摘要:深基坑工程是中海上海世界路新建地塊項目施工過程中最復(fù)雜的分部工程,難以對其投資影響因素進(jìn)行預(yù)測;谙揞~設(shè)計的項目成本控制管理理念,對中海上海世界路地塊新建項目深基坑工程的工況條件、地質(zhì)條件、現(xiàn)場條件等影響因素與工程造價的關(guān)系進(jìn)行系統(tǒng)對比;結(jié)合項目實際地質(zhì)特點和工程力學(xué)特性,提出了項目深基坑圍護(hù)工程的優(yōu)化方案,并且進(jìn)行了投資優(yōu)化和方案可行性的分析。中海上海世界路新建地塊項目實例應(yīng)用分析表明,優(yōu)化后的深基坑圍護(hù)工程方案具有較強的可行性和可借鑒性,能有效降低地下空間的開發(fā)投資成本,進(jìn)而提高項目的總體經(jīng)濟(jì)效益,可推廣至同類開發(fā)項目。
關(guān)鍵詞:深基坑;圍護(hù)方案;工程造價因素;投資控制;成本控制效果
深基坑工程是中海上海世界路新建地塊項目(以下簡稱“本項目”)施工過程中最復(fù)雜、投資預(yù)算不可確定性最大的分部工程,其工程投資影響因素也最為多變和不可預(yù)測;因現(xiàn)場不可見地質(zhì)工況而引起的設(shè)計變更、工藝變更和現(xiàn)場簽證等極易導(dǎo)致投資控制目標(biāo)失守?辈旖Y(jié)果顯示,本項目場地內(nèi)土層整體空間分布較穩(wěn)定,淺部普遍分布有厚約5m的粉性土,深部普遍分布⑦層粉性土和⑧層黏性土。其中,⑦層粉性土受沉積環(huán)境影響,夾雜較多黏性土,土質(zhì)均勻性較差;谶@一工程力學(xué)特點和實際情況,筆者對深基坑工程的工程投資造價進(jìn)行綜合分析,目的是在保證項目質(zhì)量、安全、進(jìn)度和環(huán)保等工程要求的前提下,進(jìn)一步優(yōu)化和有效控制本項目深基坑工程的工程投資造價,提高項目的投入產(chǎn)出效益。
1項目造價影響因素
1.1地質(zhì)條件
本項目現(xiàn)場工程地質(zhì)條件直接影響基坑設(shè)計投資規(guī)模,對項目投資量起到導(dǎo)向作用。工程地質(zhì)條件直接決定了該工程的基坑支護(hù)和開挖方式,同時還決定了工程施工的難度,繼而也會影響工程造價。例如,地下水的淺表地下水位,承壓含水層的分布及其水頭高度,原地貌地下的暗河、暗浜及其流向,都是選擇基坑降排水技術(shù)措施的重要依據(jù),也是影響項目造價的重要因素。根據(jù)本工程基坑埋深和坑底土質(zhì)情況分析土層,結(jié)果表明:本工程的基坑底處于第④灰色淤泥質(zhì)黏土層中,該土層含水量高,土層埋深度較深,給降水施工帶來了相當(dāng)大的難度,使得降水設(shè)施的可靠性更加重要;本基坑地質(zhì)條件較復(fù)雜,淺部②23-2層為砂質(zhì)粉土層,滲透性強,結(jié)構(gòu)松散,且經(jīng)施工現(xiàn)場二次勘探,在標(biāo)高-6.35m~-1.55m之間有一條自東向西貫通基坑兩側(cè)圍護(hù)、寬度約為7m的暗河,在地下動水條件下發(fā)生流砂的概率較大。地下水穩(wěn)定水位埋深介于0.75m~1.55m之間,標(biāo)高介于2.84m~3.66m之間。因此,考慮到土的力學(xué)特性,決定采用SMW工法圍護(hù),探明的暗河部位提高工法樁5%水泥參量,暗河與圍護(hù)斷面結(jié)合部位布置適量井點降水的方案以解決基坑地下水問題。
1.2現(xiàn)場工況
工程現(xiàn)場的施工工況會對深基坑工程土石方開挖產(chǎn)生影響,包括人、機、料的投入和工期。場地條件的制約要通過施工組織設(shè)計專項方案的合理性來體現(xiàn)投資控制效益。若無法合理規(guī)劃組織現(xiàn)場有限的施工空間資源,則投資目標(biāo)的實現(xiàn)只能是一句口號。本項目深基坑施工總體分為Ⅰ區(qū)(近居民區(qū))和Ⅱ區(qū)。由于本項目位于上海市楊浦DOI:10.15968/j.cnki.jsjl.2020.08.015浦區(qū)五角場中心地段,基坑圍護(hù)邊界最近20m處就有成片無樁基礎(chǔ),且都是多層老式居民樓,基坑開挖不可避免地會對周邊現(xiàn)有建筑基礎(chǔ)產(chǎn)生不良影響,而基坑的圍護(hù)選型必須兼顧項目投資目標(biāo)與對現(xiàn)有建筑的無損保護(hù)。為此,本項目深基坑選擇了不同區(qū)域、不同支護(hù)方式的基坑圍護(hù)設(shè)計方案,對項目整體投資控制意義深遠(yuǎn)。
1.3運輸條件
在深基坑工程的投資控制中,運輸條件包括土方場內(nèi)轉(zhuǎn)運、土方場外卸土點駁運和基坑結(jié)構(gòu)材料進(jìn)場運輸。囿于發(fā)達(dá)城市中心城區(qū)項目用地較小,難以實現(xiàn)在規(guī)劃紅線用地內(nèi)臨時卸土,通常土方場內(nèi)轉(zhuǎn)運都是隨挖隨運。因此,場內(nèi)的轉(zhuǎn)運挖土順序、基坑棧橋規(guī)模布置、出入口通道規(guī)劃和大型施工機械配備都會影響出土效率和項目投資效益。場外卸土駁運涉及城市環(huán)境、交通管理和限制條件。在發(fā)達(dá)城市,相關(guān)環(huán)境交通管理法令對基坑土石方工程實施管控,但不同的運輸管控條件,在通行能力、通行效率和通行成本上存在較大的差異。
1.4棄土情況
隨著發(fā)達(dá)城市土地資源的稀缺和對環(huán)境治理要求的不斷提高,工程棄土早已成為土石方工程投資預(yù)算中不可忽略的重要部分。它對工程造價的影響因素主要包括棄土的土質(zhì)、卸土點的規(guī)模、出土點至卸土點的距離、棄土的轉(zhuǎn)運方式(陸運或水運)、棄土的可利用價值和土石方回填需求方等。這些影響因素都會改變棄土的運輸成本。
1.5工程變更
在深基坑工程施工中,受地質(zhì)條件復(fù)雜因素的制約,時常會發(fā)生不可預(yù)見的變化,導(dǎo)致設(shè)計變更和工程變更頻發(fā);地下水位變化、基坑圍護(hù)變形、支護(hù)體系力學(xué)參數(shù)報警、突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害等,導(dǎo)致基坑遇險等突發(fā)情況時有發(fā)生,繼而引起一系列的設(shè)計變更和工程變更,間接地發(fā)生成本變化,突破投資目標(biāo),最終導(dǎo)致建設(shè)成本失控。因此,在項目實施前,應(yīng)當(dāng)建立一個高效合理的工程設(shè)計變更法則或相關(guān)參建方的合同專用條款,以有效提高變更和簽證結(jié)算的效率,有效制約和推進(jìn)各參建方的工作,從而在一定程度上降低項目成本。
1.6資源情況
資源情況涵蓋了各參建方的多重因素:建設(shè)單位的人力資源配備、資金到位率、與外部管理單位協(xié)調(diào)資源、應(yīng)急處置人脈資源等,施工單位的工程實施中的勞動力資源、施工機械和原材料配備、施工管理、工程信息等,監(jiān)理單位和設(shè)計單位的工程技術(shù)人員的技術(shù)水平和工作經(jīng)驗等。若將各參建方的諸多有利資源結(jié)合在一起,融入到深基坑工程各階段中,共同發(fā)揮其時間和空間上的優(yōu)勢,最大程度地提高資源利用率,則可在工期和造價上得到相應(yīng)的收益。
1.7環(huán)境保護(hù)
本項目位于城市中心,對環(huán)境保護(hù)的要求高,主要體現(xiàn)在揚塵控制和土石方外運過程中的保潔控制。在實現(xiàn)項目環(huán)保目標(biāo)的過程中,對于揚塵控制措施和施工現(xiàn)場土石方運輸環(huán)保措施的投入,以及與實體施工進(jìn)度推進(jìn)的沖突,都會直接影響投資體量。因此,必須根據(jù)工程實際工況,結(jié)合地方環(huán)境管理標(biāo)準(zhǔn),估算工程環(huán)保成本和投資變化量。
1.8管理情況
深基坑工程的各分部工程都有一定的專業(yè)特點,其施工主體也相對獨立,大致可分為基坑圍護(hù)、降水排水和土石方開挖等,一般都由具有相應(yīng)專業(yè)分包資質(zhì)的各施工單位協(xié)同完成。因此,在施工過程中,必須要求施工總承包單位在各施工階段合理安排施工界面和各專業(yè)單位的介入時間節(jié)點,并且根據(jù)施工現(xiàn)場實際工況不斷加以調(diào)整,以確保項目的安全性和高效性。與此同時,基坑工程的施工成本也隨之增加。
2本項目深基坑投資優(yōu)化變更分析
2.1項目總體概況
本項目位于341街坊3丘,控規(guī)編號為上海市江灣歷史文化風(fēng)貌區(qū)001-07(商務(wù)辦公用地C8)及001-10(公共綠地G1)地塊。本工程包括:總體地下2層,其中的地下1層為商業(yè)及車庫、地下2層為車庫及設(shè)備用房;8棟辦公樓,其中的3號樓和8號樓為局部商業(yè);9號樓為養(yǎng)老建筑。
2.2深基坑優(yōu)化方案比較
根據(jù)本項目深基坑工程的特點和影響因素,結(jié)合項目現(xiàn)場實際情況,對原設(shè)計基坑圍護(hù)方案進(jìn)行局部優(yōu)化,將原Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)水泥混凝土灌注樁和鋼筋混凝土的支撐方案,修改為:Ⅱ區(qū)地下1層?xùn)|側(cè)采用直徑850的SMW的工法圍護(hù)墻體、坑內(nèi)一道鋼管斜拋撐的圍護(hù)形式,地下1層北側(cè)基坑采用直徑850的SMW工法圍護(hù)墻體、坑內(nèi)一道鋼管斜拋撐的圍護(hù)形式;Ⅰ區(qū)地下2層基坑采用直徑850的SMW工法圍護(hù)墻體結(jié)合二道鋼筋混凝土支撐的圍護(hù)形式。根據(jù)現(xiàn)場實際情況,業(yè)主方提出了深基坑優(yōu)化圍護(hù)方案,并且組織召開了優(yōu)化方案評審會進(jìn)行專家論證。論證結(jié)果表明,優(yōu)化后的深基坑圍護(hù)方案達(dá)到安全、可行、經(jīng)濟(jì)和合理的要求,不僅削減了項目投資,而且降低了施工難度。
2.3深基坑方案優(yōu)化前后投資造價比較
2.3.1原深基坑圍護(hù)方案投資造價分析(1)分部分項工程費用=55110390.32元;(2)措施項目+其他項目+規(guī)費+增值稅費用=2452375.99元;(3)工程總造價=55110390.32+2452375.99=57562766.31元。2.3.2優(yōu)化的深基坑圍護(hù)方案投資造價分析(1)分部分項工程費用=29093314.98元;(2)措施項目+其他項目+規(guī)費+增值稅費用=5680855.64元;(3)工程總造價=29093314.98+5680855.64=34774170.62元。2.3.3優(yōu)化的圍護(hù)方案實施后投資造價節(jié)約額節(jié)約投資額=57562766.31-34774170.62=22788595.69元。
3項目基坑圍護(hù)工程造價控制過程
根據(jù)中海世界路地塊項目深基坑粉性土和黏性土對深基坑工程影響因素的分析結(jié)果,業(yè)主方采用優(yōu)化的深基坑圍護(hù)方案,以達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。經(jīng)過專項論證后,設(shè)計單位在優(yōu)化方案的基礎(chǔ)上出具圍護(hù)工程施工圖紙,施工單位按照施工圖紙組織施工。在具體施工過程中,施工單位一般會根據(jù)實際工況、未可預(yù)見的施工條件、設(shè)計方案的可行性、施工的便利性和功效提出工程變更要求;建設(shè)單位則根據(jù)設(shè)計單位和監(jiān)理單位的技術(shù)意見,結(jié)合投資預(yù)算,嚴(yán)格按照設(shè)計的控制方案對其變更要求和造價計算結(jié)果進(jìn)行系統(tǒng)審核,綜合運用建設(shè)工程四大管理措施對深基坑工程由變更事宜引起的造價變化進(jìn)行全面評估并加以控制,從而實現(xiàn)投資管理目標(biāo)。
4項目基坑圍護(hù)工程實施結(jié)果分析
根據(jù)調(diào)查研究和實時監(jiān)控結(jié)果,并經(jīng)實際簽證核實,最終確定了用于計價的工程數(shù)量。優(yōu)化整合和綜合調(diào)配各參建方資源,尤其要充分發(fā)揮業(yè)主方的主導(dǎo)地位,整合各方資源,將施工廢料資源化、各方資源經(jīng)濟(jì)化,形成了控制措施得當(dāng)、管理成效顯著的良好局面。在完善管理流程的過程中,必須從制度層面和技術(shù)層面管控工程變更和現(xiàn)場簽證。優(yōu)化基坑圍護(hù)的設(shè)計方案和施工方案,使基坑圍護(hù)工程的實際結(jié)算價(34774170.62元)低于原中標(biāo)合同價(57562766.31元),節(jié)約投資22788595.69元,節(jié)約將近40%。由此可見,本項目深基坑圍護(hù)工程投資控制效果顯著。
5結(jié)語
深基坑工程的項目投資造價影響因素復(fù)雜多變且不易梳理。業(yè)主方對該深基坑工程投資造價進(jìn)行全方位和全維度的梳理和分析,通盤考慮各參建方的經(jīng)濟(jì)利益和社會效益,整合并激發(fā)各方資源達(dá)到最優(yōu)化,最終實現(xiàn)各方多贏的投資管理效果。業(yè)主方重新深入研究項目所在地的地質(zhì)因素和環(huán)境因素等,在系統(tǒng)分析項目投資造價全過程因素的基礎(chǔ)上,對深基坑圍護(hù)方案進(jìn)行優(yōu)化并邀請專家進(jìn)行專項論證。論證結(jié)果表明,優(yōu)化后的深基坑圍護(hù)方案具有較強的可行性和可操作性。這種投資管理方法對今后類似的深基坑工程項目招標(biāo)投標(biāo)和工程投資造價的控制分析具有一定的參考作用。