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岩土研究院

桩基支护优化,钢管桩VS钢板桩,方案对比分析

588 2020-10-27 08:58:37


引言
目前大中城市中心城区项目普遍红线紧邻市政路,施工操作空间有限,在桩基支护方案选择上需要有更全面的考虑。
1、 项目简介
本案例项目位于南京市,总建筑面积约40万㎡,地下建面约13万,地库占地面积约6万㎡,基坑深度约10m。
2、案例背景
(1)现场情况:
土方分地块开挖,此支护位置位于4#地块东,原支护桩位置紧邻市政水电管,水电管为临时迁移,离地表较浅,无法开挖支护放坡且原始土方标高距支护桩顶约有3.5米高差,需保留土方进行支护,故须施工支护桩,此部位支护桩冠梁顶土方已开挖,工作面有限。

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(2)开发节奏:
此地块为最后一批次开始土方开挖的地块,但由于出土管控较严,需在管控解除期内尽快将土方开挖外运出去
(3)相关优化点:
 对比施工方案的可操作性、时效性、经济性,比选最合适的施工方案。
(4)周边环境:
放坡部位紧贴现场红线且现场围挡位于红线之上,围挡外即为市政人行道,种植有大量市政景观乔木且与高架桥一道之隔
(5)情况分析:
场地操作面有限,时间紧迫,需以最快最经济的方式完成对土方的支护,比选三种桩基支护方案:1、钢管桩;2、钢板桩(租赁);3、钢板桩(买断);
3、需解决问题
在考虑到现场施工可操作性,时效性的情况下进行成本优化。
4、多方案比选
(1)方案一(钢管桩)
钢管桩施工工序:放样→机械引孔→管桩起吊、定位→将钢管桩准确、垂直插入引孔内→固定钢管桩→下注浆管→钢管内填充碎石→充填注浆→施工结束,下一道工序。
钢管桩施工要求:钢管桩型号Q235b Φ245*8,在钢管底端4-6米上钻出浆口,直径10mm,间距300mm,出浆口呈梅花型交错布置,采用胶带封口,钢管安装好后,立即投入粒径为1-3cm洗净碎石后,再进行充填注浆配合比为1:1.3-1:1.5直至孔口冒纯水泥浆为止,充填注浆后约2小时,进行二次补浆成桩。
钢管桩施工测算:

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(2)方案二(钢板桩租赁)
钢板桩施工工序:设置打桩定位轴线→安装导向架→钢板桩安装准备→钢板桩安装就位→打桩。
钢板桩施工要求:钢板桩型号拉森Ⅳ型钢板桩,钢板桩垂直度允许偏差为0.5%,桩位容许偏差为50mm,桩顶标高允许偏差为50mm。当基坑侧壁回填土回填至自然标高后,方可拔出钢板桩,钢板桩拔除采用跳拔工艺,在钢板桩起拔前应埋入注浆管,并随钢板桩起拔过程中同步注浆。钢板桩拔除期间,应加强对周边环境的变形监测,根据监测数据及时调整施工工艺。
钢板桩施工测算:
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(3)方案三(钢板桩买断)
钢板桩施工工序及要求考虑不将钢板桩拔出及注浆,其他均与钢板桩租赁的施工方案一致。
 钢板桩施工测算:
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5、执行成就
选取对比分析:由于时间紧,招标流程繁琐,项目部定此项工作由原桩基施工单位完成,故进行核价及方案对比优化。
钢管桩施工测算金额117万,报送价格129万;钢板桩租赁测算金额89万,报送价格149万;钢板桩买断测算金额125万,报送166万。
按测算金额考虑钢板桩租赁最优,按报送金额考虑钢管桩最优,测算价格依据为市场询价及近期已签类似合同金额,由于该项目为指定单位施工且施工单位不接受测算价格水平,项目部结合现场实际情况,考虑以下因素:
1、因政府土方管控的不确定性,无法确定准确的钢板桩租赁周期;
2、钢板桩施工机械较大,施工部位紧邻市政道路及围挡,基坑内测冠梁部位部分土方已经开挖,无操作面,在基坑外侧施工会涉及围挡及市政路破化及恢复;
经工程、成本、采购多方结合以上因素考虑,决定选用钢管桩施工方案,并对施工单位进行约谈,将合同金额约谈至测算金额117万。
6、案例总结
前期测算立项时仅给了钢管桩施工及钢板桩租赁两种方案,考虑到租赁周期较长,故将钢板桩买断也纳入测算方案中。测算思路:经济性→可行性
经济性:
真实有效性,有依据可查,多方询价(材料网、电询施工单位)及结合近期类似工程签订的合同价为依据,材料询价侧重关注材质、选型(Q235b、拉森Ⅳ型等),以及所寻材料的供应地域范围(省、市、区),另一方面,如钢板桩的拔除中测算记取有注浆的费用,但在实际施工过程中,大多数施工单位不会有次施工工序,因此此部分费用可计入测算,但在施工中需实测,是否真实发生,可否扣除。
费用的完整性,应包含机械进出场费、税金、运输、采保、损耗,管理费,供应链费用等,不仅限于对方案内内容的测算,还需考虑方案实施对周边的影响,如使用钢板桩,机械较大,导致的破除及恢复市政道路费用的发生,喷浆护坡改为桩基支护,开挖的土方工程量会相应减少。
可行性:
以费用判别出经济性较适用的方案后,需结合现场判断方案是否可行,有无操作空间,如测算费用表明,在确定租赁周期及有可操作面的理想环境下,租赁钢板桩最为经济,但正是因为工期的不确定性及指定施工单位不接受测算费用,导致单纯以经济性判别出来的方案无法实施,当钢板桩租赁时间过长时会有租赁费用与买断费用的一个临界值,因此买断钢板桩也不失为一种方案,但经测算、对比报价及结合现场情况,钢板桩买断费用过高且施工场地有局限性,故放弃,最终经多方面对比,钢管桩较为适用。