超大规模群体工程施工管理及技术浅析

张利锋

上海建工四建集团有限公司 上海 201103

1 工程实例

1.1 项目工程概况

本项目为深圳大学西丽校区建设工程（二期）项目施工总承包Ⅱ标段，位于深圳市南山区学苑大道1066号，南侧为学苑大道，西侧为笃学路，北侧为二线公路，东侧为南科一路。项目现场地理位置如图1所示。

图1 项目现场地理位置示意

工程总建筑面积约29.4万 m2，包括中央图书馆综合楼（含架空连廊）建筑面积约7.3万 m2，法商学部（含架空连廊）建筑面积约5.4万 m2，行政办公与专职科研用房建筑面积约1.4万 m2，公共教学楼建筑面积约15.3万 m2。

1.2 周边建（构）筑物概况

场地内东南角即靠近出入口处搭设有部分活动房，为施工单位临时设施；场地中央区域布置有零星集装箱；场地东北侧紧邻二期建设用地红线，现存7幢武警营房，1～3层，最高高度为9.5 m，营房设置有自有围墙；场地南侧围墙外为西丽校区已建成的礼堂、学术交流中心等单体；东侧外为市政南科一路，路的另一侧为南方科技大学；西南角为西丽校区已建成体育场；西北侧为山体绿植。

1.3 周边管线概况

本项目东侧现有长西引水渠，与本项目东侧围护桩结构相互冲突，基坑施工过程中可能对引水渠道造成影响。

1.4 水文地质概况

拟建场地原始地貌单元属丘陵及丘间沟谷，地形较复杂，大部分场地已经人工改造平整，根据钻探揭露，场地内涉及地层主要为素填土、杂填土、粉质黏土、黏性土以及花岗岩等。

场地内地下水根据赋存介质及埋藏条件不同，可分3种类型：上层滞水存在于人工填土层中；第四系土层孔隙水存在于冲洪积砂砾层中，地下水含量丰富；基岩裂隙水存在于强风化和中风化基岩裂隙中，透水性受岩石裂隙的发育程度影响，含水量适中。

1.5 基坑围护概况

本项目各单体基坑开挖深度：公共教学综合楼地下室为15.50 m；中央图书馆综合楼地下室为11.30 m；法商学部地下室为11.80 m；行政办公与专职科研用房地下室为11.20 m。整个基坑底周长约1 293 m，基坑顶周长约1 378 m，基坑支护范围面积约7.92万 m2。

根据基坑周边环境条件及开挖深度，本基坑工程采用桩锚支护形式[1-4]。其中，支护桩为φ1 000 mm@1 600 mm旋挖灌注桩，桩间设置旋喷桩，旋喷桩与支护桩一同形成截水帷幕，进行全封闭截水；旋喷桩通过三重管法高压喷射成桩，喷桩引孔直径0.13 m，桩体直径1.0 m，间距1.6 m；预应力锚索采用钢绞线，水平间距为1.6 m。

2 超大规模群体工程难点及控制措施

2.1 工程周边管线

2.1.1 难点分析

1）长西引水渠管道横穿西丽校区，距离主体结构深基坑较近。然而基坑围护体系为桩锚支护，在进行锚（杆）索施工时，可能会与周边的引水渠管道冲突。

2）本基坑深度较深，在土方开挖后，可能会存在一定范围内的侧向位移及坑外地表沉降等，因此将会对周边的引水渠管道产生影响，甚至破坏。

3）因实际施工的需要，在该区域场地布置的环通道路处于引水渠管道保护范围，大量的施工车辆等将造成地面超载而引起引水渠的竖向附加位移。

2.1.2 控制措施

1）按引水渠管道竣工图进行引水渠平面位置及影响范围的现场放样，复核引水渠标高与围护结构锚索定位，针对冲突区域进行局部引水渠改道或锚（杆）索布置调整。

2）因施工需要，在引水渠管道保护范围内，每一侧8 m设置施工通行道路，对在引水渠保护范围的道路进行钢筋混凝土硬化，硬化做法从下至上为：先在土路基上铺设100 mm厚碎石垫层，其次浇筑200 mm厚C30混凝土，以确保整个路面的稳定性和坚实度。

3）在引水渠管道中心左右各5 m范围内，对行车的路面垫厚25 mm钢板作为进一步加强措施。

4）在引水渠管道保护范围内设置监测点，结合基坑监测数据，对引水渠管道及周边保护范围进行定期监测。

5）除基坑施工外，做好现场其他施工管理，严禁在引水渠管道保护范围内进行土方开挖、回填等施工。

6）与相关主管部门积极沟通，根据现场实际情况编制专项保护方案，获得相关主管部门及参建各方同意。

2.2 工程施工安排

2.2.1 难点分析

本工程规模大、单体多、施工内容复杂以及施工作业交叉多，如何在有限的工期内，在合理安排众多单体施工流程的同时，做好资源保障管理，确保总工期及各节点工期，是本工程重难点之一。

2.2.2 控制措施

1）做好总体施工流程策划。

① 在土方开挖完成后，将优先分块施工有节点要求区域的基础底板及后续地下结构。

② 其余区域基础底板后施工（垫层先完成），这期间该部分区域暂时作为坑内的施工场地。

③ 后作区域在其周边先作区域的单体底板完成后，再开始底板的施工。

2）建立多项资源保障措施。

① 做好总体材料把控：在地下室结构施工前，结合BIM模型进行钢木翻样，确定材料用量，从而对整个工程的材料物资进行总控；建立专门的物资管理部门，做好物资管理的组织保证，分专业分种类对各种材料进行储存堆放，对材料数量、规格、是否送检等明确标示；与供应商保持紧密联系，确切了解库存情况与进场材料的计划落实情况。

② 做好机械协调使用：地下室底板施工时，9台塔吊将先后投入使用，且各塔吊之间相互交叉，可根据不同时期与不同资源需求相互协助吊运；在没有布置到塔吊的区域，项目部将投入汽车吊以满足吊运的需求。

3）合理安排交通路线制度。

① 做好现场道路交通设置：场地设置3个施工大门，前期将标段范围内校园市政主干道路结构基层施工完成，同时在各单体间设置环形通道来解决现场交通组织问题。

② 做好施工现场标志、标识设置：施工路段两端缓冲区均设置“施工”“慢”“限速20”“禁止超车”“双向通行”等标志牌。

2.3 基坑场地利用

2.3.1 难点分析

本项目基坑面积7.9万 m2，基坑布满红线，对堆场的合理布置及交通路线规划有很高的要求。

2.3.2 控制措施

根据总体施工规划，以场地规划发生重大变化的施工工况为时间节点，将总体施工划分为几个场布阶段，对临设布置及行车路线做出详细规划。

同时，受场地狭小的客观情况制约，施工前期主要通过开设的3处施工大门并利用场外永久道路作为主要交通道路，施工后期待地下室顶板完成后，利用结构顶板的消防车道作为施工道路及材料堆场。

2.4 工程测量

2.4.1 难点分析

本工程基础结构主要为单桩承台、两桩承台、三桩承台以及四桩承台，同时坑内有大量集水井和电梯井，标高繁多、放线测量任务重。

2.4.2 控制措施

本工程将采用三级测量控制网进行定位和测量放样，并采用高级控制网与低级控制网相互控制的平面测量控制网方法，根据施工区域设置区域控制网，由GPS定位统一形成整体系统。

由于测量定位区域面积极大，且平面上部分建筑物之间无法通视，因此拟采用GPS定位，保证平面定位精度。

高程测量采用水准仪引测辅以全站仪复核。高程水准测量路线由业主提供的城市测量定位点引入场地内，沿可通视的路径引至各建筑附近，建立区域高程控制网，用于各单体标高测设控制。水准线路测量使用电子水准仪采用往返精密水准测量方法。

垂准测量的原理是通过天顶测量法，并根据实际情况针对性地设置在各个施工阶段中，以期在缩短测量时间基础上，能够与下一道工序形成很好的搭接，从而保证主楼轴线系统的准确性和可操作性。

地下结构的测量通过坐标法和极坐标法进行定位，而地上结构的测量通过坐标法及分区测量控制网进行定位。

2.5 工程降排水

2.5.1 难点分析本工程地下室施工阶段处于深圳市多雨季节，如何有效降排坑内汇水成为地下室结构顺利施工的关键问题。

2.5.2 控制措施

1）在基坑坡脚周边一圈施工排水沟，而坡顶排水沟可结合现场实际情况进行设置。坡顶排水沟采用集水明沟的形式进行排泄，并在坡顶排水沟的范围内采用挂网喷混凝土以防地表水渗入。

2）在基坑开挖阶段，根据实际需要利用挖掘机在坑内挖掘超前集水坑，基坑的底部及顶部每隔30 m设置一个集水井，以汇集坑顶、坑底排水沟排出的地表水和地下水，在排入市政管道的集水井前设置三级沉砂池，同时做好挖土期间的集水排水工作。

2.6 工程钢混节点及高大截面梁施工

2.6.1 难点分析

中央图书馆区域的地下室存在部分钢管混凝土柱，其截面尺寸为500 mm×700 mm等多种，柱上设外伸钢牛腿，且柱所在部位为多根梁汇集区，钢混节点部位的梁主筋钢筋立体穿插，空间排列困难，固定模板的对拉螺杆等也会因柱外伸钢牛腿的存在而施工不便。这些难点如果处理不好不仅会对结构的可靠性产生很大的影响，也会给施工带来不便，耽误施工进度，影响工程质量。

地下室结构中在钢混节点区域或是顶板结构存在较多的大截面梁，如公共教学楼区域的0.8 m×1 m、图书馆区域的1 m×0.9 m、法商与行政办公楼区域的1 m×0.9 m等，高大截面梁施工也是结构施工的重点。

2.6.2 控制措施

1）钢筋绑扎。本工程拟采用三维模型对施工节点进行模拟，并进行模型绑扎试验，编制钢筋绑扎专项方案，同时进行详细的现场交底。钢管柱、混凝土梁节点部位的梁主筋从柱两侧弯折穿过，或焊接在柱外伸牛腿上；外伸牛腿范围内的梁模板对拉螺杆采用单头螺杆，焊接在外伸牛腿加劲板上。

2）钢混节点高低强度混凝土浇捣。安排专门的泵车负责浇捣高等级的竖向钢管混凝土构件，专车专人负责，避免浇混。节点部位根据设计图纸要求，高等级混凝土外扩一定区域与低等级的梁板混凝土间采用钢丝网隔离。

3）钢混节点部位钢筋密集，易造成浇捣不密实，因此将采用小试和中试试验，确定最佳的混凝土配合比。混凝土浇筑时可采用附着式外挂平式振动器振捣，人工敲打柱身四周辅助振捣，保证混凝土的密实度。

4）对于高大截面梁，设置模板支撑系统后，应对其下部楼层的楼板进行施工阶段的承载力验算。当作为多层支撑荷载传递时，上下立柱的位置应对齐，防止下楼面因受力不均匀而造成的局部损伤。同时，对于高度较大的梁，还应验算模板系统侧向稳定性和侧向强度，防止整体跑位和胀模。

5）混凝土浇筑完成并达到设计强度后，才允许拆除模板及支撑系统。

6）在绑扎大梁上下几排钢筋时，要保证钢筋上下对齐形成垂直的间隙，以便混凝土浇筑、振捣。

3 结语

超大规模群体工程在施工管理和各工序衔接上存在一定的难度，因此本文以深圳大学西丽校区建设工程（二期）项目为例，结合工程特点，分别从周边管线、施工安排、工程测量、场地利用率以及施工质量控制等方面，进一步阐述了工程施工难点及针对性措施，为今后深圳市超大规模的群体工程开发建设提供借鉴。