有关重庆来福士项目土石方工程施工中的相关问题,采访了中国建筑西南勘察设计研究院总经理助理沈泽(图2.24)。
图2.24 沈泽
沈泽,成都理工大学本科毕业,教授级高级工程师。现任中国建筑西南勘察设计研究院有限公司总经理助理。曾先后荣获2006年“四川省国资委优秀共产党员”称号,中建总公司2007年度“中国建筑劳动模范”称号,2009—2010“四川省建筑业企业优秀项目经理”称号,2013年“四川省杰出青年勘察设计师”称号。
问:您觉得来福士项目土石方工程有什么特点?
答:①基坑开挖深度深,场地起伏大。本项目场地地势总体趋势南边及中间高,北侧及东、西两侧低,地势起伏较大造成了基坑边坡深度变化较大,最大高差51 m,属深基坑。加之项目场地占地面积超9万m 2 ,土石方约104万m 3 。开挖深度大,土石方量大是本工程的第一大特点和难点。施工时应重点考虑土石方挖运路线、倒场的选择,以免因土石方挖运影响工程工期。
②社会影响大。本工程所处地理位置极为险要,基坑支护一旦失败,将造成巨大的直接损失和不可估量的间接损失。即使基坑支护是成功的,如果基坑变形较大,或者引起地面下沉,也将造成非常恶劣的社会影响,从而给业主和施工单位造成极大的负面影响。
③环境保护要求较高。场地地理位置十分特殊,位于重庆市渝中区繁华地带,工地紧邻朝天门广场,工程施工必然受到社会各界的关注和监督,因此,施工方案必须重点考虑环境保护问题。噪声、扬尘、泥浆、沿路抛撒建筑废渣等污染问题,必须通过加强管理和采取强有力的措施予以解决。
问:您觉得来福士项目土石方工程的重点在哪些地方?针对这些重点采取什么施工方法?
答:①地下建、构筑物的保护。场地南侧新华路段有地铁1号线从此穿过,在挡墙施工前需核实其影响,做好洞口预留。此外,场地周围地下管网密布,对已进入场地的管网,必须考虑移出或采取措施进行保护;对场地外临近的管线,锚索施工必须考虑避让。
②公共关系协调难度大。本项目所处的特殊地理位置也给公共关系协调带来了超高难度。如何协调民扰及扰民问题是本工程顺利进行的关键。
③人工挖孔桩的安全。本项目采用的挡土桩为人工挖孔桩,部分支护桩人工开挖深度大,施工时应重点考虑安全防护措施和应急预案。
问:您认为来福士项目土石方工程在实施过程中的难点有哪些?您分别采取什么样的解决办法?
答:①临江防洪。本项目处于长江与嘉陵江交汇口,项目的开挖底标高为180.85 m,汛期防洪是难点,也是工程能否顺利推进的关键点。对洪水采取“小洪堵,大洪防”的方针,对越过开挖标高高度1 m以内的洪水,采用防洪沙袋对洪水进行拦挡,同时采用水泵排水,保持基坑不积水。对洪水位超过基坑开挖深度1 m以上的洪水,采用“防”的方针,洪水到来前,将坑内材料、机械转移,做好基坑的安全稳定防护,洪水过后及时排除残余积水及淤泥,及时恢复施工。
②土方挖运。本项目土石方总量约104万m 3 ,其中石方约50万m 3 ,但本项目土石方工期仅为365天,平均每天土石方挖运量超过3 000 m 3 ,土石方挖运交通组织及石方破碎是难点。
③地处城市要道朝天门,可以选择运输的道路有限,土方挖运的交通组织是难点,也是制约挖运进度的关键点。
④根据重庆市的有关规定,土方挖运须在夜间进行,且需要相关部门批准,取得夜间挖运许可。一般情况下,每个月允许挖运天数不超过20天,这势必给土石方挖运进度造成很大困难。
⑤本工程基坑开挖深度较大,锚索道数较多,势必会有交叉作业,给土石方挖运造成一定影响。
以上施工难点的应对措施包括以下4个方面:
①首先,配置足够的挖掘机和装载机;其次,石方采用爆破方式,减少挖运时间;最后,采用小型挖机,白天将土石方掏出,夜间挖运时采用大型挖机装运,减少装车时间。
②多方协调与城管、交警及街道办的关系,同时通过交流、慰问等形式妥善处理与周边居民的关系,保证土石方正常挖运,尽量延长土石方夜间开挖时间。
③根据甲方要求的先后移交时间分别布设马道,选择不同的出入口,以便于场内土石方车辆的顺利进出为原则。
④选择合理的中部土层与周边土层分层开挖形式,既保证支护锚索的顺利施工,也保证土石方挖运。
问:据我们了解,为保证工程的顺利进行,在土石方施工时采用爆破方式,具体怎样实施?
答:来福士项目地处重庆市繁华闹市区,周边行人、车辆较多,环境复杂;爆区东面是长江大堤,上有滨江公路,近处离爆区边缘约6 m;南面离爆区边缘约5 m有框架结构高层写字楼一栋。爆区北面约20 m是朝天门广场,人流密集,商业繁华。西南侧约7 m是交通银行办公大楼。爆区地处繁华商业区,是复杂环境下的爆破工程,施工难度大,安全要求高。爆区原为商业大厦现已拆除,地表建筑和地下各种管网都已拆除,地表还有部分建筑垃圾尚未运走,地下是否还有残留管网情况不明。
解决办法:根据项目特点,采取浅孔、中深孔控制爆破方案和机械、人工相结合的爆挖方法,并采取以下措施:
①在距离爆区较近的建筑物爆破施工前,用机械在适当的位置挖一条超出梯段的爆破台阶,底部深度为1 m以上的减震沟,使之爆破震动危害减少40%~60%。
②为了防止爆石产生较远飞石,在离建筑物较近的爆区内实施爆破时对建筑物用围栏保护。对爆破炮孔实施加强覆盖防护,在实施爆破作业顺序时应选择离建筑物最远、环境最安全的部位开始爆破施工,在离建筑物安全距离小于20 m时采取浅孔小药量爆破方法进行爆破,小于10 m的更近距离采用机械破碎法凿岩,要做到安全万无一失。
③地震波、个别飞石应控制在破坏影响范围内,控制安全震动速度v≤1.5 cm /s,禁止采用裸露爆破,且全过程不能产生飞石,以保护场内施工人员和工程机械的安全。
④爆破全过程为松动爆破,爆破粒径满足挖运机械及回填技术要求。
⑤爆破时控制好地基不被破坏,防止出现超挖久挖现象;石方爆破工作自上而下分台阶逐层进行。
问:本项目基坑支护包括悬臂桩和锚拉桩,且多为人工挖孔桩、桩截面尺寸多样,请问您在实施过程中是怎样组织施工的?
答:我们在工程开工前对进场工人进行统一的安全教育和技术交底,正式上岗施工前进行考试验收,特殊工种要求必须持证上岗,同时在施工过程中根据桩孔正式施工图,按场区的土质特点、地下水情况等做好技术交底。为了控制好基桩轴线和高程的控制点,我们项目施工团队将控制点设在不受施工影响的地方,并在复核后妥善保护。在工程过程中,为了保证施工安全及预防塌孔,我们要求工人在桩净距小于2.5 m的情况下,采用跳孔开挖的施工方法,以预防因孔位距离过近、施工相互扰动而引发的塌孔现象。
针对施工前“成孔”计划,项目技术团队主要考虑以下5个方面:
一是施工前对作业面进行四方验收,合格后填写相应的技术资料,四方签认结束后归档备案;二是在操作前对吊具进行安全可靠的检查和试验,切实保障施工安全;三是开挖前依据现场实际情况及施工图纸确认施工线路,并严格按确定的施工方案进行施工;四是保证现场工长及施工人员充分了解施工图纸、地勘资料及场地的地下土质、水文地质资料,方便施工过程中的核查;五是同时按基础平面图,设置桩位轴线、定位点,并在桩孔四周撒灰线,测定高程水准点,在放线工序完成后及时办理预检手续。
在工程中,有一种情况是我们特别关注的,就是当桩孔到达设计深度持力层时马上会同建设单位、地勘单位、设计单位、监理单位进行勘验,认定持力层符合设计要求后再进行下一道工序。这样,当遇到地质情况复杂需探明孔底地质情况时,我们可以结合勘察单位、设计单位、监理单位提出具体处理措施,有针对性地解决问题。
问:推进绿色建筑是实现建筑业可持续发展的基础,请问您在施工过程中有采取什么措施吗?
答:有的。我们在原有工程管理组织架构的基础上设置了LEED认证施工管理小组进行绿色施工的组织管理工作,并在项目施工过程中指派了两位质量保证员来协调、处理和监督与LEED相关的施工事项,要求各专业施工班组的LEED实施小组都安排专人作为LEED实施质量保证人,每月定期向业主或其全权代表汇报工作进展和质量情况。
针对保护环境,我们一方面要做好节水、节能、节材和集中用地管理,另一方面还要尽可能地保证施工“四防”:防基坑坑顶四周水土流失、防雨水排放或冲击造成沉积、防扬尘、防施工造成的道路污染。由此可从源头上减少环境污染,保障周围社区的环境卫生,推动绿色建造。
问:贵司在信息化施工管理方面做了哪些部署?
答:基坑支护设计、施工是“信息化施工、动态设计”的全过程。在施工过程中获取的与本支护工程相关的全部信息,及时反馈给设计人员和其他相关责任人,设计人员和相关单位通过对信息的分析研究,及时对设计进行相应的修改和调整,真正做到设计安全、经济合理。
所谓信息化施工,就是在施工过程中,将相关的信息及时记录、整理、汇总、反馈给相关责任方。这些信息包括施工过程中揭露的实际工程地质、水文地质情况、地下管网情况(包括位置、埋深、有无渗漏等)、施工降水效果、监测得到的变形资料、结构应力资料、地下埋藏物资料等。信息化施工需建立一整套完整的机制,使施工信息通过收集、汇总、反馈得以高效运行。此外,施工过程中应注意收集气象资料,根据气象资料做好应对措施,避免恶劣天气对基坑造成不良影响。
所谓动态设计,就是在施工反馈信息的基础上,分析现有设计的安全性、合理性,并及时对设计进行相应的修改和调整。可能引起设计修改的因素包括工程地质条件、水文地质条件与设计不完全相符;基坑周边有未探明的重要地下建筑物、构筑物需要保护,对变形控制更加严格。