林忠理，罗帆

（四川明清工程咨询有限公司，四川 成都 610000）

   摘 要：市政管网工程在施工中基坑开挖方式受施工作业面、交通开放、既有管网运行等诸多因素的影响，在选择基坑开挖方式的时候，需从现场实际情况、施工工艺、造价指标、施工安全等方面综合考虑。以在建项目中市政管网部分的全过程造价管理为例，分别从施工、造价等各方面综合分析放坡开挖与支护结构下开挖的区别，着重分析了其在雨水管线、污水管线中对造价的影响。

   关键词：基坑开挖方式；市政管网工程；造价分析

   0 引言 

   基坑开挖方式具有多样性、复杂性，其涉及到的技术要点较多，但作为市政管网工程中的重点内容，必须依据规范将相关工作落实到位。施工时应根据遵循因地制宜、经济合理的原则，选择适合现场施工条件基坑开挖方式，全面确保管线施工的质量高、工期短、造价经济。本文结合实际市政管网工程中施工工艺、施工条件和工程造价等，通过对雨水管线、污水管线基坑开挖方式的选择应用，探究其对施工工艺和工程造价的影响。

   1 基坑体系

   随着城市的发展，市政设施得到不断完善，市政管网工程的开挖深度和面积都在增加，因此施工难度也在增大。基坑的开挖包含很多不确定因素，需要我们不断地对其进行研究并总结经验，使基坑施工时能更合理、经济。在基坑开挖方法中，最为常用的是放坡开挖和支护结构下开挖两种施工工艺。

   放坡开挖就是在无支护结构下开挖，通常适用于开挖深度较小、土质较好的边坡。

   支护结构下开挖是在有支护体系下的基坑开挖。基坑工程的常规支护形式有：锚杆支护结构、悬臂式相关支护结构以及重力式挡土墙支护结构。

   在实际工程中我们需要有选择性的开挖基坑，选取更科学更合理、更安全、更经济的施工工艺。

   2 案例分析

   2.1 项目概况

   本项目位于成都市龙泉驿区，属于城市主干道工程，项目总投资约160亿，本工程主要包括道路工程、桥涵工程、排水工程、照明工程、缆线管沟、电力通信工程、河道工程、交通工程、绿化景观工程及附属工程等全部工作内容。

   2.2 基坑支护

   2.2.1 设计概况

   本工程位于成都市龙泉驿区，施工区域范围内根据地勘资料显示，基本为膨胀土地层，若需开挖，放坡坡率较大。

   对于管线位于道路红线范围内的基坑，考虑到膨胀土地区放坡坡率要求较大，且大量开挖会造成路基土的破坏，造成后期路基土回填量较大，且放坡后紧贴成渝高速路基，根据安全经济比较，对于深度为5~6m的基坑采用钢板桩+内支撑的支护方式，对于深度为6~7m的基坑采用顶部放坡+钢板桩+内支撑的支护方式，对于深度大于7m的基坑采用护壁作+内支撑的支护方式。

   对于管线位于道路红线范围外的基坑，由于基坑周边具备放坡条件且开挖后回填材料相对经济，采用放坡+网喷的支护形式。

   2.2.2 施工工艺

   2.2.2.1 基坑深度的确定

   既有成渝高速南侧道路结构层厚度为2.0m，一般管道底部砂垫层厚度约为0.7m，基坑支护设计单位结合设计图纸中雨污水管道的纵断面图和拟建道路设计标高，结合管线所处位置的不同，按以下原则判定基坑深度：

  （1）管线位于拟建道路红线内侧，且为挖方区，基坑顶部以道路设计标高降低2.0m考虑，基坑底部按照管线外底标高降低0.7m考虑；

  （2）管线位于拟建道路红线外侧，且为挖方区，基坑顶部以道路设计标高考虑，基坑底部按照管线外底标高降低0.7m考虑；

  （3）若管线位于填方区，则基坑顶标高以现状地面标高为准，底部按照管线外底降低0.7m考虑。

   2.2.2.2 钢板桩的施工

   钢板桩适用于埋深较浅的支护结构，钢板桩放线施工，桩头就位必须正确、垂直，在沉桩过程中，随时检测，发现问题及时处理。

   本项目的钢板桩根据现场条件均选择使用静力压桩法或锤击法施工，若采用静力压桩法应根据监测情况控制压桩速率，若采用锤击法应合理安排打桩时间，减小对周边环境的影响。在基坑开挖过程中需保证基坑外侧1倍基坑范围内处于封闭隔水的状态。

   钢板桩的长度需根据管线中埋设深度确定基坑深度，钢板桩打入深度最短处需嵌入基坑底3m，由此确定钢板桩的整体长度。如图1所示。

  

图1 钢板桩+内支撑基坑支护图

   2.2.2.3 支护桩的施工

   支护桩为埋设于地下承受水平推力的桩。本项目的支护桩采用的是排桩的形式，支护桩采用旋挖钻机成孔，跳孔开挖。对于上部松散地层的需增加3m短护筒，防止土层垮孔，成孔后需及时浇筑混凝土。

   旋挖钻机站位时保持机体稳定平衡，回旋半径内无障碍，并与泥浆沟保持一定距离，便于泥浆沟清理。伸臂提升液压缸，将钻头准确放入钢护筒内，完成就位工作。

   旋挖钻机成孔时，首先启动动力头，转动底门镶嵌斗齿的筒式钻斗切削岩土，并将原状岩土装入斗内，然后由钻机卷扬机和伸缩钻杆将钻斗提出孔外卸土，这样循环往复，不断地取土卸土，直至钻至设计深度。本项目为防止孔壁坍塌，同时为保证成孔质量，全线均采用泥浆护壁钻进工艺。

   支护桩桩径均为1.0m，桩间间距为1.8m，桩顶需下沉0.5m，桩长为基坑深度减去下沉深度再加上嵌固长度确定，而嵌固长度需根据基坑深度及土层等因素确定，因此本项目的支护桩长度为13~20m。

   在支护桩的顶部均需设置冠梁，将同一基坑范围内的支护桩连接在一起，防止基坑顶部边缘产生坍塌，并可通过冠梁承担钢支撑的水平挤靠力和竖向剪力，冠梁施工时必须凿除桩顶的浮浆。如图2所示。

 

图2 支护桩+内支撑基坑支护图

   2.2.2.4 内支撑的布置

  （1）对于基坑两侧采用钢板桩做护壁的，内支撑采用Ф351（t=12mm）热轧无缝钢管，内支撑布置间距为10m设置一道，并施加预应力20KN。如图3所示。

  

图3 钢板桩+内支撑基坑支护图

  （2）对于基坑两侧采用支护桩做护壁的，内支撑采用Ф609（t=12mm）钢管对撑，内支撑布置间距需根据基坑深度及横向水平推力布置，并施加预应力200KN。。如图4所示。

 

图4 支护桩+内支撑基坑支护图

   2.2.2.5 护壁混凝土的喷射

  （1）桩间喷射混凝土

   支护桩间需喷射混凝土阻止桩间不稳定块体的滑塌等，采用直径为8mm间距200mm*200mm的钢筋网片，纵横向加强筋均采用直径为18mm间距1000mm*1000mm的螺纹钢筋与植筋连接，喷射细石混凝土护壁，平均厚度为100mm。

  （2）放坡喷射混凝土

   位于道路红线范围外的管线，开挖方式采用大开挖+网喷的支护形式，对于深度较深的区域采用分阶放坡。平台采用100mm的混凝土硬化，坡面采用直径为8mm间距250mm*250mm的钢筋网片，喷射细石混凝土护壁，平均厚度为80mm，同时在坡面上安放Ф50的塑料管作为泄水管。

   2.2.3 造价分析

   2.2.3.1 造价分析依据

   本项目采用勘察、设计、施工总承包（EPC）的模式，其承发包合同约定按2015《四川省建设工程工程量清单计价定额》计价、费率下浮的计价方式。由于EPC招标时没有工程量清单，施工措施项目是要根据实际施工情况按实计价。

   图纸均采用合同签订的设计单位出图的施工图及基坑支护图。

   材料单价、安全文明施工费、人工费调差等均按照合同约定基期执行。

   下面就以本项目的雨水管线、污水管线作为基础数据进行造价分析。

   2.2.3.2 雨水管线

   本项目中雨水管线管径为D600~D2000，埋设深度大于6m，基坑支护方式采用大开挖+网喷、支护桩/钢板桩+内支撑的方式。

   根据施工图及基坑支护图测算，雨水管线涉及总造价约11440万元。其中大开挖段的雨水管线（含管线铺设费用）每米造价约2270元，支护段的雨水管线（含管线铺设费用）每米造价约23760元，与大开挖段比较每米造价增加约21500元。如表1所示。

表1 雨水管线

   以上数据及费用均以管线施工图纸及基坑支护施工图为依据，套用2015《四川省建设工程工程量清单计价定额》计算获得的结果。

   2.2.3.3 污水管线

   本项目中污水管线管径为D500~D1200，埋设深度大于6m，基坑支护方式采用大开挖+网喷、支护桩/钢板桩+内支撑的方式。

   根据施工图及基坑支护图测算，污水管线涉及总造价约5278万元。其中大开挖段的雨水管线（含管线铺设费用）每米造价约2220元，支护段的雨水管线（含管线铺设费用）每米造价约16500元，与大开挖段比较每米造价增加约14200元。如表2所示。

表2 污水管线

   以上数据及费用均以管线施工图纸及基坑支护施工图为依据，套用2015《四川省建设工程工程量清单计价定额》计算获得的结果。

   2.2.4 基坑开挖方式的选择

   2.2.4.1 开挖方式的优缺点

   根据以上数据的分析，就本项目而言，对于两种基坑开挖的方式，其优缺点如下：

  （1）支护段与放坡段相比造价偏高，施工成本会增加；

  （2）支护段与放坡段相比施工工艺要求较高，且支护段需针对支护方式等进行专项方案设计，并对施工的要求较高；

  （3）对于基坑较深的区域，放坡段比支护段需要更多的操作面，对施工作业面的要求较高；

  （4）对于回填，本项目因土层等原因放坡段的坡率较大，且开挖深度较深，开挖及回填量远远大于支护段；

  （5）本项目的管线埋设深度较深，根据相关基坑工程安全技术规程，需对管线基坑进行专项设计。

   2.2.4.2 开挖方式的适用性

   在市政管网的施工过程中，对于基坑开挖方式的选择，需要从以下几个方面着手：

  （1）优先满足基坑开挖的施工安全性；

  （2）在满足安全性的基础上，充分考虑基坑开挖的施工现场环境条件，是否有足够施工区域及施工条件；

  （3）在施工条件允许的情况下，从开挖回填量、回填材料、支护的费用等上选择经济性更优的开挖方式。

   2.2.4.3 开挖方式的选择确定

   在本项目的实施过程中，管线位于道路红线范围内的基坑，因靠近既有高速路两侧，单侧基坑开挖工作面不够，大量开挖会造成路基土的破坏，根据安全经济比较，于是采用支护开挖的方式；

   对于管线位于道路红线范围外的基坑，基坑周边具备放坡条件，有足够施工作业面，经过对放坡开挖及支护开挖的经济性比较，放坡开挖减少了费用较高支护工艺，且位于规划路基范围外，回填材料相对比较经济，于是选择采用放坡开挖的方式。

   3 结语

   基坑的放坡开挖及支护结构下开挖，现在已广泛应用于市政管网工程中。市政管网工程中深基坑施工条件复杂，在保证基坑施工质量的同时还需维持周边既有建（构）筑物的稳定性，因此合理应用深基坑支护技术至关重要。基坑开挖方式已充分应用于本项目的施工过程中，应结合现场实际情况，充分考虑其经济性、可实施性、稳定性及安全性。因本项目存在自身的特殊性，在工程建设管理过程中要针对项目的自身特点专项分析、专项设计、专项施工以达到基坑开挖方式的科学、合理及经济性的优化，并加强质量管控，保证各环节的施工质量都可满足要求，由此创造高品质的市政工程项目。

   参考文献： 

   [1]钟润文. 浅析深基坑支护结构在市政工程中的应用[J]. 工程技术(文摘版):00076-00077.

   [2]林俊, 章成登, 汤伟峰. 浅析市政深基坑支护设计[J]. 工程技术(全文版):00167-00167.

   [3]王楠. 深基坑工程造价成本控制研究[J]. 建筑工程技术与设计, 2017, 000(016):1846-1846.