一個(gè)關(guān)注工程人情懷的

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以下是正文

來源：豆丁施工

一、什么是一體化施工的概念？

1、一體化的由來和概念 

由來：陜西現(xiàn)代化標(biāo)志之一的中央商務(wù)區(qū)（簡(jiǎn)稱CBD）的建設(shè)，對(duì)土地集約化程度要求越來越高，且由于各個(gè)地塊的功能、開發(fā)時(shí)間、基礎(chǔ)埋深均有差異，因此協(xié)調(diào)解決相鄰建筑基坑開挖的相關(guān)問題尤為重要。

概念：在一級(jí)開發(fā)尚未開發(fā)完成的情況下，各二級(jí)地塊提前介入，在一級(jí)開發(fā)主導(dǎo)下，進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)、施工相互協(xié)調(diào)、配合工作，并最終達(dá)到加快施工進(jìn)度、節(jié)約資金、提高土地利用率為目的的多贏局面。

2、一體化如何實(shí)施

一體化施工原則，即由政府組織、項(xiàng)目單體實(shí)施、分工區(qū)統(tǒng)一設(shè)計(jì)、統(tǒng)一施工、統(tǒng)一監(jiān)管、統(tǒng)一協(xié)調(diào)，以協(xié)議方式委托一家專業(yè)公司進(jìn)行基坑支護(hù)和降水設(shè)計(jì)，委托一家有資質(zhì)的施工單位進(jìn)行土護(hù)降一體化施工

在支護(hù)方案設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮臨時(shí)支護(hù)體系與永久建筑結(jié)構(gòu)的關(guān)系，讓二者有機(jī)結(jié)合，使其土地利用率最大化，實(shí)現(xiàn)了地下空間綜合開發(fā)利用的目的。

3、陜西地產(chǎn)行業(yè)開發(fā)模式

陜西大型建筑群建設(shè)的開發(fā)模式，是由具有代表政府職能的開發(fā)公司先進(jìn)行擬建區(qū)域的拆遷、地下公共空間、配套市政設(shè)施的建設(shè)（生地變熟地，一級(jí)開發(fā)）。在上述開發(fā)基本完成后，進(jìn)行二級(jí)地塊開發(fā)。

4、一體化的好處

 提高效率、節(jié)約資金、對(duì)類似大型項(xiàng)目的開發(fā)建設(shè)，具有很好的借鑒意義。

二、陜西CBD核心區(qū)介紹

陜西CBD核心區(qū)位于國(guó)貿(mào)立交橋東北角，北至光華路，東至針織路，南至建國(guó)路綠化帶，西至東三環(huán)輔路。占地約30公頃，規(guī)劃建筑面積約為150萬平方米，建成后將成為集寫字樓、酒店、會(huì)展中心、文化娛樂等設(shè)施為一體的高檔商務(wù)區(qū)。

建設(shè)用地主要包含地下市政公共空間及17個(gè)二級(jí)開發(fā)地塊組成。其中被譽(yù)為陜西第一高樓的“中國(guó)尊”，總高度528m，位于整個(gè)建筑群的中軸線上，基坑深度37.8m，為陜西第一深基坑。

三、一體化施工的概念及實(shí)施

1、一體化施工概念的由來

整個(gè)CBD核心區(qū)的建設(shè)進(jìn)度總布局是先施工地下公共空間及管廊部分，后開發(fā)各二級(jí)地塊，地下空間及管廊部分結(jié)構(gòu)竣工后將為各二級(jí)地塊提供交通通道及臨時(shí)材料堆場(chǎng)，為二級(jí)地塊開發(fā)服務(wù)。

對(duì)于這樣大型的地下開發(fā)工程，最經(jīng)濟(jì)的基坑施工方案為整個(gè)區(qū)域同步開發(fā)、同期施工。由于拆遷工作量巨大，涉及問題眾多，各區(qū)域拆遷進(jìn)度不一，直接導(dǎo)致地下公共空間及管廊施工進(jìn)度的滯后，而各二級(jí)地塊開發(fā)商在取得用地許可后，急需進(jìn)場(chǎng)進(jìn)行開發(fā)建設(shè)。如此一來，同步開發(fā)的目標(biāo)不能實(shí)現(xiàn)。

為解決上述公建部分工期滯后影響二級(jí)地塊進(jìn)場(chǎng)施工的矛盾，需要由管理單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位統(tǒng)籌考慮一級(jí)開發(fā)與二級(jí)開發(fā)之間的銜接及協(xié)調(diào)配合。

為此，提出了“一體化施工”的概念，即在公共空間部分尚未開發(fā)完成的情況下，各二級(jí)地塊提前介入，進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)或施工工作，與公共空間同時(shí)進(jìn)行開發(fā)建設(shè)。 

2、一體化施工的實(shí)施

陜西CBD核心區(qū)內(nèi)主要道路采用“九宮格”形式布局，與周邊道路銜接良好，而各條道路下，即為地下管廊部分，并與場(chǎng)地中央的地下公共空間相連，而各二級(jí)開發(fā)的商業(yè)、金融等地塊位于“九宮格”的各小分塊內(nèi)，這種設(shè)計(jì)格局靈活自然，整個(gè)核心區(qū)可以分期進(jìn)行開發(fā)，也可整體進(jìn)行開發(fā)，實(shí)施性較強(qiáng)，為整個(gè)項(xiàng)目的一體化施工創(chuàng)造了有利條件。

地下空間基坑深度約為27.2m，管廊基坑深度為14.5m，而各二級(jí)地塊大部分基坑深度在30m 以上，其中“中國(guó)尊”深度為37.8m。相鄰地塊基底高差部位的支護(hù)及土方開挖，是一體化重點(diǎn)考慮的對(duì)象。

“一體化”的實(shí)施，包含以下幾個(gè)方面：

（1）公共空間與管廊基坑施工時(shí)，與各二級(jí)地塊相鄰部位不設(shè)置直立樁錨支護(hù)體系，改為大放坡預(yù)應(yīng)力土釘墻支護(hù)，放坡場(chǎng)地越過紅線設(shè)置在對(duì)應(yīng)位置二級(jí)地塊范圍內(nèi)，降低了支護(hù)施工費(fèi)用；

（2）公共空間及管廊結(jié)構(gòu)下最外側(cè)基礎(chǔ)樁施工時(shí)加密（或者改為地連墻），兼顧二級(jí)地塊基坑支護(hù)需要。相鄰地塊施工時(shí)不需再另作支護(hù)結(jié)構(gòu)，僅需要根據(jù)地塊基坑深度的不同進(jìn)行錨桿設(shè)計(jì)，并隨土方開挖分層進(jìn)行錨桿施工。通過對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)整體位移的控制，既保證了基坑支護(hù)整體穩(wěn)定又確保了上部結(jié)構(gòu)的安全。

（3）地下空間及管廊施工時(shí)，利用二級(jí)地塊場(chǎng)地作為公共空間土方施工的通道和放坡場(chǎng)地，以及結(jié)構(gòu)施工時(shí)物資周轉(zhuǎn)場(chǎng)地；

實(shí)例：地下空間及管廊施工時(shí)借用Z14地塊作為運(yùn)輸通道及材料周轉(zhuǎn)場(chǎng)地；地下空間及管廊竣工后，Z14再投入施工。

（4）各相鄰地塊根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況遞次開發(fā)，相互借用場(chǎng)地，做到場(chǎng)地利用率最大化； 

一工區(qū)四個(gè)地塊施工順序?yàn)閆-1b、Z-2b、Z-2a、Z-1a，漸次利用場(chǎng)地，有序開發(fā)，最后馬道收尾設(shè)置在西北角Z-1a地塊。

（5）通過一體化施工，深度較大的二級(jí)地塊基坑簡(jiǎn)化為“坑中坑”模式，支護(hù)及降水難度大為降低。

實(shí)例：Z15基坑深度37.8m，采用“一體化”模式后，與地下空間一體開挖，后期支護(hù)深度僅為11m；一工區(qū)三星地塊基坑深度32m，采用“一體化”模式后，后期支護(hù)深度僅為18m（南側(cè)）和7m（北側(cè)）

從施工時(shí)間先后角度方面

從施工場(chǎng)地部署方面

四、一體化施工的成果

管廊下最外側(cè)基礎(chǔ)樁距離結(jié)構(gòu)外邊線0.3m，樁間距調(diào)整為1.5m，樁長(zhǎng)滿足二級(jí)地塊支護(hù)要求，減少了二級(jí)地塊的二次支護(hù)工期及費(fèi)用。

二級(jí)地塊深度為32m，需要再施工一側(cè)薄壁地連墻作為止水結(jié)構(gòu)。

管廊下最外側(cè)基礎(chǔ)樁改為地連墻，厚度800mm，兼做管廊基底的承載樁及二級(jí)地塊的止水結(jié)構(gòu)；避免二級(jí)地塊開挖后再施工止水結(jié)構(gòu)，節(jié)省了工期及造價(jià)。

Z15地塊中國(guó)尊基坑深度37.8m，-27.2m以下部位地連墻止水及支護(hù)結(jié)構(gòu)布置在公共空間基底以下，同時(shí)替代部分基礎(chǔ)樁，使Z15地塊的支護(hù)結(jié)構(gòu)能夠提前施工，同時(shí)其結(jié)構(gòu)外皮距離紅線僅50mm，提高了土地利用率，實(shí)現(xiàn)了兩方業(yè)主的雙贏局面。

一工區(qū)共四個(gè)地塊，占地面積34000㎡，基坑深度25～32m，四個(gè)地塊按照一個(gè)基坑進(jìn)行考慮，四周采用地連墻支護(hù)及止水，各地塊之間高差按照坑中坑模式考慮，采用護(hù)坡樁支護(hù)，極大的降低了支護(hù)造價(jià)，方便各家業(yè)主施工。

高低差部位的樁錨支護(hù)

外圍的地連墻支護(hù)

部分一體化施工成果

1、增加建筑面積

地下公共空間與各二級(jí)地塊均采用“一體化施工”模式，不單獨(dú)在紅線范圍內(nèi)設(shè)置邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)，使建筑結(jié)構(gòu)可以按照紅線位置進(jìn)行設(shè)計(jì)；僅此一項(xiàng)，地下公共空間增加建筑面積約9000平米， 各二級(jí)地塊也相應(yīng)增加紅線范圍內(nèi)有限占地面積，提高了土地利用率；

2、降低工程造價(jià)

以Z15地塊為例，該地塊周邊管廊進(jìn)行一體化施工，提前進(jìn)行了基坑土方開挖及基礎(chǔ)樁施工，提前工期約90天；其地連墻與管廊下基礎(chǔ)樁兩者二合一，費(fèi)用分?jǐn)?，為各自?jié)省造價(jià)約3200萬元；

3、節(jié)約工期

一工區(qū)實(shí)行“一體化施工”戰(zhàn)略，四個(gè)地塊歸結(jié)為一個(gè)大基坑進(jìn)行外圍支護(hù)和封閉降水，費(fèi)用由四個(gè)業(yè)主分?jǐn)?，比各自?dú)立進(jìn)行開發(fā)，費(fèi)用節(jié)省一半，基坑支護(hù)工作量減少，工期節(jié)約近120天。

五、 “中國(guó)尊”深基坑設(shè)計(jì)及施工

1、工程概況及周邊條件

“中國(guó)尊”因其外形與中國(guó)古代著名酒器“尊”類似而命名，位于核心區(qū)中軸線最北端，基坑平面尺寸136m×84m，基底標(biāo)高-37.8m，其四周均為地下管廊或地下空間部分，最北側(cè)距離光華路人行道邊11～13m。

按照“一體化”施工部署，其周邊管廊需要先于本項(xiàng)目施工。

“中國(guó)尊”周邊兩條管廊及文化中心基坑深度-27.2m，西側(cè)管廊

以西由于拆遷問題場(chǎng)地占用，采用樁錨支護(hù)；東側(cè)管廊以東采用大放坡處理；Z15地塊與鄰近管廊部位均采用大放坡處理，平面布置詳見上圖。

其中兩條管廊北側(cè)端頭為滿足大放坡的要求，也設(shè)置護(hù)坡樁，樁長(zhǎng)度為32.5m，支護(hù)深度按照管廊深度27.2m考慮；場(chǎng)地北側(cè)與光華路之間為北連廊，寬度11～13m，基底標(biāo)高為-27.2m。

地下空間及管廊于2011年3月開工，Z15地塊于2012年4月開始進(jìn)行基坑支護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地已經(jīng)進(jìn)行了大量土方開挖，現(xiàn)況條件如圖所示：

“中國(guó)尊”基坑支護(hù)設(shè)計(jì)面對(duì)的場(chǎng)地條件為：

北側(cè)：用地紅線北側(cè)為北連廊，寬度11-13m，管廊基底標(biāo)高-27.2m，緊鄰光華

路人行步道邊。光華路為交通主干道及后期施工運(yùn)輸及物資臨時(shí)周轉(zhuǎn)場(chǎng)地，

對(duì)荷載要求較大；

東側(cè)：緊鄰金河?xùn)|路北管廊，管廊基底標(biāo)高-27.2m，寬度24m，土方已經(jīng)開挖

至-14m；管廊東側(cè)為Z14地塊，尚未進(jìn)行土方開挖，邊坡采用大放坡處理；

南側(cè)：緊鄰文化中心，基底標(biāo)高-27.2m，土方已經(jīng)開挖至-14m；

西側(cè)：緊鄰金和路北管廊，基底標(biāo)高-27.2m，寬度24m，土方已經(jīng)開挖至-14m；管廊西側(cè)為Z1-b（清華）及Z2-b地塊（三星），但由于拆遷原因，目前場(chǎng)

地被占用，該側(cè)采用樁錨支護(hù)。

地下水：管廊及地下空間部位采用管井降水至-28m位置；而本項(xiàng)目基底位于-38.8m，位于第二層承壓水位置，且面臨第三層承壓水突涌的風(fēng)險(xiǎn)；

“中國(guó)尊”基坑支護(hù)設(shè)計(jì)面對(duì)的施工環(huán)境為：

北側(cè)：管廊基底與本基坑基底高差10.6m，為了給本基坑施工提供場(chǎng)地，該管廊結(jié)構(gòu)將在“中國(guó)尊”出±0.0后再施工，因此，該側(cè)邊坡暴露的時(shí)間將超過兩年；

東側(cè)：本基坑開挖至基底時(shí)，金河?xùn)|路北管廊結(jié)構(gòu)將竣工并作為本項(xiàng)目基礎(chǔ)施工的物資運(yùn)輸通道，屆時(shí)將形成垂直37.8m的高差；管廊東側(cè)Z14地塊土方開挖時(shí)間未定，需要考慮管廊兩側(cè)土體卸載不均造成的水平及側(cè)向壓力；

“中國(guó)尊”基坑支護(hù)設(shè)計(jì)面對(duì)的施工環(huán)境為：

南側(cè)：文化中心地下5層，地上14層，為保證本項(xiàng)目地下結(jié)構(gòu)的順利實(shí)施，其地上部分將在本項(xiàng)目結(jié)構(gòu)出±0.0 后再施工；

西側(cè)：與東側(cè)類似，屆時(shí)也將形成37.8m的垂直高差；管廊西側(cè)的土體開挖時(shí)間未定，也需要考慮管廊兩側(cè)土體卸載不均造成的水平及側(cè)向壓力；

地下水：管廊及地下空間采用管井降水，本基坑需要揭露兩層承壓水，且有第三層承壓水突涌的風(fēng)險(xiǎn)，只能采用帷幕隔水+管井疏干的方式來控制地下水。

2、基坑支護(hù)重難點(diǎn)分析

基于前文所述，本項(xiàng)目基坑支護(hù)及地下水控制重點(diǎn)及難點(diǎn)為：

1）深度最大：基坑深度37.8m，為目前陜西地區(qū)最深的基坑，尤其北側(cè)緊鄰交通主干道光華路，地表荷載按照60KPa考慮，需要嚴(yán)格控制邊坡變形；

2）地下水復(fù)雜：基底穿透第一層承壓水，基礎(chǔ)底板距離第二層承壓水頂板僅約2m左右，需要解決高水頭承壓水產(chǎn)生的坑底突涌問題；

3）周邊條件復(fù)雜：本基坑向下開挖過程中，其周邊管廊結(jié)構(gòu)持續(xù)向上施工，但管廊外二級(jí)地塊土方不向下開挖，需要解決管廊兩側(cè)卸載不均勻產(chǎn)生的附加荷載影響；

4）統(tǒng)籌考慮：基坑支護(hù)需要考慮樁基施工及核心筒結(jié)構(gòu)施工的需要；本基坑位于管廊基底以下的部分，支護(hù)體的放置位置，需要統(tǒng)籌考慮，這直接影響土地使用面積及工程造價(jià)、工期影響。

3、基坑支護(hù)及止水結(jié)構(gòu)選型

4、施工作業(yè)面標(biāo)高的確定

由于地下第一層承壓水的穩(wěn)定水位標(biāo)高為-24m，第二層承壓水穩(wěn)定水位標(biāo)高為-26m，因此，需要選取合適的作業(yè)面標(biāo)高，防止地連墻成槽施工過程中，地下水發(fā)生突涌現(xiàn)象。

綜合考慮土方開挖進(jìn)度及地下空間管井降水速度，將地連墻施工作業(yè)面標(biāo)高確定為-22m，地連墻頂標(biāo)高為-27.2m，上部為5.2m的空鉆部分。

5、場(chǎng)地硬化及導(dǎo)墻臨時(shí)支護(hù)

由于地連墻施工標(biāo)高為-22m，地層為粘性土層，含水量較大，地層較軟，不利于重車行走。因此，作業(yè)面采取鋪設(shè)渣土并表層硬化的措施。

導(dǎo)墻開挖深度為2.5m，由于地層軟弱、含水量較大，開挖后側(cè)壁坍塌，不利于導(dǎo)墻施工。經(jīng)過多方調(diào)研及綜合比較，最后導(dǎo)墻采用微型樁臨時(shí)支護(hù)，很好的解決了槽壁坍塌的問題。

6、基礎(chǔ)樁及混凝土內(nèi)支撐施工

基礎(chǔ)柱施工標(biāo)高為-27.2m，樁基完成后進(jìn)行混凝土內(nèi)支撐的施工。

基礎(chǔ)樁施工期間，本場(chǎng)地四周的管廊已經(jīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)施工，為保證樁基施工道路暢通，在場(chǎng)地西南角的管廊結(jié)構(gòu)上預(yù)留兩個(gè)門洞作為通行道路。該門洞在后期土方結(jié)束后封堵。

不同階段施工照片

在-22m施工內(nèi)外雙層地連墻

管廊結(jié)構(gòu)施工，中國(guó)尊施工基礎(chǔ)樁

管廊結(jié)構(gòu)竣工，中國(guó)尊樁基完成

中國(guó)尊利用管廊作為結(jié)構(gòu)施工臨時(shí)場(chǎng)地

7、施工效果

①基坑北側(cè)上部采用樁錨支護(hù)，下部采用單側(cè)地連墻支護(hù)，樁頂最大水平位移為16mm，超過60T的重載車輛經(jīng)常?？吭谄马?，邊坡穩(wěn)定；至目前，邊坡暴露時(shí)間已經(jīng)超過兩年，仍然穩(wěn)定；

②基坑開挖后，雙層地連墻部位內(nèi)側(cè)地連墻止水效果非常好，直接在地連墻上抹灰做防水層；北側(cè)單側(cè)地連墻局部出現(xiàn)洇水現(xiàn)象，采用施工隔墻的方式解決。通過監(jiān)測(cè)，地連墻外側(cè)地下水位為-28m，高于基底近10m；

③通過監(jiān)測(cè)，地連墻在底板混凝土澆筑前無水平位移，最大沉降量為3.82mm，滿足設(shè)計(jì)要求；

④至目前，該項(xiàng)目結(jié)構(gòu)已出±0.0，地連墻已經(jīng)完成作為支護(hù)結(jié)構(gòu)的使命，將作為結(jié)構(gòu)承載樁永久存在。

8、本項(xiàng)目“一體化施工”的體現(xiàn)

由于本項(xiàng)目地理位置特殊，其施工步驟與周邊管廊的施工節(jié)奏密切相關(guān)，CBD管委會(huì)協(xié)調(diào)各級(jí)業(yè)主單位、施工單位提出了“一體化施工”的概念，即在公共空間部分尚未開發(fā)完成的情況下，各二級(jí)地塊提前介入，與公共空間同時(shí)進(jìn)行開發(fā)建設(shè)。

就本項(xiàng)目而言，具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

①地連墻布置在管廊基底以下，不在本項(xiàng)目紅線范圍內(nèi)占用空間；

②地連墻屬于“一體化施工”范疇，在本項(xiàng)目尚未取得開工手續(xù)的情況下即可與管廊基礎(chǔ)樁同步施工，為本項(xiàng)目的推進(jìn)提前了較多時(shí)間；

③管廊結(jié)構(gòu)施工時(shí)，為本項(xiàng)目預(yù)留洞口作為施工通道，省略了原設(shè)計(jì)中的棧橋施工，節(jié)省了大量費(fèi)用及工期。