材料數量、規格、是否送檢等明確標示；與供應商保持緊密聯系，確切了解庫存情況與進場材料的計劃落實情況。

② 做好機械協調使用：地下室底板施工時，9臺塔吊將先后投入使用，且各塔吊之間相互交叉，可根據不同時期與不同資源需求相互協助吊運；在沒有布置到塔吊的區域，項目部將投入汽車吊以滿足吊運的需求。

3）合理安排交通路線制度。

① 做好現場道路交通設置：場地設置3個施工大門，前期將標段范圍內校園市政主干道路結構基層施工完成，同時在各單體間設置環形通道來解決現場交通組織問題。

② 做好施工現場標志、標識設置：施工路段兩端緩沖區均設置“施工”“慢”“限速20”“禁止超車”“雙向通行”等標志牌。

2.3 基坑場地利用

2.3.1 難點分析

本項目基坑面積7.9萬 m2，基坑布滿紅線，對堆場的合理布置及交通路線規劃有很高的要求。

2.3.2 控制措施

根據總體施工規劃，以場地規劃發生重大變化的施工工況為時間節點，將總體施工劃分為幾個場布階段，對臨設布置及行車路線做出詳細規劃。

同時，受場地狹小的客觀情況制約，施工前期主要通過開設的3處施工大門并利用場外永久道路作為主要交通道路，施工后期待地下室頂板完成后，利用結構頂板的消防車道作為施工道路及材料堆場。

2.4 工程測量

2.4.1 難點分析

本工程基礎結構主要為單樁承臺、兩樁承臺、三樁承臺以及四樁承臺，同時坑內有大量集水井和電梯井，標高繁多、放線測量任務重。

2.4.2 控制措施

本工程將采用三級測量控制網進行定位和測量放樣，并采用高級控制網與低級控制網相互控制的平面測量控制網方法，根據施工區域設置區域控制網，由GPS定位統一形成整體系統。

由于測量定位區域面積極大，且平面上部分建筑物之間無法通視，因此擬采用GPS定位，保證平面定位精度。

高程測量采用水準儀引測輔以全站儀復核。高程水準測量路線由業主提供的城市測量定位點引入場地內，沿可通視的路徑引至各建筑附近，建立區域高程控制網，用于各單體標高測設控制。水準線路測量使用電子水準儀采用往返精密水準測量方法。

垂準測量的原理是通過天頂測量法，并根據實際情況針對性地設置在各個施工階段中，以期在縮短測量時間基礎上，能夠與下一道工序形成很好的搭接，從而保證主樓軸線系統的準確性和可操作性。

地下結構的測量通過坐標法和極坐標法進行定位，而地上結構的測量通過坐標法及分區測量控制網進行定位。

2.5 工程降排水

2.5.1 難點分析本工程地下室施工階段處于深圳市多雨季節，如何有效降排坑內匯水成為地下室結構順利施工的關鍵問題。

2.5.2 控制措施

1）在基坑坡腳周邊一圈施工排水溝，而坡頂排水溝可結合現場實際情況進行設置。坡頂排水溝采用集水明溝的形式進行排泄，并在坡頂排水溝的范圍內采用掛網噴混凝土以防地表水滲入。

2）在基坑開挖階段，根據實際需要利用挖掘機在坑內挖掘超前集水坑，基坑的底部及頂部每隔30 m設置一個集水井，以匯集坑頂、坑底排水溝排出的地表水和地下水，在排入市政管道的集水井前設置三級沉砂池，同時做好挖土期間的集水排水工作。

2.6 工程鋼混節點及高大截面梁施工

2.6.1 難點分析

中央圖書館區域的地下室存在部分鋼管混凝土柱，其截面尺寸為500 mm×700 mm等多種，柱上設外伸鋼牛腿，且柱所在部位為多根梁匯集區，鋼混節點部位的梁主筋鋼筋立體穿插，空間排列困難，固定模板的對拉螺桿等也會因柱外伸鋼牛腿的存在而施工不便。這些難點如果處理不好不僅會對結構的可靠性產生很大的影響，也會給施工帶來不便，耽誤施工進度，影響工程質量。

地下室結構中在鋼混節點區域或是頂板結構存在較多的大截面梁，如公共教學樓區域的0.8 m×1 m、圖書館區域的1 m×0.9 m、法商與行政辦公樓區域的1 m×0.9 m等，高大截面梁施工也是結構施工的重點。

2.6.2 控制措施

1）鋼筋綁扎。本工程擬采用三維模型對施工節點進行模擬，并進行模型綁扎試驗，編制鋼筋綁扎專項方案，同時進行詳細的現場交底。鋼管柱、混凝土梁節點部位的梁主筋從柱兩側彎折穿過，或焊接在柱外伸牛腿上；外伸牛腿范圍內的梁模板對拉螺桿采用單頭螺桿，焊接在外伸牛腿加勁板上。

2）鋼混節點高低強度混凝土澆搗。安排專門的泵車負責澆搗高等級的豎向鋼管混凝土構件，專車專人負責，避免澆混。節點部位根據設計圖紙要求，高等級混凝土外擴一定區域與低等級的梁板混凝土間采用鋼絲網隔離。

3）鋼混節點部位鋼筋密集，易造成澆搗不密實，因此將采用小試和中試試驗，確定最佳的混凝土配合比。混凝土澆筑時可采用附著式外掛平式振動器振搗，人工敲打柱身四周輔助振搗，保證混凝土的密實度。

4）對于高大截面梁，設置模板支撐系統后，應對其下部樓層的樓板進行施工階段的承載力驗算。當作為多層支撐荷載傳遞時，上下立柱的位置應對齊，防止下樓面因受力不均勻而造成的局部損傷。同時，對于高度較大的梁，還應驗算模板系統側向穩定性和側向強度，防止整體跑位和脹模。

5）混凝土澆筑完成并達到設計強度后，才允許拆除模板及支撐系統。

6）在綁扎大梁上下幾排鋼筋時，要保證鋼筋上下對齊形成垂直的間隙，以便混凝土澆筑、振搗。

3 結語

超大規模群體工程在施工管理和各工序銜接上存在一定的難度，因此本文以深圳大學西麗校區建設工程（二期）項目為例，結合工程特點，分別從周邊管線、施工安排、工程測量、場地利用率以及施工質量控制等方面，進一步闡述了工程施工難點及針對性措施，為今后深圳市超大規模的群體工程開發建設提供借鑒。