改扩建工程施工前期的技术优化与管理——上海儿科医院改扩建工程的前期管理实践

复旦大学附属儿科医院 上海 201102

1 工程概况

复旦大学附属儿科医院新院位于上海徐汇闵行交界地段，已于2007年10月建成，2008年2月投入使用，是华东地区最大的专业医院。但随着市场需求日渐增加及医疗科技水平的不断提高，2012年拟扩建科研楼项目（建筑面积15 000 m2，地上9 层，地下1 层），并新建连廊与门诊医技楼相连。由于已建儿科医院总体布局十分紧凑，本次扩建仅能利用原门诊医技楼西侧下沉式广场（相对标高－5.7 m）及下沉式广场西侧绿化区域（相对标高－1.6 m），并需拆除原后勤楼部分建筑，且不得影响医疗工作，这为扩建工程造成了一定难度。作为建设单位，必须有预案在先，加强前期策划和技术优化管理，并落实相关技术咨询和协调工作，以确保工程顺利进行。

2 工程特点难度分析

本扩建工程由于基地坐落位置及标高差异等因素，主要在深基坑施工方面，具有以下特点和难度。

（b）施工场地小且基底标高差异大（面标高由西向东为－0.1～－5.7 m，高差达到5.6 m），因此，在围护支撑系统设计中，需根据不同情况进行针对性的安全设计，并须采用多种施工工艺，进行精心施工，导致施工技术及管理等方面有着复杂的要求；

（c）初步设计基坑开挖最深度8 m左右，为原下沉式广场底部以下2 m深度，地质报告显示该土层是微承压水土层，对基坑开挖有一定影响；

（d）基地清障难度大，基坑一半区域有原下沉式广场的钢筋混凝土底板需清障（厚度800 mm），且底板以下有Φ400 mm预应力管桩，基坑西侧围护区域又为原下沉式广场围墙（水泥搅拌桩及土钉墙锚杆围护）。此外，基坑区域尚有原后勤用房部分建筑亦需拆除。以上清除拆除工程均需在确保医院正常运营及周边道路、管线安全的前提下进行。

3 设计阶段的技术优化与管理

设计阶段是建设单位的投资和功能目标从规划布局转化为实际建设方案的具体化过程，也是本工程之扩建建筑功能及投资效果实现的关键阶段[1]。作为建设单位的管理既要让设计单位有充分发挥的空间，又要十分重视设计效果、功能需求、投资限额及实际施工的可行性和安全度，更要确保工程设计在法规、规范方面的合法性。如果在前期管理中存在种种问题未及时解决，将会在后续审核甚至施工中造成影响。鉴于本扩建工程在功能、基地环境等方面的特点，我筹建办在初步设计提交审批前，即组织设计、工程监理及投资监理等参建单位，并邀请了建筑结构施工及工程造价等方面的专家进行初步评估，并对初步设计提出优化意见。筹建办汇总相关技术优化意见，并从安全、功能及造价分析等方面进行全面整合，在不突破批准的建筑面积指标、安全消防法规要求及投资指标的前提下，向设计单位提出如下技术优化意见：

（a）严格执行相关设计规范规定，对本扩建工程中的敞开式地下室，在结构设计方面进一步进行了优化，即在地下室底板以下增设1层钢筋混凝土结构空间（为全封闭、非使用），以增加地下室结构刚度。同时为了不突破扩建工程建筑面积指标，该结构高度不应大于1.8 m。

（b）因新建科研楼坐落于原下沉式广场中，故必须保留原下沉式广场坡道，保证四周有足够的消防通道及消防登高平台有足够的平面位置。

另外，科研楼建筑应按照教学医院的建筑标准，不采用幕墙，而是沿用已建建筑格调，以求立面上的统一。与此同时，为确保项目投资指标不突破，在建筑结构设计优化改善中，应统筹兼顾综合考虑，确保工程造价不突破批准指标，特别是针对增加1层地下钢筋混凝土结构设计优化，要求有关方面应有详细的费用测算和平衡消化预算。

无线体域网中收集的都是与人体相关的生理隐私数据，这些数据可被用于医疗、体育、军事和商务社交等方面，并产生各种社会价值。为了保护这些与个人隐私相关的生理数据，首先要进行各个实体间的身份认证，许多研究学者对此展开了研究。这些研究成果大体上可以分为2类：一种是采用人体独特的生物信息进行认证，另一种是利用传统的密码学方式进行认证。

以上技术经济优化意见得到设计单位积极配合，并随之一一进行了设计优化，达到了专家咨询的技术要求。特别是针对在单向敞开式地下室以下增加1层钢筋混凝土结构的设计优化，设计单位严格按照相关现行规范的要求，增加了1层高度为1.8 m的地下钢筋混凝土结构[2]。并结合本工程基坑围护设计及施工技术措施的需要，统一了新增结构底板标高与原承台底标高，增加局部挡土墙及防水底板，优化修正原地下1层梁、板尺寸（板厚由450 mm减少至180 mm，主梁尺寸亦相应减少），经对全部优化调整设计内容的造价测算，建筑结构造价与原方案持平，外装饰造价还有所下降。达到了技术设计安全、规范，各项经济指标受控的优化管理效果。

4 基坑围护施工的技术优化管理

基坑围护施工是本工程技术难度及安全管理要求最高的项目，鉴于本扩建工程基地、环境及地质状况的特点，且围护形式及施工专业种类多，界面复杂，是属于超大规模的危险性较大的工程，涵盖内容为各类围护支撑系统施工、坑内降水、挖土施工、地下结构层及底板施工，直至基坑换撑和支撑拆除全过程。

本基坑安全等级二至三级，在基坑西侧的环境保护等级为二级，其余为三级。基坑周边与原医院建筑物、地下管线相距很近。故其围护支撑体系亦分3 种类型：西侧挖土较深（约8.0 m）区域采用Φ800 mm钻孔灌注桩加3 道斜向旋喷加筋锚桩；西南西北侧挖土较深区域采用Φ800 mm钻孔灌注桩加1 道钢筋混凝土内支撑，所有Φ800 mm钻孔灌注桩外侧均设Φ850 mm三轴水泥搅拌桩或Φ800 mm高压旋喷桩止水帷幕，以隔断地质4②层承压水土层的地下水；东部基坑挖土较浅，则采用双轴水泥搅拌桩的重力坝式挡土墙进行围护；同时在坑内外围护结构的应力集中及深坑部位采用双轴搅拌桩进行局部暗墩加固。

为确保深基坑施工全过程的质量和安全，建设单位还组织了设计、监理及总包单位对基坑围护体系施工方案前期各项技术工作进行了审核优化和管理：

4.1 信息先行，收集资料

全面收集基坑、基地区域及周边地下障碍详细资料，对周边管线及建筑物的保护要求，以及基地地质勘察资料，提供给设计及施工单位，作为基坑围护设计及制定施工方案的依据。

4.2 回标分析，环环相扣

在施工招标工作中，严格进行回标分析，并优选具有规定资质的设计单位进行围护工程设计，同时根据基坑设计技术要求，委托具有规定资质、业绩较好的监测单位实施基坑施工监测，其监测方案得到设计单位确认。

4.3 专家认证，全面优化

超前组织工程各参建单位及相关专家对施工单位编制的基坑施工方案进行初步审核，在全面汇总后，提出以下技术及管理方面的优化意见：

（a）钻孔灌注桩和双轴水泥土搅拌桩均为围护工程结构体，施工前应编制详细流程及质量保证措施，特别是水下混凝土浇筑质量及二喷三搅等工序，应严格执行专项管理措施，并做好施工台班进度及技术参数等记录[3]。针对地下4②层承压水土质，作为止水帷幕的水泥搅拌桩水灰比宜取1.5，以确保止水效果。

（b）对基坑西侧长边界深挖区的围护结构，设计规定了斜向加筋锚桩施工，为保证质量与安全，应编制专项施工方案，对其测量定位、设备、材料准备、施工参数、养护及下道工序施工条件，均应有明确规定，并制定落实工序参数验收及质量检测制度。

（c）为确保深挖区及承压水土层的降水效果，除采用井点抽水措施外，深挖区域还应采用真空深井降水措施，并超前施工，确保降水效果。

（d）土方开挖施工不仅要详细布置挖土流程、设备、土层标高、出土流向等技术规定，还必须对基坑周边道路、行车荷载及场地进行合理布置和管理，确保安全文明施工。

（e）在各项技术措施优化完善的前提下，开工前即应制定相应的进度、质量和安全文明管理制度，还应制定各类施工应急预案及相应的物资人员配置和启动计划。

根据我建设单位对基坑施工方案所提出的优化意见，施工单位在深基坑施工方案中均予以补充完善，该方案经上海建委科技委审批通过，受到各方好评。

5 清障拆除工程的优化管理

清障拆除工程是本工程施工前期的一大特点，其施工难度对工程质量安全及进度的影响很大，同时也将直接影响到医院正常运营。最初，施工单位对此认识及要求尚有不足，在首次提交的施工方案中，未予专项编制拆除清障方案。我项目筹建办在提供拆除范围及地下障碍物分布资料的同时，明确提出了前期拆除工程的三项基本原则要求：一是严格控制噪声粉尘等环境污染物，确保医院正常运营；二是采取预控技术措施，确保拆除工程安全；三是结合基坑围护施工，逐步有序拆除，确保总体进度及围护施工质量。

施工单位经认真勘察现场及设计资料后编制了较为详细的拆除清除施工工艺及保护方案。其主要内容包括：

（a）采取有效保护措施，制定合理的拆除流程，结合设计对施工的要求及考虑到下沉式广场底板以下承压水土层的不利影响，采取分区分批交叉清障的做法，主要程序如下：

管线位移、围墙封挡→埋设井点抽水，进行预降水→止水帷幕区域厚800 mm混凝土底板凿除→止水帷幕搅拌机及压顶施工，并逐步发挥其隔离坑外地下水的作用→坑内工程桩定位，桩位区域底板凿除开孔（如遇原地下Φ400 mm管桩时，用专项设备拔除）→工程桩施工→拆除围护以内其他底板。

（b）合理选用设备，进行精细化拆除及回填施工，其内容包括：拆除厚800 mm混凝土底板时，采用Φ100 mm钻孔切割机连续钻孔切割破碎；拆除后勤楼2 间办公楼时，先进行钢结构加固，再用混凝土切割机对接缝处进行切割，待结构隔断后再进行破碎，以确保临近房屋不受影响；清障后回填土严格控制质量及密实度，确保围护结构的施工质量。

（c）现场采取封闭式施工，并落实施工全过程监测监护，及时了解地下水位、房屋沉降变形或雨水排放情况等信息，一旦发现异常，及时调动人员、设备、物资等资源，投入应急预案的启动状态，确保施工及环境安全。

6 结语

通过对复旦大学附属儿科医院扩建科研楼工程施工前期的技术优化管理，建设单位围绕建设项目的技术特点和难度，通过技术咨询、协调等方法，组织工程相关参与单位对设计方案、施工方案等前期技术工作进行优化，有效地规避了施工技术风险，为确保工程质量及项目顺利实施创造有利条件，是工程项目管理工作中可予借鉴的方法。