陈星星
(山西八建集团有限公司, 山西 太原 030027)
工程深基坑支护施工的造价选型研究, 是建设项目造价水平提高的重要前提。 为帮助建筑工程项目施工有序开展, 必须科学梳理深基坑支护施工造价选型的思路, 这样才能够提高工程深基坑支护施工水平。 深基坑支护施工特点的研究, 是深基坑支护施工造价选型的基本前提, 通过深基坑支护特点去寻找造价选型切入点, 提高深基坑支护施工造价控制能力, 为深基坑支护施工的顺利完成创造有利条件。
此次研究主要针对园区公共设施建设项目控制工程及站台改造工程项目展开, 本工程10#转运站、10#转运站至11#转运站地道、 11#转运站至中央转运站地道, 中央转运站, 中央转运站至12#转运站地道, 12#转运站及12#转运站至驱动机房地道土方开挖工程为深基坑工程。 土方开挖基坑总长度约271.612m,基坑开挖深度5 ~13.6m。 本工程基坑支护共划分为13个剖面, 1、 2、 3、 6、 7、 8、 9 剖面基坑设计的安全等级为一级。 其他侧基坑设计的安全等级为二级。转运站及其栈桥地道基坑支护方案采用上部放坡+钢板桩+内支撑组合支护方案, 局部地道埋深较浅部位采用放坡+钢板桩支护方案。 挡土截水结构采用钢板桩, 内支撑采用钢管撑。 工程原始地貌西高东低, 基坑开挖深度较深, 施工队伍进场后, 先进行场地的整理, 及时进行测量放样, 为确保基坑开挖、 支护、 施工基坑周边建筑、 道路的安全, 土方开挖原则上应按挖土次序严格遵循“分层开挖, 先撑后挖” 及“大基坑, 小开挖” 的原则进行分区开挖。 结合工程具体情况, 展开深基坑支护施工造价选型的研究。
1) 城市化建设背景下建筑数量增加, 逐渐趋向高层化, 建筑地下越来越深入, 这种情况下对深基坑支护的依赖性更强, 深基坑结构与支撑系统逐渐复杂, 加上面积增加, 因此深基坑支护呈现出复杂性、 面积大等特点[1]。
2) 深基坑支护施工还体现出周期长、 多样化等特点。 受到建筑项目地质条件的影响, 深基坑支护期间若遇到土层松软的情况, 需提高对位移、 沉降变化的注意。 加上深基坑支护施工比较复杂, 消耗时间长, 一旦施工期间出现连续降水, 其稳定性会受到影响, 由此可以看出, 深基坑支护具有多样性特点。
建筑工程中深基坑支护施工中, 管理条件直接影响到施工有序进行与施工质量。 针对此次项目,若不能保证深基坑支护施工管理条件, 必然会增加施工秩序混乱、 施工技术应用不到位、 施工材料浪费等风险。 具体管理条件造价影响条件如下。
1) 施工管理人员配备与分工, 深基坑支护施工中, 基坑支护、 土方开挖、 降水、 基坑监测、 质量监测、 材料供应等, 都必须制定科学的管理策略,根据项目经理、 技术负责人、 施工人员等按层次开展管理工作, 保证深基坑支护施工有序完成, 施工质量得到提高, 以此来降低资金消耗, 合理控制工程造价[2]。
2) 施工技术保证条件, 作好图纸会审及交底的技术准备, 了解和掌握图纸的内容, 摸清施工工艺,审核施工图纸及其各组成部分之间有无矛盾和错误,平面图与其相关的尺寸、 坐标、 标高和说明方面是否一致, 技术要求是否明确。 做好现场测量控制点、水准点的复测、 保护工作。 组织技术交底和技术培训, 使各级人员熟悉工作情况, 了解设计意图, 熟悉施工工艺流程, 掌握规范及技术标准要求和施工方法。 在施工中做到心中有数, 确保工程质量, 全面完成任务, 如此方可保证施工质量, 减少施工返工现象, 降低造价风险[3]。
深基坑现场施工条件十分复杂, 尤其是大面积的深基坑施工, 土石方开挖受到施工条件影响。 深基坑施工现场运输期间, 材料与机械设备的运输,若现场条件复杂, 必须根据施工情况按需调整。 此次施工场地相对比较开阔, 将施工场地进行分区,按区同步开展施工。 若遇到施工场地狭窄的情况,必须依次开展深基坑施工, 提前对器械运输情况进行预估, 及时排除施工现场条件不利带来的影响。
根据钻探成果, 拟建场地主要由填土、 粘性土、基岩等组成, 层素填土、 层粉质粘土、 层砂质泥岩勘察期间场地初见水位在自然地面以下3.8 ~8.6m左右, 稳定水位在7.5m左右, 主要赋存于填土中,渗透性较低, 水量较少, 下部粉粘为相对隔水层。其最高水位可按现水位上浮1.5m 考虑。 结合项目施工现场条件, 去合理安排施工器械与施工材料运输工作, 避免出现工期延长情况, 减少工程间接成本, 保证施工顺利的同时, 科学控制施工成本
建筑工程深基坑支护施工中, 支挡性深基坑结构主要包括两种, 其一是地下连续性支护; 其二是钢板桩支护。
1) 地下连续性支护结构, 地下连续墙支护类型施工, 防渗帷幕与围护墙是重要组成, 该技术施工优势体现在支撑刚度、 噪声比较低等方面。 支挡性深基坑结构连续墙施工, 采取内支撑法施工, 若施工条件特殊, 还需搭配半逆作法, 保证承载力, 为建筑结构支撑提供帮助[4]。 排桩连续墙支护施工,根据施工条件去选择适合的支护结构, 虽然灵活性比较大, 但是支护施工中, 排桩支护明显比钢板桩支护成本高, 因此需根据建筑项目需求去对支挡性深基坑结构造价进行选型。
2) 钢板桩深基坑支护结构, 钢板桩深基坑支护技术是建筑工程项目常用深基坑支护技术之一, 以热轧型钢为主, 搭配钳口打造成桩墙整体, 目前钢板桩应用最常见类型为Z深基坑形, 根据施工条件还应用到直腹板形。 钢板桩深基坑支护结构, 施工操作比较便捷, 造价成本相对较低, 同时水土阻隔效果显著, 因此是深基坑支护施工常选结构。 从造价选型角度出发, 了解钢板桩支护结构优势的同时,必须认识到结构的不足, 以便为造价选型提供综合考量的依据。 首先钢板桩支护结构存在变形风险,支护材料质地相对来讲柔软, 若承载力超出材料承载极限, 必然会出现结构变形。 其次是钢板桩支护技术对比其他支护结构施工噪声大, 会对周围环境带来噪声污染, 这方面同样是造价选型考量的重点。必须对钢板桩深基坑支护结构优势与不足综合研究,并结合施工项目情况与造价控制要求, 去对深基坑支护结构科学选择。
加固型深基坑支护结构包括高压旋喷桩支护结构、 土钉墙支护结构、 锚桩支护结构等。 以下根据结构类型对深基坑支护结构造价选型进行深入讨论。
1) 高压旋喷桩支护结构造价选型, 建筑工程深基坑支护施工中, 高压旋喷桩支护结构的应用, 主要是以水泥浆材料为主体, 借助高压旋转喷嘴的动力, 将水泥浆有效结合到土层中, 从而打造成水泥土加固体, 按照施工设计要求, 搭接水泥土加固体,有效阻隔水土。 高压旋喷桩支护结构施工, 结构更紧凑, 设备占用空间小, 坚硬性突出, 噪声污染小,当然实际应用中, 高压旋喷桩支护结构材料与施工成本消耗大, 整体上造价更高。 加上后期泥浆的排放还会对周围环境造成一定程度污染, 因此造价选型中, 需综合考量工程施工条件, 根据施工条件与质量要求等去做好高压旋喷桩支护结构的造价选型工作。
2) 土钉墙支护结构造价选型, 土钉墙支护结构施工原理类似于重力挡土墙, 以天然土体为载体,应用土钉对结构进行加固, 同时搭配混凝土喷射面板, 增强天然土体自身支护承载力, 有效提升支护结构的稳定性, 不仅如此, 土钉墙支护结构施工速度比较快, 对环境的影响小。 土层锚杆的长度短于土钉本身长度, 施工操作便捷, 同时为注浆创造了有利条件。 随着土钉墙支护施工技术的不断完善,采用喷射混凝土施工处理技术, 快速打造成地下连续墙。 当然实际施工期间, 如果施工项目属于粘性土质条件, 则土钉墙支护结构施工稳定性会下降,增加返工风险, 不利于工程造价的控制, 这方面需在造价选型研究中注意。
3) 锚桩支护结构造价选型, 锚桩支护结构造价选型的研究, 必须对锚桩支护结构详细了解, 其主要包括两部分, 其一是挡土结构; 其二是外拉系统。工程施工中挡土结构体系, 以钢板桩搭配受拉杆件,打造共同体系。 因为锚桩支护结构整体的尺寸并不大, 借助施加预应力的方式去控制位移, 受到构件刚度的影响, 锚杆支护结构施工技术的选择, 必须提前对锚固土层进行勘察, 确保锚固土层符合施工条件基础上应用锚杆支护结构, 以此保证锚桩支护结构施工造价。
建筑工程深基坑支护造价选型, 主要目的是帮助工程项目有效控制施工造价, 降低施工成本, 节约施工资源。 深基坑支护施工作为建筑工程项目的重要组成, 根据其造价选型注意事项, 需从以下方面做好造价控制工作。
1) 建筑工程项目的决策阶段, 需积极展开可行性研究, 保证建筑工程项目的投资估算准确性。
2) 建筑工程项目的设计阶段, 根据施工勘察情况, 去选择匹配的施工设计方案, 关于施工设计方案制定中的限额设计以及工程量估算、 价值工程等,都要做好核算工作, 确定项目的设计概算。
如此次工程中的机械设备设计规划, 首先需要保证施工现场不同阶段下所需的机械设备齐全, 满足施工工期与施工质量要求, 并且保证器械设备性能达标, 随时能够投入现场施工中。 机械设备进场之前必须落实试运转制与性能检测, 性能良好的设备方可投入到施工现场。 组建专业机械修理小组,做好机具设备定期检修工作, 保证机械设备的日常维护保障, 操作上“人机固定”, 谁操作, 谁负责。面对性能异常、 型号不匹配等设备, 及时制定对应的处理方案, 避免因设备原因影响工程施工进度,增加工程施工成本, 为工程造价控制带来困扰。
施工安全设计同样是造价选型的重要内容, 建筑工程项目设计阶段, 除基本的施工方案设计之外,必须提前对施工安全进行设计。 要求各部门在施工过程中, 必须贯彻落实安全生产责任制, 打造完善的项目安全管理制度, 确保安全与生产工作协调一致。 在此基础上, 制定职业健康安全目标, 帮助施工人员准确辨别危险源, 管理人员科学开展风险评价工作等, 制定针对的应急预案。
3) 建筑工程项目的招标阶段, 及时清算建筑项目的工程量, 选择科学的评标方法, 做好合同管理工作, 敲定合同价基础上, 为建筑工程项目施工地展开与造价的控制提供依据。
4) 建筑工程项目的施工阶段, 是工程关键阶段, 也是工程造价控制的侧重点, 涉及很多方面,直接关系到工程质量。 此阶段工程造价控制需不断细化, 不能忽略任何施工环节的造价管理。
如深基坑施工期间, 施工现场所有设备、 设施、安全装置以及个人劳保用品等必须经常进行检查,确保完好和安全使用。 做好基坑边坡支护施工前的截排水沟的设置及变形监测。 对土方开挖后不稳定或欠稳定的边坡, 应根据边坡的地质特征和可能发生的破坏等情况, 采取自上而下、 分层开挖、 分层防护、 分段跳槽、 小开挖、 及时支护的做法施工。严禁无序大开挖, 以确保坡顶建(构) 筑物的安全。 应加强整个边坡的排水系统设置, 尽量避免地表水排入坡体。 应有良好的泄水设施, 坡顶应设置截水沟, 坡底应设置排水沟。 在距基坑2m范围内不得堆载, 5m范围内的堆载不得超过20kPa, 不得有超载车辆通行。 进场前作好施工机具准备, 进行机具保养, 对施工现场实地调查, 合理组织施工。
钢板桩的夯打, 本工程钢板桩采用长臂挖掘机带振动打桩锤施打, 施打前一定要熟悉地下管线、构筑物的情况, 认真放出准确的支护桩中线。 打桩前, 对钢板桩逐根检查, 剔除连接锁口锈蚀、 变形严重的普通钢板桩, 不合格者待修整后才可使用。打桩前, 在钢板桩的锁口内涂油脂, 以方便打入拔出。 在插打过程中随时测量监控每块桩的斜度不超过2%, 当偏斜过大不能用拉齐方法调整时, 拔起重打。 保证所有施工环节处理到位, 帮助工程造价管理实现真正的降本增效[5]。
5) 建筑工程项目的竣工决算阶段, 以深基坑支护施工项目来讲, 待工程施工完毕, 及时对质量进行验收, 工程结算必须及时、 精准、 到位, 这关系到工程造价的控制与工程价款, 不能有任何松懈。
综上所述, 对于建筑工程深基坑支护施工造价选型来讲, 通过对工程项目条件的分析, 分别对常用深基坑支护类型进行分析, 了解其优势与不足基础上, 去科学展开造价选型, 借助对支挡性深基坑结构造价选型、 加固型深基坑支护结构的造价选型的深层次研究, 对深基坑支护类型进行有效综合,打造上部放坡+钢板桩+内支撑组合支护方案, 保证深基坑支护施工的质量, 充分发挥出深基坑支护施工在建筑工程中的价值。