浅析超大超深基坑工程围护结构 地下连续墙造价的特点
余东洲
(四川川衡工程造价咨询有限公司,四川 成都 610041)
摘 要:本文以成都市某超大超深基坑工程为例子,分析了成都市超大超深基坑工程围护结构地下连续墙的施工工艺,以此为基础,对地下连续墙在造价应用中的特点及重点进行浅要剖析,探究超大超深基坑工程围护结构地下连续墙造价难的解决方案,为广大造价工作者提供一些超大超深基坑工程围护结构地下连续墙计量计价的参考。
关键词:深基坑;地下连续墙;造价特点
0 引言
根据成都市的地质实际情况,作为普通的基坑围护结构,挖孔灌注桩在强度、刚度方面已经能发挥足够的作用。随着越来越多的超高建筑物和大型综合体建筑等的出现,基坑朝着超大超深的方向发展。在超大超深基坑围护结构中,地下连续墙在密闭性、强度等方面优于挖孔灌注桩,同时地下连续墙墙体可以兼做地下室的外墙,也可以和地下室内墙组合构成“叠合墙”。
地下连续墙开挖技术起源于欧洲,在国际上的发展已经有好几十年的历史,作为深基坑的截水、防渗、承重、挡水结构,地下连续墙发挥着巨大的作用,其特点是能适应大部分地质条件、开挖深度大、安全性能高、污染小、施工质量好。随着国内超高建筑物和大型综合体建筑的蓬勃发展,地下连续墙越来越多被搬上舞台,发展前景十分广阔。
地下连续墙在国内虽然发展迅猛,但对成都地区的造价人员而言还是新鲜事物,他们对超大超深基坑工程围护结构地下连续墙的施工工艺相对较为陌生。同时,成都市超大超深基坑工程受施工场地有限、工期紧、安全文明施工要求高等制约,地下连续墙在工艺上也会随着不同的施工条件发生调整,从而增加了造价人员在计量计价方面的难度,会导致对地下连续墙造价的偏差。对业主而言,投资可能会失控而影响总造价;对施工单位而言,成本可能会有偏差导致产生经济损失。
本文就以成都市某超大超深基坑工程为例,对成都市超大超深基坑工程围护结构地下连续墙的施工工艺特点作简要的剖析,针对不同情况,探索影响地下连续墙造价精度的解决办法。
1 超大超深基坑工程围护结构地下连续墙的施工特点
超大超深基坑工程地下连续墙几乎都在成都城区进行施工,由于地下连续墙施工速度快、无噪音、无粉尘、污染小,对周边的环境影响小,因此,其成为超大超深基坑工程围护结构是必然的选择。
地下连续墙施工具有以下的特点:
(1)前期管线探测:城市中心距离地表0.2m-2.5m的范围内管线错综复杂,燃气、电力、信息网络管线、自来水管、雨污水管为常见的开挖障碍。施工地下连续墙之前应提前取得施工范围管线布置图,并与管线产权单位取得联系,共同确认管线的布置、走向及影响范围,确认后签署安全协议。鉴于燃气、电力等网管存在很大的安全风险,开挖前必须采用人工挖探槽,以确保地连墙的安全开挖。
(2)导墙施工:导墙是控制地下连续墙各项指标的基准,它起着支护槽口土体,承受地面荷载和稳定泥浆液面的作用。为了使导墙具有足够的刚度与良好的整体性,导墙采用现浇钢筋混凝土结构,导墙中线与地下连续墙中心线重叠,为了保证连续墙钢筋笼顺利下放,导墙宽度放宽5cm,导墙顶部高出地面10cm。
(3)泥浆护壁:地下连续墙为深基坑围护结构,根据成都平原实际地质情况以及是否有入岩要求,地连墙一般开挖深度为12m~18m不等,采用泥浆护壁能有效防止开挖槽段坍塌从而保持地下连续墙完整的形状。
(4)清底换浆:清除槽底沉渣主要采用沉淀法。如沉淀法不能满足要求则采用置换法。
(5)钢筋笼制作和吊放:地下连续墙钢筋笼做法无特别之处,但有以下几点值得注意:①对于25mm及25mm以上钢筋,按规范均应采用机械连接满足接头的刚度强度与整体性;②为使钢筋笼在槽段内定位准确,减少露筋现象,钢筋笼迎土面、开挖面应合理设置保护层钢板。根据设计连续墙要求外侧保护层厚度要求,钢筋笼定位块采用“”型钢板来制作,厚度5mm,水平方向每排设置2块,纵向间距5m;③钢筋笼应根据起吊方案,在适合的位置设置吊点,吊攀一般采用Φ32以上的圆钢制作,在招投标阶段,应根据起吊方案计算出吊攀钢材的使用量,并入工程造价中,避免在竣工结算中发生分歧。
(6)水下砼浇筑:由于地下连续墙土方开挖后,土壤会出现一定的松动,水下砼浇筑时,会挤压已经松动的土体,导致水下砼浇筑的方量大于土方开挖的方量。同时,若开挖时沉渣过厚,也会导致实际砼浇筑量大于理论值,加之需根据规范要求,地下连续墙水下砼浇筑需考虑超灌,超灌的高度一般为50~80cm。由于以上两种因素,要求我们要合理地确定水下砼的耗量。
2 超大超深基坑工程围护结构地下连续墙造价的特点及思路
2.1前期管线探测
超大超深基坑工程建设地址一般为城市中心,管线分布类型广、数量多。首先,应根据业主提供的管线图纸进行初步的排查,初步明确影响地下连续墙开挖的管线种类及埋深;其次,由于管线图反应的管线实际位置与埋深往往与现场实际有一定的偏差,开挖之前的人工探槽不可或缺,一旦管线探明管线实际存在,立马进行管线保护,通知管线产权单位进行迁改。
管线的迁改往往由管线产权单位下属专业施工队进行施工,计量计价已经相对成熟。在工程招投标阶段,业主与施工单位经常会忽视人工探槽费用的计取。在超大超深基坑工程施工地下连续墙这类大型工程中,人工探槽的工作量巨大,所产生的费用也比较可观,下面就从探槽工艺的角度探讨人工探槽费用的计取方法。
(1)人工开挖:根据现场实际并配合管线图,沿测量人员放出的开挖轴线,间隔1.2m-1.5m挖柱状探坑,开挖直径50cm,比管线图中说明的管线埋深超挖20cm,其费用可按以下方式计算得出:
①计量:根据计算规则,土方按体积以m3计算得出;
②计价:根据四川省2015定额,人工明挖土石方按2015年《四川省建设工程工程量清单计价定额——市政工程》相应项目执行,套用人工挖沟槽、基坑土方定额DA0012(开挖深度≤2m)或DA0013(开挖深度≤4m)计算出单价。
(2)回填砂砾石:若现有管线侵占开挖面,人工挖探坑后立即向探坑回填砂砾石至现有地面标高,其费用可按以下方式计算得出:
①计量:按开挖的体积得出回填砂砾石的方量;
②计价:根据四川省2015定额,土石方回填按2015年《四川省建设工程工程量清单计价定额——市政工程》相应项目执行,套用沟槽回填砂砾石人工级配定额DA0117计算出单价。
(3)盖钢板对管线保护:若无重型机械通过探坑区域,铺设1.5厚钢板对管线保护并通行车辆已经足够,其费用可按以下方式计算得出:
①计量:按现场实际情况以个数计算;
②计价:根据四川省2015定额,便道、便桥项目按2015年《四川省建设工程工程量清单计价定额——市政工程》相应项目执行,套用钢板便桥 净跨≤2m定额DL0234计算出单价。
根据上述方法可以计算得出人工探槽与恢复的费用。在招投标阶段,施工组织中一般不提及开挖探坑的方案,就如何约定人工探槽费用的计取方式这一难点,本文给出的建议如下:
(1)在编制招标控制价时,在单价措施项目中增加人工探槽的清单,根据现场实际情况并配合现有管线图按以上方法计量计价;
(2)在投标时,投标人应在施工组织设计中明确人工探槽的方案,组价后进行报价。
按以上方法明确人工探槽的费用,可以避免在施工过程中及竣工结算时的争议。
2.2导墙施工
导墙施工为常规的沟槽土方开挖、钢筋制安、模板铺设及混凝土现浇,无造价方面的难点。值得注意的一点是,导墙的墙趾应插入未经扰动的原状土层中,即土方开挖应穿透杂填土层,在开挖过程中应做好每段导墙实际开挖深度的记录并做好签证工作,避免在竣工结算工作中出现争议。导墙施工结构图见图1。
2.3泥浆护壁
2.3.1设置泥浆池
首先需建立与工程相适应的泥浆池,一般情况下,半埋式砖砌泥浆池就能满足使用功能。在具体工程中,业主往往会忽视对泥浆池的考虑,根据地连墙的厚度及深度,可以计算得出对应工程所需泥浆池容量的大小。泥浆池见图2。
Qmax=n×V×K;
Qmax:泥浆池最大容量;
n:每个泥浆池同时成槽的单元槽段,数量为1;
V:单元槽段的最大挖土量;
K:泥浆富余系数,本工程取K=1.3;
由以上公式计算得出泥浆池容积后,根据现场场地具体情况,确定泥浆池的长宽高。计算其费用,具体如下:
(1)机械开挖:根据现场实际情况确定泥浆池长宽高后,采用挖机开挖土方、砖砌围墙、砂浆抹面。其费用可按以下方式计算得出:
①计量:根据计算规则,土方按体积以m3计算得出;
②计价:根据四川省2015定额,明挖土石方按2015年《四川省建设工程工程量清单计价定额——建筑与装饰工程》相应项目执行,套用挖基坑土方定额AA0010~ AA0021计算出单价。
(2)砖砌围墙及砂浆抹面:根据现场实际情况确定泥浆池长宽高后,砖砌围墙、砂浆抹面。其费用可按以下方式计算得出:
①计量:根据计算规则,砌砖按体积以m3计算得出,砂浆厚度以面积㎡计算;
②计价:根据四川省2015定额,砌砖按2015年《四川省建设工程工程量清单计价定额——建筑与装饰工程》相应项目执行,套用砖墙 水泥砂浆(细砂)定额AD0017~ AD0019计算出单价;砂浆抹面套用墙面一般抹灰 石灰砂浆(细砂)其他墙面定额AM0002计算出单价。
(3)雨棚及临边围护:雨棚材质按泥浆池施工方案确定,临边围护按安全规范执行。
2.3.2泥浆外运
浇筑地下连续墙水下砼时会置换出泥浆,泥浆经泥浆池循环过程中会产生废浆,此时需及时将废浆外运,避免污染施工区域。对于黏性土质地层,一般情况下,浇筑地下连续墙水下砼的方量即为置换泥浆的方量,但对于砂性土质,泥浆在护壁过程中会沿砂性土的空隙流失,对于该种土质,建议业主与施工方采取现场签证的方式共同确认工程量。在城市中心,安全文明施工要求高,泥浆外运属于特殊土体种类运输,需要与有相应资质的外运单位签订运输合同,寻找合适的泥浆卸点。泥浆外运一般有直接采用罐车运输稀泥浆或直接晾干(拌石灰或水泥加速晾干)采用渣土车运输两种方式。相关费用计算分别如下:
(1)采用罐车运输:对于黏性土质地层,泥浆损耗可以忽略不计,水下砼浇筑方量即为置换泥浆方量;对于砂性土质地层,泥浆会随土间空隙流失,在这种土质情况下,应做好现场签证,明确泥浆外运的数量。泥浆外运费用可按以下方式计算得出:
①计量:根据计算规则,外运泥浆按体积以m3计算得出;
②计价:根据四川省2015定额,泥浆外运按2015年《四川省建设工程工程量清单计价定额——建筑与装饰工程》相应项目执行,运距根据合同确定,套用泥浆护壁成孔灌注桩 泥浆运输 运距≤5km定额AC0214和泥浆护壁成孔灌注桩 泥浆运输 每增加1km定额AC0215计算出单价。
(2)采用渣土车运输:在一些情况下,施工单位会采用自然晾干泥浆或者往泥浆中拌生石灰或者水泥的方式硬化泥浆,并采用渣土车外运的方式。在此种情况下,应做好现场签证工作,确认方量。泥浆外运费用可按以下方式计算得出:
①计量:根据计算规则,外运泥浆按体积以m3计算得出;
②计价:根据四川省2015定额,泥浆外运按2015年《四川省建设工程工程量清单计价定额——建筑与装饰工程》相应项目执行,运距根据合同确定,套用机械运土方,总运距≤10km 运距≤1000m定额AA0087和机械运土方,总运距≤10km 每增运1000m定额AA0088计算出单价。
2.4钢筋笼制作和吊放
地连墙钢筋笼制作安装及吊装工艺已经相对成熟,以下从钢筋直螺纹机械连接接驳器、钢筋笼垫块、钢筋笼吊点吊攀三个容易忽视的方面着手分析。地连墙钢筋笼见图3,修改法规费用计算分别如下:
(1)钢筋直螺纹机械连接接驳器:成都市场成品钢筋常为9m每根,根据钢筋笼长度可计算出接头的数量。钢筋直螺纹机械连接接驳器费用可按以下方式计算得出:
①计量:根据计算规则,钢筋直螺纹机械连接接驳器按数量以个计算得出;
②计价:根据四川省2015定额,钢筋直螺纹机械连接接驳器按2015年《四川省建设工程工程量清单计价定额——建筑与装饰工程》相应项目执行,套用螺纹套筒连接(≤Φ32)定额AE0527计算出单价。
(2)钢筋笼垫块及吊攀:垫块的数量应按设计图纸计算,吊攀数量应按钢筋笼起吊方案计算。钢筋笼垫块及吊攀费用可按以下方式计算得出:
①计量:根据计算规则,钢筋笼垫块及吊攀重量以t计算得出;
②计价:根据四川省2015定额,钢筋直螺纹机械连接接驳器按2015年《四川省建设工程工程量清单计价定额——建筑与装饰工程》相应项目执行,套用预埋铁件 制作安装定额AE0526计算出单价。
2.5水下砼浇筑
由于扰动土体或者沉渣过后,浇筑地下连续墙水下砼向外挤压土体或者压缩沉渣,会导致实际浇筑的方量大于理论方量,即充盈系数大于1(地下连续墙的混凝土充盈系数是指一幅地连墙实际灌注的混凝土方量与按地下连续墙长宽深计算的理论方量之比);根据地下连续墙施工规范,水下砼浇筑必须超灌50~80cm。就以上两个问题,其费用计算分别如下:
(1)充盈系数:根据2015定额说明工程量计算规则,地下连续墙混凝土浇筑按设计图示墙中心线长乘以厚度乘以墙高以体积计算,15定额虽考虑了混凝土消耗,但根据土质的不同,混凝土的额外消耗量也存在不同。在实际招投标中,应该参考同区域相同地质的其他工程,并统计好每幅地连墙的实际方量,并通知监理方现场确认,便于今后的结算工作,同时也能在施工过程中控制好地下连续墙的施工质量。其费用计算如下:
①计量:根据计算规则,考虑充盈系数后按方量以m3计算;
②计价:根据四川省2015定额,地下连续墙水下混凝土按2015年《四川省建设工程工程量清单计价定额——建筑与装饰工程》相应项目执行,套用地下连续墙混凝土浇筑商品混凝土定额AB0061计算出单价。同时,应该在项目特征中约定充盈系数的调整范围,方量按理论值×充盈系数K值调整。
(2)混凝土超灌:为保证地下连续墙水下砼浇筑质量,规范要求超灌50~80cm,此部分混凝土可按方案中超灌的高度计算理论值。其费用计算如下:
①计量:根据计算规则,超灌混凝土方量为幅宽×厚度×超灌高度以m3计算;
②计价:根据四川省2015定额,地下连续墙水下超灌混凝土按2015年《四川省建设工程工程量清单计价定额——建筑与装饰工程》相应项目执行,用地下连续墙混凝土浇筑 商品混凝土定额AB0061计算出单价。
3 结语
本文以成都市某超大超深基坑工程围护结构地下连续墙施工工艺为立足点,分析了地下连续墙在计量计价中的一些特点和一些易忽视的点,提出了一些解决方案。目前,地下连续墙在成都地区使用得不多,各位同行对地下连续墙的了解不深,希望本文能够为各位同行在今后处理类似问题上提供一些参考。
参考文献:
[1] JGJ 311-2013 建筑深基坑工程施工安全技术规范(2.1.15地下连续墙).中国建筑工业出版社
[2]石峰,薛天威.地下连续墙在成都地区基坑支护中的应用.施工技术与测量技术
[3]陈学英,欧胜彬.浅谈泥浆护壁钻孔灌注桩充盈系数的影响因素[J].广西土木建筑第27卷地三期,2002年9月