中船第九设计研究院工程有限公司 上海
摘要：在一个大型城市综合体项目中，公司采用EPC形式运作一个项目，如何做到降本增效和缩短工期是最重要的两大因素。在重大分部工程中，对一下常规方案进行优化实施和应用尤为重要。
在本项目基础分部工程中，通过对该工程坡道位置选定及后续土方开挖过程坡道及挖土的优化实施，在整个基坑土方开挖过程中，缩短了工期，又节省了工程建设成本。
关键词：大型城市综合体；EPC；降本增效；重要分部工程；方案优化；实施和应用；
1.工程概况
1.1.项目概况
广东省电子信息产业集团南沙总部基地孵化器项目项目位于广州市南沙区资讯科技园南侧地块，项目总占地面积共20，000 ㎡，拟建三栋高层建筑，并以多层裙房相连。其中一栋为A#科研办公大楼、两栋为科技综合大楼（B、C 座），裙房为公共配套设施。总建筑面积为116545.2平方米基地内拟建两层地下室，作为地下车库及设备用房。我司以EPC形式承接了该项目建设任务。
1.2.基坑概况
本工程基坑的长度为151.8米，宽度为116.21米，开挖深度为10.3米，两层地下室。开挖面积为17640平方米，开挖面积是整个工程占地面积的88.2%。基坑维护为旋挖灌注桩加止水帷幕结合两道钢筋混凝土支撑体系。基坑开挖平面布置图如下所示。
1.3.项目基坑特点及难点
1、基坑开挖深且在工程中占地面积大。
2、基坑呈现长方形，南北向长度为151.8米，东西向宽度为116.21米。
3、两道钢筋混凝土支撑体系，混凝土支撑梁间距较近，不利于土方开挖。
4、基坑南侧离海边直线距离80米，西侧、南侧靠近市政道路主干道，北侧和东侧为该项目施工主干道。
5、出土坡道设置只能考虑设置在北侧和东侧。东侧位置狭小，不利于坡道设置。北侧是坡道设置的最佳位置。
2、总体设想
2.1、主要施工流程
基坑降水 → 第一层挖土施工（由南向北、由西向东分区开挖）→ 第一道支撑结构施工（强度达设计强度80%）→ 第二层土开挖（由中间先向南再向北北、由西向东分区分层开挖）→ 第二道支撑结构施工（强度达设计强度80%）→ 第三层土及局部深坑区域开挖（由中间先向南再向北、由西向东分区分层开挖）→ 浇砼底板垫层 → 桩基检测 → 底板浇筑。
2.2、本工程基坑挖土应遵循分区分块、分层多级、对称平衡的盆式开挖施工原则开挖，每层开挖深度一般不得超过4.5米，每级高度不得超过3米，分级台阶宽度不得小于2米，临时边坡不小于1：1.5。
2.3、基坑开挖平面分区
根据设计底板后浇带设置情况，本基坑平面分区主要分三个区域开挖（其中每个区域又分为2个小区），第一道支撑强度达到设计强度80%后进行第二层土方开挖，第二道支撑强度达到设计强度80%后进行第三层土方开挖。
2.4、基坑开挖分层
第一阶段：开挖至+6.00m处，土方开挖深度约2.0m，土方量约为3.8万方。在南区工程桩施工及围护桩检测完成后，进行南区的第一层土方施工，依次进行中区、北区土方开挖。南区土方开挖完成及及时进行南区第一道支撑梁放线及垫层，施工第一道顶圈梁和支撑梁，依次施工中区、北区顶圈梁和支撑梁。计划投入4台 PC200挖机，计划施工时间为 15 天（不含支撑梁施工周期）。
第二阶段：第一道支撑梁施工完后并达到龄期后，第二阶段开挖至+1.5 米，开挖深度为 4.5米，总方量约为7.9万方，从第一道支撑梁底向下大开挖至第二道支撑梁底处（分为两个小层），然后测量放线和施工支撑梁垫层（同第一道内支撑施工），穿插第二道支撑梁施工。第二阶段开挖方向为由中区先向南区再北区依序开挖。中区先进行开挖，后进行南区、北区土方开挖。开挖出第二道支撑梁的工作面后，进行第二道支撑梁的施工。计划投入4 台 PC200 挖运和2台 PC200 转运，施工工期约为 30 天（不含支撑梁施工周期），施工顺序同土方开挖顺序一致。
第三阶段：开挖至地下室底板垫层底面（-1.84米），土方开挖深度为 3.34m，土方量约为5.9万立方米，总体施工顺序仍为由中区先向南区再北区、由西向东。此阶段出土线路长，难度加大，施工效率有所降低，按每台挖机 1000方出土量考虑，计划施工时间为 30 天（不含地库底板施工周期），土方开挖及穿插底板结构施工。第三阶段出土考虑第二道内支撑梁施工完成后回填平整出挖土运输坡道，回填夯实后土方车在坡道上行走，过支撑梁面处须铺设钢板对梁加以保护。
3.坡道方案优化实施
在进行第二层土方开挖从南到北开始推进时，地下第二道支撑体系梁根据土方开挖提供的工作面开始从南侧区域向北侧区域施工。当土方开挖到北侧区域时，南侧第二道支撑体系已经形成，混凝土强度已经完全达到强度，按照总体施工进度安排，南侧区域需要开始第三层土方开挖。此时北侧出图坡道位置挖土平台和坡道下部位置支撑梁尚未贯通。从基坑支撑体系要求考虑，为了保证基坑安全，需要在挖中区土方的时候，北侧支撑梁体系需要封闭。在此种情况下，现场土方开挖和坡道设置方案通常有如下两种形式。
（1）在整个工程另外一个位置选择第二个出图坡道，满足运土条件后，开始断掉原有北侧坡道，进行坡道和出土平台下部的第二道支撑梁封闭工作。
（2）现场停止土方外运工作，及时断掉坡道，对需要支撑梁施工的位置开始翻土，满足第二道支撑梁施工场地。
第一种方案分析：现场在第二层土方开挖时，需要选定合适位置，满足整体挖土和出土流程，需要预留土方，坡道的修复需要两台大型挖机四个到五个台班，坡道需要层层夯实，上部30cm-50cm需要道渣和碎石，才能满足出土条件。
第二种方案分析：现场停止了土方外运，损失了工期，在断掉坡道的同时，为了后续好恢复，需要浇筑挡土墙等措施。
为了保证第二道支撑体系形成封闭，又要保证现场出土的连续性，节省工期。在此种情况下，坡道的设置方案优化尤为重要。现场在坡道位置靠近挖土平台采用拉森钢板桩形式，
设置了挡土墙，快捷方便，既能保证了坡道的连续出土工作，又能保证坡道位置挖土平台底部小型挖机掏挖土方和向外翻土，给支撑梁的封闭提供工作面。具体实施图片如下：
4.方案优化实施效果
通过本次出土坡道位置横向拉森钢板桩方案优化实施，可以看出，对于一个大型深基坑工程土方开挖坡道位置选择及坡道方案实施，对基坑出土工作影响很大，经过优化的实施方案，既能节省工期又能降低工程成本。尤其在大型EPC项目，能做到大型分部工程的方案优化实施，对降本增效有显著效果。
5.总结与反思
在一个大型城市综合体项目中，公司采用EPC形式运作一个项目，如何做到降本增效和缩短工期是最重要的两大因素。在进入施工阶段，整个工程控制的重点就是工期和建造成本，在实体建设中，图纸已经完备，材料费用和施工定额已经定型，如何在建设中做到降本增效是每个有经验承包商都在考虑的问题。
本项目通过局部坡道位置设置拉森钢板桩优化方案的实施，更能凸显出在大型EPC项目中，现场施工阶段，优化施工方案和措施是一个重要环节。如何在大型分部工程中找到适合本项目的最优方案，是施工中的重中之重。最优方案的实施，是一个EPC项目在施工阶段，缩短工期，降本增效最有成效的措施之一。
论文作者:张炜
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年6期
论文发表时间:2019/7/10
标签：坡道论文; 土方论文; 基坑论文; 南区论文; 工期论文; 工程论文; 项目论文; 《建筑学研究前沿》2019年6期论文;