运营中医院零距离逆作拓建施工-上海同济医院内科医技综合楼项目

2022-05-19 999 0

上海同济医院内科医技综合楼项目位于普陀区新村路389号同济医院内。高层主楼16层,建筑高度63.45m,裙房5层,建筑高度17.45m。项目总建筑面积32560㎡。地下为两层,基坑面积2609㎡,基坑普遍挖深为11.45m。

项目效果图

项目周边环境极为复杂。基坑北侧科研楼距离基坑边线约10m,南侧11层甘泉楼距离基坑边线最近约 5m,东侧的养老院和住宅楼距离基坑边线最近约 15m。基坑西侧紧贴外科综合楼,新建地下室与原有结构相连,楼层内相通。本工程东南侧大型医疗设备楼距离基坑最近约14.8m,且设置有放射治疗、CT、核磁共振等医疗设备,设备在运转过程中不得受到震动及干扰。同时,基坑周边地下综合管线繁多。需要严格控制施工对周边建筑以及医疗设备的影响。

项目周边环境

由于本工程存在周边保护要求极高、医院运营控制要求高、施工狭小场地等几大难点,因此常规施工方法难以实现环境保护等施工目标。针对项目情况,工程中心在常规逆作法施工技术基础上进一步创新,有效解决了工程难点,首次实现了既有建筑零距离的拓建施工。

零距离围护施工技术

本基坑西侧紧贴已建的外科综合楼。综合楼高63.45m,设置 1 层地下室,原围护结构采用SMW工法桩结合一道内支撑的围护形式。外科综合楼外墙距离新建基坑围护外边线仅为 600mm,且既有的超深地下室底板传力带和原围护均有一部分位于新增围护结构范围内,围护施工较为困难。

在围护结构施工前,需要进行障碍物的清除,本项目对此进行了详细的策划和论证。首先用镐头机将地下室顶板障碍物清除。根据传力带的标高,在距离地下室外墙边约3m位置分别设置15m、16m钢板桩作为临时支撑围护体系,再施工∅ 800@500 高压旋喷桩止水隔断了2-3层含水层。开挖至外科综合楼1层地下室底板底后,将后期新增围护结构范围内的传力带凿除。围护施工范围内SMW工法和老旧灌注桩采用RT机拔除,采用素土回填密实后再施工本工程围护体系。

老地下室底板传力带拆除平面图

由于原有建筑外墙距离新建基坑地墙外边线仅为 600mm,施工空间狭小,常规地墙导墙及锁口管拔除均无法正常施工。通过设计方案优化,将此段地墙改为MJS工法桩套打钻孔灌注桩的形式。MJS中心到已有建筑距离为1300mm。MJS工法桩强度达到设计强度的 40%后进行套打钻孔灌注桩施工。由于MJS工法具备孔内强制排浆和地内压力监测功能,通过控制压力,能有效控制由于喷射搅拌而产生的地表变形,大幅减小了施工对紧贴建筑的影响。围护施工所用的机械也可满足贴建施工所需空间的要求。

采用上述围护体系首次成功实现了既有建筑的贴建,贴临院区在施工时仍处于平稳运营状态。同时此种围护形式在确保安全的情况下相较地墙施工也减少了砼用量,达到了更经济的效果。

零距离围护施工

新老结构沉降差异分析

由于沉降程度不同,新老建筑相连后将会导致的不均匀沉降,从而造成连接处的楼面倾斜、外墙开裂等情况。老建筑由于建成年限较长,其沉降已趋于稳定。因此必须准确掌握新建筑的沉降量,并在新老建筑相连时考虑差异沉降问题。为提高新建建筑沉降量的准确性,利用数值计算方法对同济医院项目新老结构的沉降差异进行预测。

计算得出采用本工程的施工方法,相邻结构柱柱底沉降差异值小于5mm,且小于规范中所规定的允许数值,为新建结构的施工提供了有效依据。

沉降差异分析

零距离逆作施工

本工程施工场地位于既有建筑的合围区域,施工工作面受限,地下室与既有建筑相邻,对于施工组织提出了很高的要求。

为减小地下室对周边的影响,为正常施工创造条件,地下室结构施工采用了逆作法。逆作法以板代撑,省去了大量临时结构,水平结构楼板支撑刚度大,可以对围护结构形成有效的侧向支撑,有效减少了基坑的变形。

由于采用逆作法时B0板首先施工,可作为施工场地提供作业空间,也为有限场地条件下,施工的排布和组织提供了更有利的条件。在施工策划阶段,便对施工路径进行了合理规划,施工车辆由场地北侧进入现场,桩基、围护等各类施工机械按计划分批次进场。桩基由南向北施工,围护由西向东顺时针施工。采取BIM技术,对关键节点进行了4D施工模拟和流程优化。

地下室施工时,将每层施工场地依据地下结构的变化、工作量及人员材料配置均匀切分,分为4个区块分块流水搭接施工。每个施工区域设置取土口,取土口总面积174 ㎡,B0 板规划行车路线主要根据取土口位置排布,以模块化搭接施工的方式,有效提升了施工效率。

施工区域排布

取土口布置

待顶板施工养护完成后,作为施工道路及材料堆场区域。地下竖向结构回筑完成后,利用已完顶板区域及施工便道周围场地作为地上结构施工的材料堆场及加工区域,解决了场地排布困难的问题。

施工现场

声光尘综合控制

本工程采用逆作法施工,地下施工均安排在封闭施工区域内,有效减少了施工污染。作业时间严格按照医院运营要求。施工现场用地的周边设置不低于2.5米的硬质围挡,且封闭严密。确保所有施工光源均不能向工地围墙外照射。配备相应的空气质量等自动检测设备,根据空气的污染强度自行进行喷淋降尘等作业。从各方面均满足了运营中医院对于文明施工的高标准要求。

本工程采用逆作法施工方法,在整个施工期间,确保了医院院区内医疗系统和精密仪器不停机平稳运营,相邻的建筑物和地下管线等的沉降变形均得到有效控制,并且相较常规方法缩短了12%的工期。通过技术优化,形成了零距离扩建的标准技术路线,为中心城区狭小场地地下既有建筑贴建施工提供了可行的解决方案。

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