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基坑支护方案在工程造价的影响

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摘要:工程造价的高低在很大程度上受设计方案的质量与复杂程度的影响,设计标准越高造价就越高。目前我国大型深基坑项目越来越多,基坑支护方案也多种多样,工程造价受设计阶段的影响较大,本文通过实际案例说明不同方案下造价的差异。

关键词:基坑支护;工程造价;方案

引言

随着城市建设的快速发展,人们开发利用地下空间的规模越来越大,而深基坑工程的复杂性和综合性,特别是地下工程共有的不确定性使得基坑工程具有较大的风险,基坑支护的设计方案也越来越复杂和多样[1],设计方案必须要处理好技术先进性与经济合理性之间的关系,如何选择既经济又合理的支护方案成为了一项新的课题,本文通过实际工程分析了选择正确的支护措施对造价的影响。

1基坑支护的种类

基坑支护形式很多,按其工作机理和围护墙的型式大致分为以下几种:1)水泥土桩墙;2)排桩与桩墙;3)边坡稳定式;4)逆作拱墙式;5)放坡开挖式[2]。一般工程中放坡开挖、深层水泥搅拌桩、钢板桩、灌注桩和地下连续墙最长被应用。下面通过两个项目基坑支护方式的对比进行造价分析。

2基坑支护造价分析案例

2.1孟加拉工程方案比选及造价分析

1)工程概述该项目业主为BPCL集团,实力雄厚,项目位于孟加拉最大港口城市吉大港,临近港口并紧邻河道,交通运输非常便利。本项目计划分两期建设,一期建设2台300MW的机组,二期扩建1台600MW机组。根据电厂用煤量,电厂卸煤量约181.5万t/a。本工程设计范围为码头及码头工艺及其配套设施的设计,包括新建2个5000t级的煤码头以及1500t级的大件码头泊位、栈桥、引堤、取水系统、原水泵房等。泵房设计顶高程为6.00m,前池地高程为-10.00m,前池深度为16m,超过5m属于深基坑范围,取水泵房剖面如图1。而8m及8m以上属超过一定规模的危险性较大的分部分项工程,需要各个专业设计和工程技术人员密切配合科学论证,确保选择合适的支护方案并使造价最低。

2)方案比选设计人员共提出两种方案,一是自然放坡,二是地下连续墙。放坡开挖工艺简单,技术含量较低,但放坡坡度大,需要较大的施工场地,土方开挖量大且坡顶变形也较大,宜设置多级平台分层开挖,并采取有效的措施降低水位;地下连续墙开挖基坑无需放坡,土方量小,对开挖的地层适应性强,机械化程度高,速度快,精度高,施工安全可靠,不会引起水位降低而造成周围地基沉降,可以在各种复杂的条件下施工,有防渗、承重、截水等用途,但地下连续墙要求施工技术高,每段连续墙之间的接头质量很难控制,且制浆及处理系统占地较大,管理不善易造成泥泞和污染。本工程的施工场地、土质情况及其他条件均适用于本工程,而每种方案已有多项成功案例,操作性较高,选择哪种方案成了当前需要解决的问题。建设单位筹建项目时不仅考虑设计是否合理,建成后的多用途化美观节能性,还需考虑其是否经济,是否用最少的投资呈现出最大的价值,可否有效控制投资。各个阶段的造价控制对一个建设项目而言尤为重要,其贯穿项目的全过程,用控制造价的手段进行多方案的经济比较是较为合理的。国外项目影响价格的因素有很多,除了人材机外还有当地的政策和文化环境因素,此处简单介绍下主要材料及施工机械对单价的影响。

3)造价分析人材机中材料大概占整个项目的60%~70%左右,是工程造价的主要构成。对于国外项目,材料的来源就会有两种情况,一是由国内水运至孟加拉,二是在当地购买材料,这两种在费用上也会有很大的差别。首先若由国内运至孟加拉,国际运费将会是一笔很大的数额,若在当地购买材料,需要保证材料的质量、来源的可靠性和运输条件的问题等。例如块石和碎石,孟加拉国东、西、北三面与印度毗邻,距离项目地点很近就有一座山,拥有丰富的石材资源,但这丰富的资源在印度境内,若从这座山上获取石材相当于进口,无形中增加了材料的价格,所以需要从较远的地方购买石材并运至现场。孟加拉国的运输行业并不像国内那么发达,主要依靠公路运输,大部分相当于国内的二三级公路,这就会影响材料进场的速度,影响整个项目的工期。当地是否能提供足够的供应量也需要注意,多地供应有可能会减小此类风险。整体综合下来C30以上高标号混凝土成本达1000元人民币以上,较国内差距甚大。这些都需要在报价中考虑。机械设备也会影响整个造价的经济合理性,是报价的重要组成之一,根据项目情况配备最适合的机械对造价有很大的影响,因此如何选择合适的设备非常关键。一般要考虑企业现有设备及同期施工项目情况,要合理分配设备达到满足各项目需求的最优效果,其次像国外项目船机调遣费占很大比重,可以在当地租用设备,但孟加拉国是个经济不太发达的国家,一些大型的设备当地没有,必须由国内调遣过去,当地部分设备都是从其他地方购买的旧设备,年久必然要有维修问题,而当地缺乏技术工人,将会面临设备损坏无人维修的情况,影响项目进度,所以哪些设备在当地租用哪些由国内调遣过去需要综合考虑,两种方式的差异会对总造价产生影响,由此可见选用适合的施工机械也影响造价。工程量方面,放坡开挖方案工程量需土方开挖16.6万m3,回填量14.2万m3,共约30多万m3,支护及降水措施暂计1500万元;地下连续墙方案中主要工程量:1300mm厚地连墙混凝土量6426m3,地连墙钢筋963t,混凝土支撑1869m3,水泥拌合土7917m3等。综合以上情况得出表1两种支护方案合价对比及表2两种支护方式占工程费比例。

2.2天津某高层项目工程概况及造价分析

该项目位于天津市河西区,钢筋混凝土框架剪力墙,主体地上24层,裙房3、4层,地下3层(约15m深),基坑总面积6700m2,周长320m,形状近似矩形。一般地下外墙与基坑围护墙采用两墙合一的形式,一方面省去了单独设立的围护墙,另一方面可在工程用地范围内最大限度扩大地下面积,增加有效使用面积,且总工期可缩短,对于具有多层地下室的高层建筑,这种作法施工具有明显的经济效益,一般可节省地下结构总造价的25%~35%左右。而项目周围有建筑物,无开阔地段,不适宜用开挖方式,所以考虑基坑开挖工期、造价、专利以及施工灵活性等因素,最终选择800mm厚地连墙+三道水平钢筋混凝土支撑的支护形式。主要清单项目工程量:800mm厚地连墙9073m3,地连墙钢筋1413t,钢立柱178t,灌注桩混凝土6042m3,灌注桩钢筋550t等,经计算支护措施费合计为30527831元,地连墙单方造价为3364.67元/m3,与孟加拉项目相比地连墙支护单方造价下降了63.58%。所以选择支护方案时不能一味的选择造价偏低的方案也不能为了保证万无一失而使设计保守造成极大浪费,应具体问题具体分析,通过分析后选择适合的支护方式降低工程造价。

3结语

从上述项目看,同样是16m深基坑,一个更适用开挖,一个更适用地连墙。通过比较可见,每种支护方式各有优缺点,每个项目可采用的支护方式不止一种,只有同时综合考虑安全、造价、工期等多方面因素,才能使支护方案既经济又合理[3]。支护措施有时虽不是建筑物的实体项目,但对于工程造价来说占据一定比例,应引起设计和造价人员的重视,选出合理的支护方案降低工程造价。

参考文献:

[1]白哲.某深基坑支护方案的选择与设计[J].中国科技博览,2009,(34):134.

[2]贾宏俊.建设工程技术与计量(土木建筑工程)[M].北京:中国计划出版社,2013:263.

[3]董恒营.浅谈基坑支护形式在某深基坑中的选择[J].城市建筑,2014,(2):126.

作者:王晶莹;栗民强 单位:中交第一航务工程勘察设计院有限公司

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