張勝然
(江門市高新建筑工程有限公司,廣東江門 529000)
隨著人們對“生態(tài)綠色居住、回歸自然、健康休閑”的生活向往和追求,山地住宅越來越受人們的青睞和熱愛。山地建筑有著高綠化率、良好的通風采光、豐富的景觀層次三大先天優(yōu)勢,能營造靜謐的氛圍、錯落有致的生活空間;加上目前地價高昂、平地資源緊缺下,大量房企開發(fā)山地建筑成為一個新的熱點,在此對于建筑施工企業(yè)既是機遇,更是挑戰(zhàn)。山地建筑施工有著多方面的施工難點,主要體現(xiàn)在測量、施工組織、施工條件、截排水及支護、場地地質(zhì)等方面。
本案項目位于廣東省江門市白虎嶺、大水井山地塊,山體場區(qū)平整高程為35.2~65.3m,主要地質(zhì)土層為強、中風化的粉砂巖、泥灰?guī)r。一期項目擬建5 幢26/-2F 高層住宅樓及多幢商業(yè)建筑、別墅群等,其中高層住宅樓為剪力墻結(jié)構(gòu),采用天然地基厚筏板基礎(chǔ),局部設(shè)旋挖混凝土灌注樁,地下車庫范圍采用天然地基薄筏板基礎(chǔ)加柱下墩基礎(chǔ)加厚;商業(yè)建筑、別墅群采用天然獨立基礎(chǔ)。因項目存在多個施工臺地和高陡坡,設(shè)計支護形式有多級放坡噴面、土釘墻、格構(gòu)式噴錨擋墻、扶壁式擋墻等。
山地建筑兩大因素:地形條件和地質(zhì)條件。地形條件影響施工平面規(guī)劃布置,主要表現(xiàn)為難以形成環(huán)狀道路、施工材料堆放與運輸困難、大量邊坡支護和截排水;而復雜的地質(zhì)條件則影響基礎(chǔ)工程施工,主要表現(xiàn)為土石方開挖困難、建基面處理復雜、基礎(chǔ)形式多樣、基礎(chǔ)施工質(zhì)量要求高。
另外由于山地建筑依山而建、隨地形高低錯落布置,各建筑物之間的標高變化多,標高關(guān)系復雜是山地建筑的一個特點,這使工程標高控制成為難點。
本案項目采用天然地基筏板基礎(chǔ),持力層土層為硬質(zhì)片巖或碎石、粉砂,需要先大型機械破鑿再用風鎬等小型設(shè)備和大量人手進行整平,為避免超挖和尺寸偏差,需頻繁測量標高和位置;而大量的支護邊坡需精確控制邊坡坡率、坡頂線、坡腳線位置,對測量工作要求較高。因多層臺地復雜的標高及控制網(wǎng)、視野受限、標樁及參照點設(shè)置、多點引測、山地潮濕氣候等影響測量誤差,需要利用GPS 測量設(shè)備和技術(shù),且對測量人員的體力和測量水平提出更高的要求。
由于山地高差變化大及施工工作面狹窄、零碎,場地平面規(guī)劃和布置需要經(jīng)常動態(tài)調(diào)整。其中臨時道路設(shè)置、材料運輸及堆放的問題對施工組織工作影響較大,是山地建筑施工的主要難點;而場地圍蔽、臨邊防護、臨時設(shè)施、用水用電、抗風防雷等方面與平地建筑施工有所差異,主要體現(xiàn)在:圍欄圍蔽隨臺階和斜坡面裝設(shè)困難且易傾覆;臨邊防護數(shù)量多且需經(jīng)常裝拆;臨時設(shè)施、機械設(shè)備要充分考慮抗風、防雷接地措施;用水要加壓和大揚程、用電要自行發(fā)電或高壓變配電敷設(shè),且用水用電管線布置復雜。
建設(shè)場地山體開挖后必然破壞原始地貌,邊坡土體暴露造成水土流失,地勢坡度大時易發(fā)生山體滑坡等地質(zhì)災害。本案例有超10m 的高陡坡,且樓體與邊坡間距離短,既要保留筏板基礎(chǔ)原土又要進行扶壁式擋墻施工,難度相當大,其他3~8m 高的臨時護坡采用多級放坡噴面、土釘墻、格構(gòu)式噴錨擋墻等支護形式,對坡面開挖坡度控制、坡面平整度控制要求高。且由于大量邊坡支護工作與基礎(chǔ)施工交叉作業(yè),存在較大的安全隱患。
項目地處亞熱帶氣候地區(qū),夏季雨水充沛,在場區(qū)內(nèi)雨水匯聚成流后,易對現(xiàn)場造成嚴重影響,為減少雨水對場地的沖刷和確保筏板土層不積水受浸影響地基質(zhì)量和承載力,場內(nèi)截排水工作尤為關(guān)鍵。故地勢低的施工臺地,需要在其坡頂位置設(shè)截水溝及擋水坎、在坡腳位置設(shè)集水明(暗)渠和沉砂井,組成臨時排水系統(tǒng)。
山體土石方工程往往需要大型機械破鑿,加上山地建筑的標高復雜,對機械指揮人員的技術(shù)質(zhì)素要求較高。本項目采用多種基礎(chǔ)形式,其中天然地基筏板基礎(chǔ)對原土保護、控制超挖、整平夯實及硬化、墊層質(zhì)量等工作要求較高;而旋挖灌注樁需確保成樁質(zhì)量。其中因施工操作面、土方超挖、測量偏差等原因造成基礎(chǔ)回填和地質(zhì)處理的換填,需嚴格控制土層壓密實度。為確保地基和基礎(chǔ)的施工質(zhì)量,還需制定多方面的檢測方案,如地基壓板試驗、樁聲測及抽芯試驗等。
山地建筑施工成本控制困難,導致成本超支的因素較多且不可預計,如多次調(diào)整場地布置造成的安全文明措施費增加;材料小批量采購、市場價格浮動造成的采購成本增加,場內(nèi)二次搬運費、保管費和材料受潮、生銹損失的費用;因施工組織和氣候造成的施工降效費用、停工窩工導致的人工費及機械費增加;其他如土方及基礎(chǔ)工程的土方、混凝土超量費用等。
鑒于山地建筑獨特于平地建筑施工的難點,針對其在施工組織安排、進度、安全、質(zhì)量、成本等方面的不良影響,結(jié)合項目案例中的一些施工經(jīng)驗,總結(jié)以下幾點對策和建議。
現(xiàn)場測量施工重點是確保各建筑物標高測設(shè)準確,同時為場區(qū)土方平衡提供規(guī)劃依據(jù)。為此施工前應先制定詳細的土方施工方案,并將場地劃分為若干工作面,并結(jié)合圖紙編制詳細的臺地標高圖。為提高測量的精確度,可采用加密方格網(wǎng)測量,把測量控制網(wǎng)加密到各臺階地塊,控制樁點應選擇在安全且易于保護的地點布置;并及時分析測量數(shù)據(jù),對現(xiàn)場土方量進行實時控制,有條件項目可采用GPS 測量和航拍技術(shù)進行高空拍攝,結(jié)合軟件計算確定土方開挖的已完工作量及剩余工作量。
對于山地建筑施工,存在大量塔吊覆蓋不到、施工道路無法通達的區(qū)域,材料水平及垂直運輸問題就尤其突出。因此施工場地布置時應結(jié)合場地地形條件和施工順序、進度目標等進行統(tǒng)籌規(guī)劃:①合理布置塔吊機械數(shù)量,爭取場內(nèi)范圍全覆蓋和施工各階段有足夠運輸能力;②施工道路網(wǎng)采取正式道路和臨時道路相結(jié)合,可利用擬建永久道路路基作臨時主道路,分支道路盡可能依山地等高線設(shè)置,并應兼顧多幢建筑和材料堆場;③盡量優(yōu)化場內(nèi)外材料堆場的位置,并利用臨近建筑場地作為材料堆場;④合理劃分施工片區(qū),并均衡各幢樓施工順序和進度,道路難以通達的地塊應考慮優(yōu)先施工。
邊坡支護應結(jié)合工程總體布局、樓棟主體結(jié)構(gòu)、邊坡?lián)鯄Y(jié)構(gòu)、室外景觀等因素進行通盤考慮。為形成可建房的臺地和保證邊坡安全,永久擋墻應先于建筑基礎(chǔ)施工,高陡坡施工可采用反壓跳段施工法進行;而其他臨時邊坡支護應隨進度及時做好坡頂及斜坡面的噴錨硬化、設(shè)泄水孔等工作,防止雨水下滲造成塌方、滑坡的安全事故。在熟悉圖紙的情況下,可結(jié)合現(xiàn)場情況提前完成部分永久管道管線或套管的預埋,避免日后重新開挖困難或破壞擋墻支護。
場區(qū)外可利用自然地形排水,而場內(nèi)排水應采取有組織排水系統(tǒng),如地形條件允許可收集雨水再利用,達到節(jié)約用水的效果。為減少雨水下排時對場地的沖刷影響,降低對地勢低部位造成的危害,需按要求設(shè)置坡頂截水溝、坡腳明(暗)溝、沉沙井并接入排水系統(tǒng);有條件的項目可提前完成部分正式排水系統(tǒng),達到正式排水和臨時排水相結(jié)合。另需協(xié)調(diào)場地內(nèi)排水系統(tǒng)與各階段施工的關(guān)系,密切注意場地內(nèi)土方、擋墻、主體及管線交叉施工對臨時排水系統(tǒng)的破壞。
土石方工程應做好挖填平衡工作,地質(zhì)處理時換填需保證填土壓密實度、地基承載力均符合設(shè)計要求。天然地基筏板和獨立基礎(chǔ)應根據(jù)壓板試驗和設(shè)計持力層土質(zhì)要求,明確基礎(chǔ)驗槽標準,隨挖隨澆筑墊層。開挖時應嚴格做好原土保護、控制超挖,并保證基礎(chǔ)尺寸和位置偏差、基礎(chǔ)平整度等符合要求;大面筏板平整時應合理劃分施工段,控制分區(qū)分段的施工面積。采用混凝土樁基礎(chǔ)需確保有效樁長、樁徑和單樁承載力,施工過程中注意樁底沉渣、樁身完整度等符合要求。同時要求施工人員和測量人員應熟悉圖紙,確保模板、鋼筋、混凝土的施工質(zhì)量,其中筏板基礎(chǔ)應制定大體積混凝土施工方案。
施工前應編制詳細的施工組織設(shè)計方案和場地布置圖,合理規(guī)劃場地道路、塔吊機械、堆場、防排洪等措施,減少文明措施費和二次搬運等費用。做好材料采購和保管工作,降低價格浮動影響、材料損失費用。密切關(guān)注氣候情況,制定應急處理方案,減少施工降效及窩停工費用、災后修復費用。利用山地資源就地取材,如采用破鑿出來的碎石進行臨時道路鋪筑,收集山間地表水用作綠化等,達到成本節(jié)約的目的。
山地建筑項目由于地形的復雜程度和特殊性有別于平地項目,需要施工單位轉(zhuǎn)變平時的慣性思維和傳統(tǒng)經(jīng)驗。通過開工前總體策劃,結(jié)合地形地質(zhì)條件、建筑施工圖紙、支護設(shè)計、氣候信息等進行施工設(shè)計,從總平布置、工序安排、施工技術(shù)等方面著手,因地制宜、重點突破道路設(shè)置及防洪截排等難點。在施工過程中應加強監(jiān)督和管理,嚴把進度、質(zhì)量、安全、成本管控關(guān)。在后期總結(jié)經(jīng)驗和教訓,形成一套完整的山地建筑管理體系。