- 收藏
- 加入书签
深基坑分块施工与动态堆场协同管理探究
摘要:利用案例分析法,以上海自贸区临港新片区保障性租赁住宅房屋建筑项目为例,论述项目施工要求,讨论项目深基坑分块施工难点,提出自贸区临港新片区项目动态堆场协同管理策略。得出:项目深基坑分块施工要求是争创市文明工地,分块施工要点众多,包括深基坑围护、深基坑降水、深基坑分块开挖等,项目动态堆场协同管理是在施工规划先行的基础上,注重施工阶段全面执行,并加强深基坑堆载质量监控,确保深基坑分块施工期间动态堆场灵活、高效流转。关键词:深基坑;分块施工;动态堆场;协同管理
前言:在城市建设项目开发过程中,基坑项目逐步呈现出“深大近难险”的特点,基坑深度持续增加,深基坑施工管理备受关注,面临的施工管理要求随之提高。深基坑分块施工与动态堆场协同管理,不仅可以提高深基坑施工效率,而且可以为深基坑项目动态堆场管理难点的突破提供参考[1]。但是,当前尚无关于深基坑分块施工与动态堆场协同管理的研究成果。为给深基坑分块施工管理实践提供参考,本文提出根据深基坑项目施工要求针对性开展分块施工与动态堆场协同管理的论点。
本文先简单介绍项目要求,再逐一论述分块施工要点与动态堆场协同管理策略
1 深基坑项目施工要求
项目位于上海自贸区临港新片区,东至未建长空路,南靠正茂路,西贴未建绵岭路,东至在建临港万达广场,共分为H09-02、H18-01、H20-02 和 H24-03 四个地块。项目建设内容包括新建 56 幢住宅(7-18 层)及配套公建设施(含 KT/PT 配电房、PT 变电站、垃圾房、门卫房等)、商业设施、地下停车库等,总用地面积约为205857.50m2,总建筑面积约为553666.26m2,其中地上建筑面积约为 372292.83m2,地下建筑面积约为 181373.43m2。项目总投资为 682425.6 万元。
项目位于上海市浦东新区临港新片区,因地理位置较为重要且周边环境良好,备受社会关注,面临着极高的进度、绿色环保、文明施工要求,局部见表 1。
表 1 上海自贸区临港新片区保障性租赁住宅房屋建筑项目深基坑施工要求

由表 1 可知,项目深基坑施工面临着合理施工部署、统筹施工时段、减少环境影响等要求。同时,上海自贸区临港新片区保障性租赁住宅房屋建筑项目深基坑施工应突破规模大、单体多、周转场地小、紧密毗邻用地红线、场地条件约束多、环通道路设置难等难题,在确保区级文明工地的前提下,争创市级文明工地。
2 深基坑分块施工要点
上海自贸区临港新片区保障性租赁住宅房屋建筑项目的深基坑施工规模大、周转场地小,为突破场地条件的制约,拟采用深基坑分块施工方式。
2.1 分块施工思路
上海自贸区临港新片区保障性租赁住宅房屋建筑项目的深基坑分块施工思路见图 1。
由图 1 可知,项目深基坑分块施工是在总进度计划一定的条件下,利用后施工分块作为临时施工道路、材料周转场地,根据供料计划,随到场随入坑。同时,因深基坑为地下一层,借助现有项目出入口位于北侧与东侧的特点,先开展西半区深基坑施工,再开展东半区深基坑施工,充分利用后开挖分区作为材料堆场及施工车辆临时停靠场地的潜力,为深基坑开挖施工与材料堆叠提供空间,弥补上海自贸区临港新片区保障性租赁住宅房屋建筑项目现场周转空间不足的缺陷。
2.2 分块施工要点
上海自贸区临港新片区保障性租赁住宅房屋建筑项目的深基坑分块是将施工地块划分为 H09-02 地块、H18-01 地块、H20-02 地块、H24-03 地块四个地块,施工要点包括深基坑围护、深基坑降水、深基坑开挖等。
2.2.1 深基坑围护
上海自贸区临港新片区保障性租赁住宅房屋建筑项目深基坑安全等级为三级。为达到安全等级要求,分块施工围护应当采用双轴水泥土搅拌桩重力坝(局部内插 H 型钢)与放坡开挖相结合的型式,分块围护方案见表 2。
表 2 项目深基坑分块围护方案

由表 2 可知,深基坑围护采用双轴水泥土搅拌桩重力坝+放坡开挖作为水平支撑系统的竖向支撑构件。其中,在 H20-02地块、H24-03 地块局部采用 SMW(Soil Mixing Wall,型钢水泥土搅拌桩)工法+一道φ609×16.00mm 钢管斜抛撑,转角区域设置一道水平砼角撑,砼主撑截面为 900.00mm×700.00mm,钢筋砼围檩截面为 1200.00mm×700.00mm,砼支撑标高、围檩中心标高均为+3.00m。
确定参数后,鉴于上海自贸区临港新片区保障性租赁住宅房屋建筑项目深基坑场地狭窄,提前与围护施工方沟通,遵循独立分段先行的原则,开展深基坑围护施工,包括放线定位挖槽、搅拌机安装、下沉预搅拌、制备水泥浆、第一次提升喷浆搅拌、第二次下沉搅拌、第二次提升喷浆搅拌、第三次下沉搅拌、第三次提升搅拌、清洗、移位等,为后期土方分块踏步开挖提供安全条件(开挖区域及临近区域双轴水泥土搅拌桩重力坝强度达到设计强度的 80.00%及以上)。
图 1 上海自贸区临港新片区保障性租赁住宅房屋建筑项目深基坑分块施工思路

2.2.2 深基坑降水
上海自贸区临港新片区保障性租赁住宅房屋建筑项目深基坑临近现状紫飞港(距离紫飞港护岸 18.45m)以及用地红线,在开挖 20 天前,进行基坑降水,降水方式为轻型井点+管井降水,深基坑分块降水布置见表 3。
表 3 项目深基坑降水施工要点

由表 3 可知,上海自贸区临港新片 降水施工要点包括深井平面定位、降水深度控制、轻型井点布置、疏干井布置等。比如, 根据深井 平面图定位并预埋φ800.00×1000.00mm 钢制孔口护筒。
2.2.3 深基坑开挖
上海自贸区临港新片区保障性租赁住宅房屋建筑项目深基坑开挖施工需要遵循分块开挖的原则。即在双轴水泥土搅拌桩重力坝(局部内插 H 型钢)围护的基础上,分 4 个区域进行开挖,随挖土随调校土方,确保特定开挖块及相邻块强度达到设计土方开挖强度的 80%,土方开挖与地下室底板分块交替,最大限度减少坑底隆起引发的周边环境地面沉降问题[2]。
项目深基坑按各自地块分别开挖,同时推进 4 个区开挖施工。其中,H09-02 地块开挖深度为 4.80m/5.20m/5.30m,总开挖面积约 47365.00m2,周边 933.00 延长米;H18-01 地块开挖深度为 4.80m/5.20m/5.30m,总开挖面积约 61416.00m2,周边1056.00 延长米;H20-02 地块开挖深度为 4.90m/5.40m,总开挖面积约 39349.00m2,周边 850.00 延长米;H24-03 地块开挖深度为 4.80m/5.20m/5.30m,总开挖面积约 29749.00m2,周边 887.00 延长米。开挖完毕后,穿插对应区域的地下室底板施工。
因深基坑开挖深度普遍小于 5.55m,局部开挖深度存在差异。从开挖技术来看,根据项目深基坑分块开挖面积较大,在双轴水泥土搅拌桩重力坝围护以上至设计标高土方(桩之间距离足够人工放坡进入基坑)范围内,直接采用大型挖掘机开挖装土;对于局部钢管斜抛撑(或水平砼角撑)转角位置土方,则利用小型挖掘机在围护下翻土,配合抓斗机抓土(见图 2)。
由图 2 可知,在分块分层开挖过程中,采用大型挖掘机与小型挖掘机、抓斗机相结合的方式,可以突破场地限制,确保施工效率。
3 深基坑动态堆场协同管理策略
在上海自贸区临港新片区保障性租赁住宅房屋建筑项目深基坑分块施工过程中,利用基础底板设置材料堆场并动态调整堆场。根据动态堆场特点,开展施工规划、现场执行与质量监控多个方面的协同管理,实现坑内材料的近距离供给。
3.1 施工规划先行
根据坑外堆载对深基坑变形形状的影响,项目需提前规划动态堆场管理方案[3]。在上海自贸区临港新片区保障性租赁住宅房屋建筑项目深基坑施工图纸的指导下,设计动态堆场平面图。根据平面图,进行最大堆载量的核算并上报,确保现场基坑材料堆载量在最大限度范围内。堆载量计算公式如下:
P=q×A (1)
式(1)中,P 为深基坑动态堆场最大堆载量,kg;q 为深基坑动态堆场单位面积承载力,kN/m2;A 为深基坑土方分块开挖材料堆载面积, mo2 。在利用式(1)计算深基坑分块开挖动态堆场最大堆载量过程中,应根据现场勘察数据与规范调整参数,确保计算准确性。
在上海自贸区临港新片区保障性租赁住宅房屋建筑项目深基坑动态堆场最大堆载量计算的基础上,设立专职动态堆场管理人员,负责制定日常动态堆场监测方案、巡视频率、核算方法,提前将动态堆场管理纳入深基坑分块施工常态化管理范畴。
3.2 现场全面执行
现场全面执行是深基坑分块施工动态堆场管理的重点,也是难点。上海自贸区临港新片区保障性租赁住宅房屋建筑项目深基坑动态堆场现场管理涉及深基坑开挖施工人员、监理人员与围护加固施工人员等,相关人员均需规范堆放行为,保持通道畅通,避免堆场超载。不同人员需承担的责任存在差异,局部见表 4。
表 4 项目深基坑动态堆场现场管理职责(局部)

由表 4 可知,现场施工人员应明确自身职责,积极履责,确保动态堆场现场管理效果。特别是现场深基坑分块开挖施工人员,不仅应当严格遵循规范操作,而且需要控制开挖机械与堆场边缘的距离、堆场与基坑边缘的距离,避免重型车辆碾压堆场。
3.3 严密质量监控
在深基坑动态堆场管理过程中,根据堆场动态变化的特点,项目应创新引入动态质量监控手段[4]。动态质量监控需要上海自贸区临港新片区保障性租赁住宅房屋建筑项目负责人依托现行质量控制网格化管理体系,以深基坑围护与每一块开挖质量交底为前提,综合应用多种方法,加强深基坑质量监控,相关方法见图 3。
图 2 项目深基坑局部钢管斜抛撑(或水平砼角撑)位置土方开挖
图 3 项目深基坑动态堆场质量监控方法

由图 3 可知,项目深基坑动态堆场质量监控方法涉及质量协调会、邀请质量监督站检查、监理评比、资料定期核查、项目质量互查、堆场外观对比等,要求质量监督站点人员、监理人员、设计人员、分块施工人员协同合作,尽可能封堵质量监控盲区。有条件的情况下,上海自贸区临港新片区保障性租赁住宅房屋建筑项目可以应用数字孪生技术,打造线上线下全数字化质量监控体系,弥补单一人员实地监控的不足,及时发现深基坑动态堆场超载苗头并及时处理,确保深基坑分块施工中堆载安全。
结束语
本研究结果说明了深基坑绿色环保、进度、文明施工要求,得出了分块施工要点,探明了围护、基坑降水等在深基坑分块施工中的应用价值,解决了深基坑动态堆场协同管理难题,确保项目顺利推进。视角新颖,内容丰富,复制推广前景较为广阔。同时,本文对前人有关深基坑分块要点做了验证,结合项目文明施工要求进行完善。但是,本次研究仍然存在不完善之处,尚未解决深基坑与地下室底板施工协调问题,后期将进一步补充。
参考文献:
[1]顾伟文.紧邻浅埋地铁的深基坑开挖技术[J].建筑施工,2023,(12):2403-2405.
[2]高源,张福亮.泵房基础结构镜像分块法施工技术应用[J].中国港湾建设,2023,(07):89-94.
[3]曾建明,胡继强,饶有权,等.坑外堆载对某高铁车站深基坑变形性状的影响分析[J].西北工程技术学报,2024,(04):356-363.
[4]刘春江.基于数字孪生的煤炭露天堆场场存动态监测方法[J].中国信息界,2024,(02):74-77.
京公网安备 11011302003690号