在未知地下障礙物條件下的樁基圍護施工階段總平面動態布置

林 海 錢福健 夏峰海 徐樹榮

中建八局第三建設有限公司 上海 201206

上海市中心地段某大型項目在開工時，建設單位未做物探報告，在樁基及圍護工程施工伊始，施工單位在施工首開地下連續墻槽壁加固時，發現場地內有遺留舊工程方樁及其他鋼筋混凝土基礎等障礙物，位置、數量、形式等均未知。一般項目開工前均完成物探，因此對在未知地下障礙物條件下進行整體樁基圍護施工的研究很少[1-4]。本項目根據工期要求、交通組織、施工機械布置等，在無法采用場地全硬化的情況下，總平面采用合理的動態布置，有效地完成了樁基圍護施工階段的文明施工、清障等工作。

1 工程概況

本工程位于上海市浦東新區塘東開發地塊的北片TD-1地塊，東至楊高南路，西至錦康路，南至花木路，北至錦延路。工程主要由5棟科研辦公樓、信息中心、科技交流中心及其配套附屬用房和地下人防車庫等組成。用地面積62 903 m2，總建筑面積260 120 m2，其中地上157 500 m2，地下102 620 m2。樁基圍護采用地下連續墻、鉆孔灌注樁的形式。

2 施工計劃及初始施工條件解析

1）工程量較大、工期緊：工程共計195幅地下連續墻，立柱樁、工程樁共計3 522根，樁基圍護施工計劃工期控制在200日歷天內，工期緊湊。擬計劃投入20臺GPS工程樁鉆機、2臺成槽機、2臺三軸攪拌樁機、4臺履帶吊等進行施工。

2）已投入大量設備：在地下連續墻槽壁加固槽段開挖時，發現槽段中有舊樁，依據舊樁排布及走勢，發現并判斷場地內相鄰區域也存在舊樁，此時20臺GPS鉆機、1臺三軸攪拌樁機已經進場。

3）資料缺失：工程未做物探且由于建設用地以往資料缺失，無法判定地下障礙物區域、形式、數量等，僅能根據歷史資料確定該場地20年前為制造業加工廠房區。

4）環境已受限：發現障礙物時，施工前期基坑外圍臨時環路、場內局部加工場地、泥漿池等臨時場地已經完成，基坑內部分區域作為臨時辦公區域，且考慮工期因素，不具備物探條件。

5）土方制約：開工伊始土方外運手續仍在辦理階段，土方無法外運，且場內土方標高為－1.40 m，僅高于地下連續墻頂、立柱樁頂標高10 cm左右，也不具備大面積清土探障條件。

6）大門開設受限：僅有東側錦康路側施工可用大門，北側大門為人車分流，是人員進出大門。

7）合同受限：由于合同約定地下5 m范圍內的清障工作由總包單位費用包干，因此大面積清障開挖會造成巨大的成本浪費。

3 平面部署控制原則

考慮到工程已經開工、工期無法變動以及整體成本等關鍵因素，項目部決定采用淺層2.0 m內挖機盲探，邊施工邊盲探的原則，場地在不具備全硬化的條件下，通過靈活、合理的動態布置方法解決樁基圍護施工工期、文明施工、同步清障等問題。

排布各區域施工優先級，根據優先級合理安排清障區域及總體平面布置。

發現障礙物時的初始狀態平面如圖1所示。

圖1 發現障礙物時的初始狀態總平面示意

4 施工過程中的條件變化及平面布置調整

1）開工后第1天，發現障礙物存在，根據現場勘查為方樁，但深度不詳，群樁分布為縱橫向@1 500 mm左右，當日下午立即組織拔樁機進場拔樁并驗證障礙物形式為長19～20 m、截面200 mm×200 mm的兩節方樁，在開工后5～20 d內依據舊樁排布以及走勢擴大盲挖范圍（自然地面以下開挖2 m深度，同時優先盲探槽壁加固和地下連續墻槽段位置以及今后新增加工場地位置），大致判定東側舊樁區域。

為不影響整體工期，總體平面布置仍然按照原計劃平面圖進行布置，設置地下連續墻鋼筋籠，以及按原路線施工槽壁加固（原路線上優先盲探后，從最近沒有障礙物的可施工位置開始施工），其中就近設置臨時堆土場地，且盲挖區域內部也進行局部流水邊挖邊施工邊回填，其余空地進行正常樁基圍護施工。

由于B區為后開挖施工區域，考慮成本及工期因素，B區不做盲探，按照原施工部署進行正常施工。

開工后20 d盲探區域及總平面布置如圖2所示。

圖2 開工后20 d盲探區域及總平面布置示意

2）開工后第21～50天，陸續發現A區南側存在舊樁，并依據舊樁排布及走勢擴大盲挖范圍，大致判定南側舊樁區域。同時回填已盲挖區域，增加東北角格構柱加工場地以及西北角鋼筋加工場地，新增B區加工場地；其余區域根據之前的原則邊盲探邊施工（圖3）。

圖3 開工后50 d盲探區域及總平面布置示意

3）整體大面施工完成后，陸續移除加工場地，并施工加工場地區域內的樁基圍護工程（圖4）。此階段A區的地下連續墻加工場地全部撤出，轉移1個至B區，滿足生產需要。

圖4 樁基圍護施工后期總平面布置示意

5 動態調整要點

1）重點考慮內容包括措施成本、整體工期要求、現場設備平面空間擺放及空間能力、施工順序等，由于本項目合同約束的特殊性，因此將措施成本作為項目的首要控制點。盡量減少土方開挖數量，減少成本并最大程度地降低平面管理難度，同時有效地控制場內文明施工。

2）設定施工工序優先級：對工藝進行優先級判斷，避免盲探清障對現場進度造成影響，根據本工程的工藝特點，本工程設定的盲探清障區域優先級具體如下：槽壁加固、地下連續墻區域/可能造成重大設計變更的區域＞在施工部署中即將施工的區域＞永久性、長時間性加工場地或施工道路區域＞工程樁施工區域＞坑內加固區域＞臨時設備區域。

3）保持原則：由于一直處于地下障礙物未知的狀態下，故原則上對總平面布置不作重大的調整，否則在有限的時間內極易造成判斷失誤，從而使得施工平面布置更加混亂，以及不必要的現場臨時設施安拆以及轉運等措施費浪費。

4）工效計算：對整體工效進行計算分析，合理地規劃設備用量、單日施工時間等，優化設備用量，減少復雜平面工序交叉，同時結合人工等成本綜合分析判斷效益情況并進行平面調整。

5）盡量減少盲探：由于盲探的不確定性，以及成本較高的原因，在工期及工藝允許的情況下盡量減少盲探區域，在施工中遇到障礙物影響后再進行區域有針對性的探挖，本工程B區樁基圍護由于在非關鍵線路上，因此不采用盲探方式，減少了大量措施成本。

6 結語

本工程在未知地下障礙物條件下施工樁基及圍護工程，通過對成本控制、工期要求、工藝順序、平面部署等多因素進行考慮，對現場整體樁基圍護施工階段的平面進行動態布置，根據實際情況最小程度地調整了原本的施工部署，順利地按工程節點進度在6個月內完成了工程量，同時也最大程度地減少了非必要的措施費用成本。

本工程總結的經驗可為今后類似條件的工程提供一定的參考。

[1] 谷鵬舉,李健強,付銳琳,等.火神山醫院總平面與交通物流管理實踐[J].施工技術,2020,49(12):33-37;56.

[2] 土文艷.施工現場平面圖布置要點分析[J].山西建筑,2016,42(23):99-100.

[3] 宋明健,黃會軍.施工總平面規劃布置原則及應考慮的影響因素[J].四川建筑,2014,34(3):216-217;297.

[4] 王廷魁,鄭嬌.基于BIM的施工場地動態布置方案評選[J].施工技術,2014,43(3):72-76.