摘要:真空预压法作为一种绿色、环保的地基处理方法,已在软土地区的工程中得到广泛应用。本文以笔者在上海国际旅游度假区-场地形成工程中的亲身实践,解析真空预压法的施工流程、工艺及工程造价组成等,为同类型软土地基加固工程的应用提供部分参考。
关键词:场地形成;真空预压;工程造价分析
1 工程概况
上海国际旅游度假区核心区域—上海迪士尼乐园项目作为一个国际大型主题乐园首次落户上海,总规划用地7km2,一期开发乐园及配套区用地为3.9km2。根据项目建设标准,结合项目场地实际情况,上海迪士尼乐园项目场地需开展以地基处理为目标的场地形成工程。
对于地基处理,上海国际旅游度假区核心区主题乐园场地拟全部采取真空预压+覆水堆载法实施。沉降值达到卸载标准,平板载荷试验须满足各处理等级相关要求。场地总面积约140万平方米,共分为44个区块。
2 施工顺序及工艺
[1] 清表、障碍物清除、明暗浜换填处理
[2] 大面积场地填筑、铺设砂垫层
真空预压地基处理前的场地填筑,其每层填土的压实度不小于90%;砂垫层采用500mm厚,采用推土机碾压并刮平。
[3] 排水、抽真空系统安装
插打塑料排水板→打搅拌桩密封墙→埋设波纹管→铺设土工布、真空膜→堆围堰、挖密封沟→安装射流真空泵
[4] 真空预压
抽真空设备采用真空射流泵,功率不低于7.5KW。真空射流泵均匀布置在加固区四周,保证每台真空射流泵可以控制1000 m2左右的面积。真空预压的真空度大于80Kpa,总周期长达12个月,目标沉降值最高为900mm。地表沉降达到目标沉降值后,经确认后可进行卸载。
[5] 拆除抽真空系统、场地大面积填筑至设计标高,场地形成完成。
真空预压完成后,场地将作为迪士尼乐园各项工程建设的场地。根据专家评审意见,布置于地块表层的土工织物、真空膜、波纹管是长期污染源。从环境评价的角度考虑,需全部拆除;而插打入地块以下的塑料排水板则不予拔出,以保证地基加固的效果。大面积填筑每层填土的压实度不小于93%(轻型击实)。完成后,需进行平板载荷试验,平板载荷试验最高等级处理区在120Kpa的测试压力下,允许沉降值为25mm。
3 工程造价分析
3.1 工程造价组成的依据
[1]《上海市建筑和装饰工程预算定额》(2000年)
[2]《上海市市政工程预算定额》(2000年)
[3]关于调整《上海市建设工程施工费用计算规则(2000)》部分内容及标准的通知(沪建市管[2010]29号)
[4]上海市建设交通委员会关于印发《上海市建设工程安全防护、文明施工措施费用管理暂行规定》的通知(沪建交[2006]445号)
[5]主要材料价格参照施工期间上海市建筑建材业市场管理总站发布的建筑工程主要建筑材料市场价格信息价及上海市市政公路造价信息网发布的信息价。
[6]其他类似工程技术经济指标
3.2 主题乐园13#区块为本项目试验段,现以此区块为例,详细解析场地形成工程的造价组成。
[1] 场地清理、处理前场地填筑。分项造价明细详见下表:
[2] 铺设砂垫层、抽真空系统安装;分项造价明细详见下表:
[3] 真空抽水(注:地块面积39924m2,按每台泵辐射1000m2计算,共需40台,每日24小时3台班,抽真空时长5个月,设备开启率80%);分项造价明细详见下表:
[4] 拆除抽真空系统;分项造价明细详见下表:
[5] 处理后场地填筑、平板荷载试验;分项造价明细详见下表:
[6] 综上,整体工程造价组成详见下表:
3.3 工程造价成果分析
通过上表数据可以得出,13#区块场地形成工程的造价指标为615元/m2。其中,场平整理部分(上表中第1、5项)的造价指标为243元/m2,真空预压处理部分(上表中第2、3、4项)的造价指标为372元/m2。现就影响上述两部分造价指标的因素进行简单分析:
3.3.1 场平整理部分:
[1]场地原始状况,主要包括:河道、明暗浜、地下不良土质、障碍物等分布情况。园区13#区块原状水系发达,开挖、换填的河道及明浜工程量巨大,且场地清理后的标高与地块起沉标高差距较大,需大面积填筑。这是导致造价指标偏高的最主要因素。反之,6#区块场地原状地势较为平缓,且无任何明暗浜和地下障碍物需要处理,表层杂土清理完成后可直接进行场地填筑,故其造价指标仅为121元/m2。
[2]土方整体状况,主要包括:开挖余土处置方案、回填土方来源、场内土方运输距离等情况。受到场地、工期及园区整体环境评价等实际情况影响,13#区块内河道、明浜开挖出的大量湿土无法进行翻晒、分拣以作利用,全数场外弃置。另外,由于度假区建设刚刚开始,稀缺质量合格土方,故明暗浜、场地回填土方只能全部外购。而在30#区块施工期间,正值园区中心湖项目建设过程中,开挖出的大量土方恰好可用于区块内的场地填筑,极大的节约了工程成本,其造价指标也仅为155元/m2。
3.3.2 真空预压部分:
真空预压地基处理法,施工工艺较为成熟,受到外部环境的影响较小,可优化空间已经不大。但是,各场地的处理等级不同,沉降目标值不一,对造价指标还是有一定影响的。
13#地块作为试验段,位处主题乐园中心地带,处理等级为最高级别,沉降目标值达到最高的900mm,搅拌桩密封墙深度达10m、塑料排水板插打深度达到最深的24.7m,整个地块布置射流真空泵40台,24小时不间断工作,总沉降历时150天,真空泵开启率达到80%,故该区块真空预压部分造价指标也是所有区块中相对偏高的,达到了372元/m2。而园区44#地块处理等级为中等级别,沉降目标值400mm,沉降时长仅为90天,其造价指标也降至309元/m2。
3.3.3 综上所述,可得出结论:
场地形成工程中,场平整理部分受施工条件、外部环境影响较大,造价指标变化幅度也相对较大;反之,真空预压部分的造价指标,在上海地区软土地质条件下,一般仅会受到目标处理等级高低的影响,而外部客观环境、施工条件等因素对其造成的影响相对较小。
4 全过程造价咨询和投资控制中遇到的若干问题
4.1土源采购的问题
项目启动初期,迪士尼主题乐园建设方(以下简称美方)曾向度假区建设方(以下简称中方)提出为确保园区环境评价百分之百无风险,要求中方在场平整理过程中,所有土方均需在美方指定地点购置。由于购土量巨大,且美方提供的购置点至园区的运距超过50km,如此一来,本项目必将增加大量建设成本。
作为中方投控单位,我项目团队连同业主代表多次实地考察土方来源,并与美方展开商务谈判,多渠道沟通、洽商土方购置问题。在我方的一再努力与坚持下,双方达成了在距园区10km处的白龙港港口堆场采购全部土方,由美方指定专业单位对土壤环保指数进行检测,检测费用双方各承担50%的一致意见。最终,从白龙港采购的土方全数通过美方的检验,从而为本项目节约了近4500万元的资金。
4.2真空预压设备改进的问题
13#区块试验段真空预压完成后,我投控团队配合工程技术人员对监测数据进行了仔细研究及测算,尝试通过提高射流泵工作效率的方法,以达到缩短真空预压时间的目的。通过分析发现,在确保现场用电安全的前提下,射流真空泵使用的功率7.5千瓦电动机,具备改良为10千瓦电动机的条件。通过上述设备的改进,单个区块达到目标沉降值所需真空预压的时间缩短了近15%。大幅度降低了真空预压的劳动力、电力能源、维护保养以及大型机械设备周转成本。
4.3目标沉降值无法达到的问题
33#~38#区块真空预压过程中,出现了较长一段时间内沉降效果都不明显,沉降变化很小,迟迟无法达到沉降目标值的情况。我投控方向建设单位提出建议,请专家进行论证,由工程检测人员立即对这些区块进行平板荷载试验。结果在最高等级标准的120Kpa测试压力下,沉降值仍不超过25mm的允许范围。通过与设计单位和主题乐园方沟通,同意修改目标沉降值,并立即卸载真空压力。成功避免了更多不必要的建设成本浪费。
4.4 真空预压完成后密封沟开挖体量增加的问题
在大家共同积极寻找项目优化方案以节约投资的同时,个别实际必须发生的工程变更导致增加成本也是无可避免的。真空预压完成后,区块的密封沟由于长时间处于地下抽出水的浸泡中,沟体四周形成软土,必须全部挖除并回填。经过建设单位、设计方现场实地踏勘和详细计算,决定签发设计变更,增大密封沟开挖面,并回填黄砂以确保已完成的加固土体稳定及真空预压效果。工程造价同步增加约800万元。
以上仅为本人在该项目实践中的一些亲身体会及经验,希望可以为场地形成、真空预压的工程造价分析提供一些参考,不足之处欢迎各位读者指出并更正。
参考文献
[1]中国建筑西南勘察设计研究院有限公司.川沙A-1地块场地形成设计文件[R].2010
[2] 王庆国,金大成,蒋应红主编.上海国际旅游度假区基础设施绿色建设关键技术研究与应用.上海:同济大学出版社
论文作者:林云鹤
论文发表刊物:《新材料.新装饰》2019年1月下
论文发表时间:2019/7/19
标签:预压论文; 真空论文; 场地论文; 造价论文; 区块论文; 土方论文; 射流论文; 《新材料.新装饰》2019年1月下论文;