狭小空间下项目施工的技术优化案例

刘威锋，李家盛，尹 谦

（1、中国建筑第四工程局有限公司 广州510665；2、中建四局华南建设有限公司 广州510663）

0 引言

伴随着城市化的发展，城区可开发土地资源越来越少，待开发土地周边高楼林立、市政道路环绕，极大限制了施工项目的占地面积。待施工项目可利用空间被大幅度压缩，极大地影响施工场地平面布置及大型设备进出场安拆，给项目开展施工带来较大难度，成为项目首要解决的难题。本文通过广州某剧院项目工程实践，总结了一系列解决场地狭小而造成施工困难的技术措施。

1 工程概况

广州某剧院工程位于天河区珠江新城马场路与海安路交汇处，北接某商住楼，西临红线女艺术中心，南面是海安路（双向单车道），东面是马场路（双向两车道）。本项目结构形式为框架-剪力墙，总占地面积7 533 m2（含待建市政路），地下室占地面积5 628 m2，总建筑面积为40 875 m2，地下室建筑面积约16 350 m2，地上部分建筑面积约24 525 m2，地上塔楼16层（82 m），地下室3层（深度18 m），采用2道支撑+支护桩的支护形式。

2 施工难点

⑴地下室侧壁紧邻支护桩，项目可利用空间仅为北侧10 m宽的规划路，场内无法设置材料堆放场地。

⑵塔吊安装起吊机械无法进入基坑内，只能考虑在场外安装。

⑶项目工期短，进度要求高且专业分包较多，施工穿插困难，处理场地问题成为本项目顺利开展的重点任务。

3 技术优化

3.1 搅拌桩改为高压旋喷桩

3.1.1 优化原因

本工程止水帷幕原设计为搅拌桩，此分项工程投入大、造价高，对施工的环境要求高。项目部考虑到围墙距搅拌桩距离太近，搅拌桩机施工空间不足，同时结合本工程施工工期紧张及本工程土质情况（止水帷幕段土质较好，为粉质黏土），在保证止水质量的情况下，建议设计将基坑除北侧外水泥搅拌桩改为施工功效较高的高压旋喷桩，同时增加经济效益。

3.1.2 总体思路

⑴本工程止水帷幕原设计为搅拌桩，此分项工程投入大、造价高，不经济。

⑵本工程场地狭小，搅拌桩桩芯距周边围墙距离如下：东、西面搅拌桩中心点至现有围墙基础均为0.7 m；南面搅拌桩中心点至现有围墙基础0.55 m；西北面搅拌桩中心点至现有板房基础1.1～2 m，而大直径搅拌桩机要求钻杆前方1.7 m 净空、左右3 m 净空，现有工作面无法满足施工机械摆放的要求。

⑶依据《建筑地基处理技术规范：JGJ 79-2012》［1］第7.3.1 条“水泥土搅拌桩应符合下列规定：适用于处理正常固结的淤泥、淤泥质土、素填土、黏性土（软塑、可塑）、粉土（稍密、中密）、粉细砂（松散、中密）、中粗砂（松散、稍密）、饱和黄土等土层。不适用于含大孤石或障碍物较多且不易清除的杂填土、欠固结的淤泥和淤泥质土、硬塑及坚硬的黏性土、密实的砂类土。”根据本工程土质情况（止水帷幕段土质较好，为粉质黏土），且搅拌桩施工长度仅为4～7 m，本工程不适合采用搅拌桩进行施工［2］，如图1所示。

图1 基坑止水帷幕平面Fig.1 Plan of Waterproof Curtain

3.1.3 技术总结

本工程位于市中心，用地紧张，止水帷幕及支护桩紧邻用地红线和围墙，无法满足大型设备如水泥搅拌桩机械的施工空间，结合地勘报告及试桩结果，及时提出优化建议，将水泥搅拌桩改为高压旋喷桩。

高压旋喷桩机机身较小，现有围墙及止水帷幕空间足以满足旋喷桩施工，同时旋喷桩可用于杂填土、碎石以及强风化土质，能有效解决本工程施工难题［3］。同时可增加经济效益，新技术方案比原方案节省149万元［4］。

3.2 内支撑优化

3.2.1 优化原因

由于该剧院工程位于广州市中心，场地比较狭小，基坑支护桩基本处于用地红线上，在基坑支护和地下结构施工阶段，周边无场地可设置钢筋加工场和其他材料堆场。

⑴根据项目部查看，项目周边10 km范围内没有闲置地可供租赁。若在10 km以外租地设置钢筋加工场，将存在以下几个问题：

①增加安全隐患：由于本工程周边道路白天限制货车进出，场外加工好的半成品钢筋只能夜间运输至工地，场外加工场管理、钢筋运输过程以及夜间钢筋吊装等均存在安全隐患。

②引起周边居民更多投诉：后期地下室阶段钢筋用量较大，每天都要运输钢筋至工地，再加上出土及钢结构、混凝土等材料的吊装，产生的噪声较大且时间较长。

③影响本工程施工进度［5］：夜间钢筋吊运会影响土方车辆出入、其他材料如钢结构、混凝土的吊装和浇筑，极大程度上影响本工程施工进度。另外若钢筋绑扎过程中出现某种钢筋成品短缺，再去10 km 外的钢筋加工场取用，必然引起工人怨言及影响施工进度。

④大量半成品钢筋夜间运至现场，仍需要较大堆场堆放钢筋。

⑵本工程地下结构复杂、地下室结构施工阶段钢筋用量较大、材料种类较多（钢筋、型钢、模板、木方、水电材料、人防材料等）。若把钢筋加工场设置在基坑内，将导致部分结构暂时不能施工（直至结构做到±0.000 并回填土后重新设置钢筋加工场）。此方法导致该部分结构施工严重滞后（影响整个工程进度），并存在极大的质量及安全隐患（预留底板及顶板后做将存在渗漏隐患；梁板无法形成整体影响支护结构安全，高支模架体不能形成整体影响支模架安全等）。

因此，为解决上述因现有场地无法设置钢筋加工场原因存在的进度、质量及安全问题。经研究讨论，将第一道中间支撑梁（梁面绝对标高6.20）改为梁板式［6］，在上面设置钢筋加工场，另外将4个角撑作为其他零星材料堆场。

3.2.2 优化前后对比

优化前设计支护形式：上部采用土钉墙超前支护，支护桩（φ 1 000@1 200）+2 道混凝土支撑，四周为梁板式角撑，中间为梁支撑（中间内撑共计8 根格构桩，桩间距为14～16.5 m［7］。主梁跨度为13 m，主梁截面为1 000 mm×1 000 mm），如图2a所示。

优化后设计支护形式：第一道中间支撑改为梁板式结构，两道支撑梁之间的宽度由13 m 改为10 m，中间格构柱桩由每边4根改为每边6根（即总共增加4根格构柱），相邻桩之间跨度≤10 m。梁板撑之间增加次梁以减少板的跨度，其余四周支护形式与原设计一致［8］，设计荷载为30 kPa/m2，如图2b 所示。角撑支护设计不变，跟设计沟通后在上方搭设平台做材料堆场，限载0.5 t/m2。

图2 设计支护形式Fig.2 Design Support Form

现场照片如图3所示。

图3 现场照片Fig.3 Photo of the Spot

3.2.3 技术总结

本措施适用于场地狭小、基坑外材料堆放场地有限的工程。在经得设计院同意并召集专家论证后实施，可有效解决狭小场地的材料堆场问题，减少场外租地及二次搬运费用，以及利于场地内调配材料、提高施工效率。

3.3 塔吊场外安装

3.3.1 提出原因

本工程基坑深度达18 m，属于深基坑工程，根据本工程的特点，对塔吊选型比选，选用了1 台STT373塔吊。据塔吊安装专业单位意见，该塔吊需选用80 t汽车吊进行安装，但由于本工程场地限制、汽车吊转弯半径较大，导致汽车吊无法正常驶入基坑内。

3.3.2 面临困难

⑴占道手续的办理、夜间扰民问题；

⑵基坑安全复核、方案专家论证；

⑶交通疏导、夜间施工安全保障。

3.3.3 基坑安全复核

由于本工程受场地限制，导致本项目2#塔吊无法在坑内进行安装，需考虑将汽车吊架放在基坑南侧海安路上，进行塔吊的安装。根据汽车吊的站位图，安装时汽车吊支腿离本项目基坑边最近距离约8 m，本次安装采用300 t 汽车吊（自重加配重98.2 t 配重、塔机最重构件7.725 t），安装时重量最大为105.925 t，考虑最不利情况下，安装时靠近基坑边的2 条支腿按照0.7 的系数进行安装重量分配，即最不利情况下，单支腿点最大荷载为37.07 t［9］。汽车吊架设时，靠近基坑支腿点下方并排铺设2 块1.5 m×6 m×0.02 m（或一块3 m×4 m×0.02 m）的钢板，上铺2.4 m×2.6 m×0.06 m 的专用路基箱［10］，即支腿点下方最大面荷载为5.94 t/m2。经设计单位复核，该荷载满足基坑工况，基坑安全。

4 结语

针对广州某剧院项目场地狭小、周边环境复杂的特点，在保证止水帷幕施工质量及基坑支护施工质量和安全的前提下，采取了积极有效的措施，有效解决了止水帷幕施工问题及材料堆场问题，同时取得了较好的经济效益和社会效益。为今后类似条件下的工程提供参考借鉴。