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1、技术经济比较在编制地下室基坑开挖方案中的应用实例 基坑支护工程 摘要：本文应用技术经济比较方法，对某地下室基坑开挖的两个方案进行比较，最终得出经济效益好、施工技术操作简易的方案，解决了技术难题，节约了大量的工程投资。 关键词：施工方案；基坑开挖支护；压桩工艺；废桩率；费用；桩周土侧摩擦力 Abstract: in this paper, technical and economic comparison method, the foundation pit excavation of a basement two scheme comparison, eventually got good e
2、conomic returns, construction technology simple operation plan, solve the technical problem, saving a lot of project investment. Keywords: construction project; Excavation support; Piling process; Waste pile rate; Cost; Pile side friction soil 中图分类号：TV551.4+2文献标识码： A 文章编号： 一、前沿 近年来，房地产业发展迅猛，建筑业也随着发展
3、，建筑市场竞争越来越激烈。工程技术人员在编制施工方案时，应用技术经济比较方法对各种施工方案进行比较，从中选出技术简易可行，经济上节约的方案进行施工，能够为企业创建更多利润，使企业在市场竞争中抢占有利地位，立于不败之地。过去，人们普遍对这种方法没有赐予足够的重视，以致出现许多难于解决的技术难题而又造成投资增加，对企业造成很不利的影响。 笔者在本文中，应用技术经济比较方法，对某地下室基坑开挖的两个方案进行比较，最终得出经济效益好、施工技术操作简易的方案，解决了技术难题，节约了大量的工程投资。通过这个实例，说明白在编制施工方案中应用此种方法的重要性。 二、工程概况 1、工程特征 某家园住宅小区A1A
4、8栋除地下室边线范围外，周边场地均用碎砖回填平整好。周边场地平整后，地面标高平均约为12.50（-1.5m，0.00相当于14.10m）；地下室边线范围内原为菜地，地面标高平均为-2.5m。地下室边线范围，南北向长约75m，东西向154m，地下室建筑面积约为11550m²。 地下室底板面标高为-5.0m，底板厚度为300mm，地下室层高5.0m。 现建筑单位供应的A1A8栋桩平面图为1650根500的预应力管桩，单桩竖向极限承载力标准值为2400KN。 某家园住宅小区包括A9A10、B1B3、C1C3、A1A8栋共16栋住宅；A9A10、B1B3、C1C3栋管桩基础也采纳500管桩，
5、已施工完成。 2、地质水位状况 依据地质资料，从-1.5m-2.5m标高范围为碎砖等杂填土；-2.5m-3.5m标高为耕植土；-3.5m-6.5m标高段大部分为粉质粘土和砂土，局部为淤泥；-6.5m标高至岩面为粉质粘土层。粉质粘土及砂土面承载力可达10t/m²以上。 场地基岩埋深为1035m不等，为中微风化石灰岩，其中，中风化岩层厚少，仅局部分布，绝大部分为致密坚硬的微风化石灰岩；石灰岩岩溶发育，石芽、溶沟、鹰嘴岩、溶洞、溶隙等岩溶现象发育，石灰岩岩面凹凸不平，具有“软硬突变”的特点，即坚硬致密的微风化岩层上覆土层以软塑为主。 地下水位平均在-3.0m左右，且多为地表水，是由旁边工厂
6、排出的废水。 三、施工方案 对A1A栋地下室基坑土方开挖与桩基础施工先后依次，建设各方提出两种施工方案。 （一）先压全部桩后开挖地下室方案，程序如下： （1）在自然土面上（-2.50m）外运买土回填至-1.5m标高，满意静压桩机行走；（2）按桩基础图一次成型静压全部桩，即按2400KN为终压值收桩，不再复压。参照A9A10、B1B3栋施工工艺及A1A8栋地质报告，由于石灰岩面凹凸不平，岩溶现象发育，“软硬突变”等地质缘由，估计废桩率为20%，并按废一根补两根的原则进行补桩，施工图上的总桩数为1650根，依据地质报告平均桩长为17m/根；（3）压桩过程中需加长送桩器的长度，平均送桩按5.5m考虑
7、；（4）压桩完成后按图一进行土方开挖及喷锚边坡支护、降排水等工作，因场内无空地堆土，需全部外运卸土；（5）地下室顶板施工完毕后，进行地下室周边外运买土回填。 （二）先压边桩后开挖地下室再压桩方案，程序如下： （1）先按桩施工平面图，在现地面（-1.5m）上一次成型静压地下室边线四周工程桩（400根），废桩率按20%考虑，补桩按废一根补两根原则；为满意压桩质量的探孔检测工作，送桩长度部分由原送桩器改用管桩重复运用，如出现损坏，由甲方签证；平均桩长按17m/根。（2）按图二进行基坑开挖，喷锚边按支护及降水等工作，因场内无空地堆土，需全部外运卸土；（3）开挖基坑至标高-7.0m后，须回填1：4级配砂
8、石（体积比）；（4）按C1C3栋的胜利压桩工艺施压剩余的1250根桩，即先以较低终压值压至岩面收桩，以管桩不断不斜为原则，收桩后桩顶比自然地面略低，七天后再按2400KN复压，废桩率按5%考虑；桩压至岩面就收桩过程中，桩周土侧摩擦力大幅度损失及孔隙水压上升，此时桩的承载力并非桩的最终承载力，只有经过一段时间（如7天）后，桩周土侧摩擦力完全复原及孔隙水压复原，使桩的承载力上升，此上升后的承载力就是桩的最终承载力；此压桩处理工艺是经过建设单位、设计单位同意并在C1C3栋中静压桩施工验证过的，是在石灰岩岩溶地质条件下降低静压桩断桩率的有效方法，A1A8栋地质条件与C1C3栋地质条件类似；（5）地下室
9、顶板施工完成后，四周外运买土回填。 四、技术经济分析 为了更好地组织施工，节约成本，加快工期，技术上易于操作，运用技术经济比较的方法，对此两种方案进行比较，以得出较佳方案。 （一）先压全部桩后开挖地下室方案 （1）外运买土回填费用1207900元；（2）压桩费用F2=8489250元；（3）基坑土方开挖费用3=1929675元；（4）地下室外围四周基坑外运买土回填费用F4=149040元；（5）降排水费用F5=30000元（时间约为1个月）；（6）边坡喷锚支护费用F6=907056元；（7）本方案的总费用FA=（ F1+ F2+ F3+ F4+ F5+ F6 ）X（1+10%）（10%为管理费
10、）=12884323元；（8）本方案中存在较难处理的几个技术问题：问题一，先压后基坑开挖，再进行桩检测，如检测有问题须补桩，再重新进桩机在坑中补桩，施工难度较大，拖延工期；问题二，如出现送桩至设计桩顶标高以下超过1m，无法终压收桩，又无法接桩，须设计重新处理，此类桩有可能作废桩看待，作补桩处理，废桩率增高，成本增加；问题三，如出现断桩，因送桩达5.5m以上深度，无法探测推断是否断桩斜桩，此类桩一般作废桩看，作补桩处理，废桩率增高，成本增加。 （二）先压边桩后开挖地下室再压桩方案 （1）地下室边线四周先回填1.5m宽，厚1m土方，由-2.5标高填至-1.5标高，外运买土回填费用F1=123660
11、元；（2）先压边桩费用F2=1904000元；（3）基坑土方开挖费用F3=2358492元；（4）开挖后的降排水费用F4=90000元（时间约为3个月）；（5）回填级配砂石费用F5=674736m³；（6）边坡喷锚费用F6=10101933元；（7）按C1C3栋工艺压桩费用F7=4675000元；（8）地下室外围四周回填土费用F8=149040元；（9）本方案总费用F9=（F1+ F2+ F3+ F4+ F5+ F6+ F7+ F8）X（1+10%）（10%为管理费）=12182336元；（10）此方案先压部分的400根桩，同样存在先压后开挖方案中的三个技术困难，但仅占总桩数的25%
12、，即使有出现三个难处理的问题，也占微小比例，处理也较快；后压的1250根桩不存在三个技术难题，操作较简易。 （三）技术经济比较 （1）两种方案的施工工期基本相等，约为3个月；(2)先压边桩后开挖再压桩方案存在先压全部桩后开挖方案中的技术问题数量微小，先压边桩后开挖再压桩方案技术上更易于限制和操作；（3）费用比较F差=FA-FB=12884323-12182336=7011017元，先压边桩后开挖再压桩方案比先压全部桩后开挖方案节约大量工程投资。（4）综合上述技术经济比较，应优先选用先压边桩后开挖地下室再压桩方案施工。比较状况如下表： 方案 项目 工期 造价 技术难易 备注 先压全部桩后开挖 约
13、3个月 高 难 不选用 先压边桩后开挖再压桩 约3个月 低 易 选用 五、实际验证 按先压边桩再开挖地下室再压桩方案施工完成后，压边桩废桩率为18%，开挖后再压部分废桩率仅为4%。全部桩经桩基检测单位检测，全部达到设计要求。达到了方案中的废桩率限制目标，满意了建设单位的工期要求，节约了工程成本，为公司创建了更多的利润。 六、体会 通过技术经济比较，确定压桩与地下室开挖先后依次施工方案，并在实际施工中验证了所选方案的合理性，得出了在编制施工方案的几点体会： 1、 在编制施工方案前，首先要对工程的特点以及所处的自然环境作深化的了解，以作为编制施工方案及进行比较的依据。如在上文中提及的地下室范围内的
14、地质水位状况，地下室范围、深度、基础类型，已施工的本住宅小区其他栋号压桩状况等，都是提出两种施工方案以及技术经济比较的依据和条件； 2、 编制重要施工方案时，应发挥参加建设各方的主动作用，变更施工方案仅由施工单位提出，再报其他各方审批的习惯，多提优质方案。上文中提及的两种方案，是经过建设单位、监理单位、设计单位及施工单位召开多次研讨会后才拟定的，是建设各方共同努力的结果。 3、 工程技术人员要擅长总结阅历，不断学习新技术、新工艺，结合实际状况，克服技术难题。在本文中，总结了C1C3栋桩基础施工胜利的阅历，并推广应用于A1A8栋桩基础施工，克服了存在的几个技术难题，降低了废桩率。 边坡支护大样图一 边坡支护大样 图二 参考文献： 高层建筑桩基工程技术中国建筑工业出版社 11019.02 建筑地基基础 华南理工高校出版社 19101 注：文章内全部公式及图表请用PDF形式查看。 第9页 共9页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页