濟南地鐵鉆孔灌注樁綠色施工方案及評價方法★

王永吉 張中勇 韓 帥 趙凱迪

(1.濟南軌道交通集團有限公司，山東 濟南 250101； 2.山東科技大學土木工程與建筑學院，山東 青島 266590)

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·綠色環保·建筑節能·

濟南地鐵鉆孔灌注樁綠色施工方案及評價方法★

王永吉1張中勇1韓 帥1趙凱迪2

(1.濟南軌道交通集團有限公司，山東 濟南 250101； 2.山東科技大學土木工程與建筑學院，山東 青島 266590)

以濟南軌道交通R1線演馬莊車站原有鉆孔灌注樁施工為基礎，從噪聲控制、水污染控制、空氣污染控制等方面，制定了綠色施工優化方案，采用有序加權平均算子和組合加權幾何平均算子的集成評價方法，對各控制指標進行專家打分，并作了縱向集結，得出了預選方案的綜合評價指數，指出該方案在質量、精度、造價控制的基礎上實現了綠色施工的預期目標。

鉆孔灌注樁，綠色施工，OWGA法，CWGA法

0 引言

綠色施工是指在確保工程安全和施工質量的基礎上，通過科學管理措施，制定專項防治水污染、防治空氣污染、防治噪聲污染，減小資源浪費、實現資源循環利用的措施來實現工程建設的環保性；通過合理的施工組織設計、合理布置空間設備，達到節材節地的目的。在軌道交通的建設當中，應從工程圖設計、施工、后期維護等階段出發，通過專項綠色施工設計，以期能夠實現四節一環保的目的。

現有的綠色施工設計評價標準[1]尚不完善，地下工程的綠色施工設計標準剛剛起步，特別是軌道交通施工過程中綠色優化方案的設計缺乏有效的指導依據。晉良海[2]、閆志剛[3]、張冰[4]等針對建筑工程中綠色施工方案的設計和評價標準進行了深入研究，形成了以OWGA算子、CWGA算子為基準的多指標綜合評價體系；潘俊[6]，雷蕾[7]，徐洪亮等[8]針對工程建設當中的噪聲、固體廢棄物、空氣污染等措施進行了研究，形成了初級的綠色施工管理體系。相關研究成果為該項目鉆孔灌注樁綠色施工方案的確定提供了一定的參考。

本工程依托濟南市軌道交通R1線演馬莊車站原有鉆孔灌注樁施工方案為基礎，通過研究制定專項水污染、空氣污染、噪聲污染、泥漿處理、渣土處理等措施，對原方案進行了細部優化綠色設計，形成了一種優化的鉆孔灌注樁綠色施工方案；依據OWGA 和CWGA集成方法，邀請了8位業內專家對該方案的可實施性和綠色施工效果進行初步評價打分，得出了該方案的綜合評價指數R；研究結果表明：該方案在實現工程質量、精度、資源控制的基礎上，實現了對噪聲、水污染、空氣污染的控制，也實現了泥漿的循環利用、渣土的及時清理和回填，達到了綠色施工的目標。

1 鉆孔灌注樁優化后綠色施工方案

濟南市軌道交通R1線工程演馬莊西站車站總長359.6 m，寬19.7 m，高13.5 m；地下兩層11 m單柱雙跨島式車站；圍護結構采用鉆孔灌注樁施工，長度分25.2 m，22.9 m，22.8 m，25.2 m，22.2 m，22.5 m六種，共計258根，樁徑D=1.0 m，混凝土采用C35，鋼筋保護層厚度為70 mm。

在原有鉆孔灌注樁施工方案的基礎上，專門補充制定清潔環境管理、環保資源配置、環保措施(空氣、噪聲、地表水、固體廢棄物等)，優化提出鉆孔灌注樁綠色施工方案補充如下。

1.1 清潔環境管理

在環保部門的指導下，施工期間注重加強環保意識、保持工地清潔、控制揚塵、杜絕漏撒材料，重點防止揚塵、噪聲及廢水廢物的排放。現場配備專人對進出現場的車輛進行車輪清洗，確保帶泥不上路，上路不帶泥；施工現場配備幾個簡易垃圾桶，垃圾隨環衛部門垃圾一起外運。

1.2 環保資源配置

通過設置導槽、及時調整泥漿灌注抽取速度，實現泥漿的循環利用；通過及時清理、運輸渣土預留了工作空間，實現了渣土的資源化。其中漿液循環系統及孔口要用水泥處理好，不使漿液外漏。鉆孔形成的泥渣及巖粉要及時外運，不堆放現場。每次上下鉆具及時清洗設備，保持現場清潔。在現場出口處設專人將外出場地車輛進行沖洗清潔，防止污染路面，運輸車輛必須有防塵及防撒落措施，并虛心接受環保衛生等部門的監督和檢查。

1.3 環保控制措施

1)場地容貌。

合理安排施工現場，做到原材料堆放整齊有序、加工好的成品、半成品產品分類別堆放并標識，辦公區、生活區、施工區內的衛生、環境條件達到相關標準要求。

2)環境空氣。

施工期間對運輸道路、物料堆放場地采取灑水抑塵，粉狀建筑材料應袋裝，放置在專門的物料棚中或加蓋帆布等防風措施，堆放場地四周設置圍欄。

3)地表水。

施工現場采用免沖式生態環保廁所，集中收集處理施工人員糞便污水；施工生產廢水須經沉淀池沉淀處理后循環使用。不能使用的廢漿及時外運。

4)固體廢棄物。

施工期間生活垃圾、建筑垃圾定點堆放、外運。

5)噪聲控制。

施工車輛減慢車速，嚴禁鳴喇叭，選用低噪聲施工機械設備，各種施工機械的維修保養，特別是對于齒輪傳動部分，要按照規定定期潤滑，盡可能降低施工機械噪聲的排放；噪聲比較大的部位，可局部加裝隔音設備，以降低噪聲。聲音敏感時段，盡量減少使用噪聲大的設備。

2 鉆孔灌注樁綠色施工方案綜合評價

2.1 多指標群集成評價方法步驟

OWGA集成評價是多指標體系重要的評價方法；其主要通過專家調查的方式對預選方案評價指標作出合理的可實施性效果評估，根據各評價指標在預選方案中權重比例，確定預選方案綜合評價指數，對該方案作出預期效果評估。其主要步驟為：

2)利用OWGA算子對評價矩陣Rk=(rij(k))n×m中第i行的指標值進行縱向集結，得專家di對方案xi的綜合指標值zi(k)(w)(i∈n,k=1,2,…,i)。

。

3)利用CWGA算子對i位專家給出的方案xi的綜合指標值zi(k)(k=1,2,…,m)進行集結，得到方案xi的專家群體綜合指標值zi(λ,w′)：

。

4)利用zi(λ,w′)，結合綠色施工方案最低得分標準值R，對預選方案進行預期評價。

2.2 濟南地鐵綠色施工方案評價

為研究濟南地鐵鉆孔灌注樁綠色施工方案的效果評價，依據LEEP,BREEAM評估體系合理選取影響綠色施工方案評選效果的6項指標如下：工程質量控制(u1)，進度工期控制(u2)，工程造價控制(u3)，資源消耗控制(u4)，資源再利用率(u5)，環境污染控制(u6)。

針對濟南市軌道交通R1線鉆孔灌注樁綠色施工方案，選取了8位業內專家學者對其進行了可行性及預期效果評估，并針對上述評價指標進行了預選打分(分值從0～10)；根據各控制指標在該方案中的側重點，取其權重分別為0.20，0.20，0.20，0.15，0.15，0.10，各專家學者對預選方案評估如表1所示。

表1 專家給出的方案必選矩陣

步驟1：根據專家評分法對預選方案規范矩陣Rk中第i行的各指標得分進行縱向集結，得專家di所給出的綠色施工預選方案綜合指標值z1(k)(w)：

z1(1)(w)=OWGAw(r11(1),r12(1),…,r16(1))=8.00.20×6.50.20×6.80.20×7.50.15×8.50.15×7.00.10=7.324。

同理可得：

z1(2)(w)=8.223;z1(3)(w)=8.577;z1(4)(w)=8.139;z1(5)(w)=8.237;z1(6)(w)=8.195;z1(7)(w)=8.115;z1(8)(w)=8.315。

步驟2：對預選方案綜合指標值z1k(w)進行橫向集結，首先利用各專家指標權重值λ以及預選方案綜合指標值zi(k)(i=1,k=1,2,3,4,5,6,7,8)，求(zi(k)(w))tλk(t=8;k=1,2,…,t)(λk為第k位專家對預選方案)得：

(z1(1)(w))8λ1=4.915 9;(z1(2)(w))8λ2=5.395 4;(z1(3)(w))8λ3=5.570 0;(z1(4)(w))8λ4=28.636;(z1(5)(w))8λ5=29.189;(z1(6)(w))8λ6=5.380 7;(z1(7)(w))8λ7=5.338 6;(z1(8)(w))8λ8=5.443 6。

因此，可求該預選方案的群體綜合指標值為zi(λ,w′)(i=1):z1(λ,w′)=8.399。

上述分析可知綜合指標值R=8.399大于標準值8.000，因此，該預選方案在確保工程質量、施工進度、工程造價的同時，也可實現對資源消耗量的控制、環境污染的控制、資源的再利用；該方案的實施可為地鐵車站鉆孔灌注樁綠色施工技術標準的制定提供一定的參考，符合可持續發展戰略，為實現綠色地鐵的建設起到了促進作用。

3 結語

依托濟南市軌道交通R1線演馬莊車站原有鉆孔灌注樁施工方案為基礎，通過研究制定專項水污染、空氣污染、噪聲污染、泥漿處理、渣土處理等措施，對原方案進行了細部優化綠色設計，提出了一種優化的鉆孔灌注樁綠色施工方案；并依據OWGA 和CWGA集成方法，邀請了8位業內專家對該方案的可實施性和綠色施工效果進行初步評價打分，得出了該方案的綜合評價指數R；研究結果表明：該方案在實現工程質量、精度、資源控制的基礎上，實現了對噪聲、水污染、空氣污染的控制，也實現了泥漿的循環利用、渣土的及時清理和回填，達到了綠色施工的目標。

[1] GB/T 50640—2010，建筑工程綠色施工評價標準[S].

[2] 晉良海,薛曉飛,郝 勝,等.綠色施工方案評價的OWGA和CWGA集成方法[J].水利水運工程學報,2013(4):35-39.

[3] 閆志剛,杜立峰,王雪麗.綠色施工評價指標體系與方法研究[J].中國安全生產科學技術，2012,8(7):103-107.

[4] 張 冰.綠色施工技術在超高層建筑施工中的應用[J].建筑技術開發,2011,38(1):40-41，65.

[5] 韓建強,賀 建,羅振華.地鐵綠色施工噪聲污染管理研究[J].工程管理,2015(16):121-122.

[6] 潘 俊.工程項目綠色施工管理研究——噪聲、固體廢棄物、空氣污染管理[D].重慶：重慶大學建設管理與房地產學院,2014.

[7] 雷 蕾,李 瑚,黃麗娟.長沙地鐵的綠色使命[J].發明與創新,2012(10):6-17.

[8] 徐洪亮,靖向黨,彭 第,等.建筑基坑樁錨支護存在的問題及綠色施工技術研究[J].長春工程學院學報,2014,15(2):37-40.

[9] 王成全.旋挖鉆孔灌注樁特性及施工工藝[J].山西建筑,2015,41(36):64-65.

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Green construction plan and evaluation method of Jinan metro bored piles

Wang Yongji1Zhang Zhongyong1Han Shuai1Zhao Kaidi2

(1.Jinan Rail Transit Group Co., Ltd, Jinan 250101, China;2.College of Architecture and Civil Engineering, Shandong University of Science and Technology, Qingdao 266590, China)

Taking the piles construction process of Jinan rail line R1 Yanmazhuang station as an example, on the basis of traditional bored pile construction technology, with the schemes of noise control, water pollution control, air pollution control being putting forward, a optimized green construction program of bored piles was developed, on the basis of OWGA and CWGA, experts scored for each control targets, and a longitudinal assembly, then a comprehensive evaluation index of the optimized programs was obtained, which shows that the program not only could control bored pile construction quality, accuracy, resource cost, but also achieve the expected goal on green construction.

bored piles, green construction, OWGA, CWGA

2016-02-18★：濟南市軌道交通R1號線工程科技示范項目(住房和城鄉建設廳)

王永吉(1987- )，男，工程師； 張中勇(1989- )，男，助理工程師； 韓 帥(1990- )，男，助理工程師； 趙凱迪(1992- )，男，助理工程師

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