朱 偉

上海建工房產(chǎn)有限公司 上海 200080

隨著國家保障性住房政策的大力推行，大型保障房居住社區(qū)規(guī)劃和建設(shè)如火如荼，上海地區(qū)更是如此。這種超大型居住小區(qū)往往存在一個(gè)共同的特點(diǎn)，即眾多相鄰地塊同時(shí)開發(fā)，工期要求高。

保障房居住社區(qū)的建筑類型一般為中高層建筑，具有超大面積地下1層車庫，基坑開挖難度不高，但圍護(hù)造價(jià)占整個(gè)工程造價(jià)的比例卻不小。

基坑工程屬于臨時(shí)性工程，具有安全風(fēng)險(xiǎn)大，制約因素多，計(jì)算理論不完善，經(jīng)驗(yàn)性強(qiáng)，隱蔽性，質(zhì)量不易控制等特點(diǎn)[1]。由于保障房項(xiàng)目對(duì)造價(jià)及經(jīng)濟(jì)性要求較高，所以選擇一種既經(jīng)濟(jì)又合理的圍護(hù)方案顯得至關(guān)重要，需要對(duì)基坑工程造價(jià)進(jìn)行控制，對(duì)基坑圍護(hù)方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性分析。

李元瑜等[2]從設(shè)計(jì)方角度對(duì)基坑工程造價(jià)控制要點(diǎn)等進(jìn)行了分析。本文嘗試從業(yè)主方角度對(duì)基坑圍護(hù)工程進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性分析，從而對(duì)基坑工程造價(jià)進(jìn)行控制。

1 基坑工程經(jīng)濟(jì)性分析原則

基坑工程兼具臨時(shí)性與高風(fēng)險(xiǎn)性，這兩者其實(shí)是相互矛盾的。如何在兩者之間取得平衡，并兼顧多方利益，同時(shí)考慮地質(zhì)條件、周邊環(huán)境、施工作業(yè)條件和業(yè)主造價(jià)及工期等要求，在計(jì)算理論不完善的條件下，對(duì)設(shè)計(jì)師的綜合能力及工程經(jīng)驗(yàn)要求較高。

工程項(xiàng)目分為策劃、勘察、設(shè)計(jì)、施工等階段。在策劃階段，業(yè)主首先要考慮好超大型居住小區(qū)的眾多地塊開發(fā)順序以及施工工期安排。不同的開發(fā)順序?qū)訃o(hù)選型及施工方案影響很大。其次，勘察提供的地質(zhì)參數(shù)是基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)計(jì)算的基礎(chǔ)。業(yè)主需要重視工程勘察，盡量要求勘察單位提供詳實(shí)準(zhǔn)確的地質(zhì)參數(shù)，可為基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)的計(jì)算參數(shù)選取提供更加有力的支撐。最后，基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)階段是控制基坑工程造價(jià)的重點(diǎn)?；庸こ痰脑O(shè)計(jì)與上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)類似，也需要進(jìn)行多方案比選和優(yōu)化設(shè)計(jì)，但更依賴于設(shè)計(jì)師的綜合能力及工程經(jīng)驗(yàn)。

對(duì)于同一個(gè)基坑工程，需要比選多個(gè)不同的設(shè)計(jì)方案，通過比選來取得最優(yōu)方案，并形成最終方案。具體比選內(nèi)容包括安全可靠性〔確保基坑自身的安全和周圍建（構(gòu)）筑物、道路及地下管線的安全〕、經(jīng)濟(jì)合理性（人力、機(jī)械設(shè)備、材料、環(huán)境保護(hù)等方面）、技術(shù)先進(jìn)（設(shè)計(jì)方案先進(jìn)，施工效率高）、施工方便（在確保工程質(zhì)量及安全的前提下盡量滿足施工單位的要求）、綠色生態(tài)環(huán)保設(shè)計(jì)（考慮可重復(fù)利用的預(yù)制裝配式支護(hù)結(jié)構(gòu)）等方面。當(dāng)然，安全可靠性是放在第一位的，沒有安全保障，其他都是沒有意義的。

與上部結(jié)構(gòu)相比，基坑工程是臨時(shí)性、高風(fēng)險(xiǎn)、經(jīng)驗(yàn)性、隱蔽性工程，業(yè)主應(yīng)對(duì)基坑圍護(hù)方案進(jìn)行多階段、全過程、多角度經(jīng)濟(jì)性分析。

2 工程實(shí)例分析

2.1 工程概況

某大型保障房居住社區(qū)位于上海松江佘山地區(qū)，分為幾十個(gè)地塊，本文介紹的工程位于中間的6個(gè)地塊（圖1）。出于整體項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性和施工便利考慮，這6個(gè)地塊，每個(gè)地塊的建筑布局類似，即地下車庫位于地塊中間，住宅布置在地庫周邊，地下車庫形狀為鋸齒狀，住宅基礎(chǔ)與地庫之間存在著“外高內(nèi)低”臺(tái)階式高低差，高度約2 m。住宅基礎(chǔ)埋深約2 m，地庫基礎(chǔ)埋深約4 m，住宅與地庫凈高差約2 m。單個(gè)地庫基坑面積約4萬 m2，基坑總周長約1 300 m。住宅與地庫的結(jié)構(gòu)形式為底板反柱帽或筏板＋樁基礎(chǔ)。樁基采用PHC400管樁和PHS300方樁?；铀谖恢迷瓉碇饕寝r(nóng)田、水塘及空地。周邊道路除了顧涇路、勛業(yè)路和沉塔路等已建成，其他道路均為規(guī)劃道路。總體上周邊環(huán)境較簡單，基坑環(huán)境平面如圖2所示。

圖1 項(xiàng)目位置示意

圖2 基坑平面示意

根據(jù)地勘報(bào)告，本場(chǎng)地屬于湖沼平面地貌類型。地形起伏不大，地勢(shì)較平坦。從土層的力學(xué)物理參數(shù)來看，整個(gè)場(chǎng)地地質(zhì)條件一般，屬于典型的上海軟土土層區(qū)域。本基坑的主要地層有粉質(zhì)黏土、黏土層、砂質(zhì)粉土層和淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土層。本項(xiàng)目基坑圍護(hù)參數(shù)如表1所示。

表1 基坑圍護(hù)參數(shù)

2.2 圍護(hù)選型及經(jīng)濟(jì)性分析

由于6個(gè)地塊緊挨在一起，成片開發(fā)，這就涉及施工順序問題。以住宅竣工交付時(shí)間為止，倒推安排工期，形成了“先北后南、先中間后兩邊”的地塊開發(fā)順序。

基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)首先要對(duì)總體設(shè)計(jì)方案選型進(jìn)行分析，一般分為三類：順作、逆作和順逆結(jié)合。本項(xiàng)目基坑挖深不大，面積巨大，故選擇順作，可有利于大面積開挖，提高挖土效率，對(duì)工期最有利，同時(shí)經(jīng)濟(jì)性也是最好的。然后對(duì)圍護(hù)體選型進(jìn)行分析，再對(duì)支撐體系選型分析（內(nèi)支撐或錨桿等）。從本項(xiàng)目周邊條件及自身挖深來判斷，這種地庫面積巨大的淺基坑采用內(nèi)支撐的形式并不經(jīng)濟(jì)，也不合適。

根據(jù)本項(xiàng)目的特點(diǎn)，臺(tái)階式的開挖，可充分利用住宅基礎(chǔ)施工形成的卸載條件，在住宅與地庫高差處采取加固或放坡處理措施。地庫周邊住宅淺基礎(chǔ)施工，可采取放坡或水泥土重力式圍護(hù)墻的圍護(hù)形式，采取哪種形式取決于用地紅線范圍內(nèi)是否有足夠的放坡空間。針對(duì)住宅與地庫之間臺(tái)階式高低差，上海地區(qū)一般有幾種常用的圍護(hù)方案[3]。住宅與地庫之間鋸齒狀鑲嵌布置，這種臺(tái)階式高低差處采用直接放坡開挖，往往空間不足。根據(jù)上海市基坑工程技術(shù)規(guī)范相關(guān)規(guī)定，復(fù)合土釘支護(hù)的土釘不能進(jìn)入鄰近住宅基礎(chǔ)，故不能采用。因此，本項(xiàng)目比選的方案為水泥土重力式圍護(hù)墻、鋼板樁、型鋼水泥土攪拌墻（SMW工法）、鉆孔灌注樁等[4]。

1）水泥土重力式圍護(hù)墻的優(yōu)點(diǎn)是施工簡單方便，效率較高，技術(shù)也較為成熟，造價(jià)較低，施工時(shí)無振動(dòng)、噪聲小、無泥漿廢水污染。基坑開挖時(shí)不需要支撐、拉錨，基坑內(nèi)空間寬敞，方便土方開挖和后期結(jié)構(gòu)施工，有利于縮短綜合工期。

2）鋼板樁是一種帶鎖口或鉗口的熱軋（或冷彎）型鋼，靠鎖口或鉗口相互連接咬合，形成連續(xù)的鋼板樁墻，用來擋土和擋水；具有高強(qiáng)、輕型、施工快捷、環(huán)保、美觀、可循環(huán)利用等優(yōu)點(diǎn)。不過，在本項(xiàng)目中，由于地庫施工完成后留下的施工距離不足，鋼板樁拔除施工難度較大。

3）型鋼水泥土攪拌墻（SMW工法），即在連續(xù)套接的三軸水泥土攪拌樁內(nèi)插入型鋼形成的復(fù)合擋土截水結(jié)構(gòu)，同時(shí)具有截水和承擔(dān)水土側(cè)壓力的功能；型鋼在地下室施工完成后可從水泥土攪拌樁中拔除，并回收利用；對(duì)環(huán)境影響小，但總體造價(jià)較高，同時(shí)，跟鋼板樁圍護(hù)一樣，也存在內(nèi)插型鋼拔除施工困難的問題。

4）鉆孔灌注樁[5]的優(yōu)點(diǎn)是施工工藝成熟，平面布置靈活，具有較好的整體抗彎剛度；缺點(diǎn)是防滲性較差、施工工期較長，造價(jià)高，經(jīng)濟(jì)性較差，不能滿足本項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性要求。

對(duì)比基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)綜合造價(jià)（表2）以及技術(shù)合理性，選定水泥土重力式圍護(hù)墻圍護(hù)作為本基坑最終的圍護(hù)方案。

表2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)綜合造價(jià)（樁長1 m）

2.3 圍護(hù)方案

地庫周邊住宅淺基礎(chǔ)施工，可采取放坡或水泥土重力式圍護(hù)墻的圍護(hù)形式；地庫區(qū)域采取水泥土重力式圍護(hù)墻。針對(duì)本項(xiàng)目住宅與地庫2 m臺(tái)階式高差，采用水泥土重力式圍護(hù)墻的圍護(hù)方案。為了圍護(hù)整體性考慮，采取在墊層內(nèi)配鋼筋網(wǎng)片的措施，相當(dāng)于重力壩面層。按照基坑規(guī)范構(gòu)造要求，重力壩墻體內(nèi)插入鋼管、鋼筋等加筋構(gòu)件。臺(tái)階式高低差處圍護(hù)結(jié)構(gòu)典型布置形式如圖3所示。

圖3 住宅與地庫高低差處典型圍護(hù)剖面示意

在水泥土攪拌樁施工過程中要特別注意對(duì)住宅樁基的保護(hù)，采取“先近后遠(yuǎn)、先內(nèi)后外”的施工順序，以及控制水泥土攪拌樁的施工速度、噴漿流速、壓力等各種施工參數(shù)等措施，降低周邊土體對(duì)樁基的側(cè)向力。

3 工程實(shí)施效果

3.1 工程質(zhì)量及安全性

地庫周邊住宅淺基礎(chǔ)施工，可采取放坡或水泥土重力式圍護(hù)墻的圍護(hù)形式，住宅與地庫之間臺(tái)階式高低差處采取水泥土重力式圍護(hù)墻圍護(hù)方案。這樣的方案施工簡單、方便、高效。

經(jīng)驗(yàn)證，采取相應(yīng)施工措施后，取得了較好的工程應(yīng)用效果，既保證了工程質(zhì)量，又保證了住宅樁基、基坑自身及周邊建（構(gòu)）筑物、地下管線的安全。

3.2 節(jié)省造價(jià)

按照最終的圍護(hù)設(shè)計(jì)及施工方案，避免了采用斜撐中心島式開挖方案的底板二次澆筑帶來的施工流程復(fù)雜、底板結(jié)構(gòu)防水及坑邊土方開挖困難等問題，每個(gè)地塊底板施工工期可節(jié)省30 d以上。6個(gè)地塊竣工結(jié)算時(shí)，總體工期比其他方案節(jié)約了至少6個(gè)月，基坑圍護(hù)總造價(jià)便宜了1 000多萬元，如表3所示。

表3 各種支護(hù)方案總造價(jià)比較

4 結(jié)語

在大型保障房居住社區(qū)項(xiàng)目中，根據(jù)其自身特點(diǎn)和基坑工程經(jīng)濟(jì)性分析原則，地庫周邊住宅淺基礎(chǔ)施工采取放坡或水泥土重力式圍護(hù)墻的圍護(hù)型式，住宅與地庫之間“外高內(nèi)低”臺(tái)階式高低差處采用水泥土重力式圍護(hù)墻圍護(hù)方案。這樣的方案施工簡單、方便、高效，在確保工程質(zhì)量的前提下，既節(jié)約了工期，又降低了基坑總造價(jià)，取得了很好的社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效益，也達(dá)到了預(yù)期效果，可供類似工程參照。