李艷青
上海友為工程設計有限公司,上海 200000
根據(jù)土質類別劃分方法將土壤分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ類?!豆こ痰刭|勘察報告》一般注明了開挖土方的類別、各土層的厚度及標高。若報告中注明了土方類別,應按照《工程地質勘察報告》中的物理指標,對照確定土壤類別。土質等級越高,開挖越困難,單價也越高。上海市水利預算定額挖掘機開挖沒有區(qū)分土壤類別,人工開挖土方和挖溝渠槽土方土壤需要分類。如挖溝渠槽土壤類別Ⅰ、Ⅱ類土單價為17.14元/m3,挖土壤類別Ⅲ類土單價為20.84元/m3,而挖土壤類別Ⅳ類土單價為26.07元/m3,因此套高或套低都會影響土方單價。
內河船舶疏浚、取土及吹填土方工程土質分類根據(jù)《疏浚與吹填工程設計規(guī)范》結合上海地區(qū)的土壤特點,按土質名稱及其物理力學指標劃分為8級。水利沖挖土類分級按沖挖土質名稱、物理指標及外形特征劃分為4級,需要根據(jù)《工程地質勘察報告》來確定疏浚土方等級,從而選擇正確的定額。
(1)疏浚土方與開挖土方的劃分。常以河道設計斷面為標準,常水位以下的為疏浚土方,而常水位以上的為開挖土方。疏浚單價和開挖需要選擇的機械不同,單價差異較大。
(2)溝渠槽、平整場地、基坑和一般土方的劃分。按照《上海市水利工程預算定額2016》土方開挖可劃分為一般土方、挖溝渠槽土方、挖基坑土方、回填土等。區(qū)分的原則為開挖底寬≤4m、開挖底長≥3倍開挖底寬,且開挖上口≤16m為溝渠槽土方;開挖底長≤3倍開挖底寬的為基坑土方;超出上述范圍為一般土方。一般挖溝渠槽單價較高,挖基坑其次,一般土方開挖單價較低,而平整場地則按面積計算。錯套亂套定額,會影響土方的單價。
正確計算土方量是確保土方造價準確的基礎。土方回填應根據(jù)設計斷面中不同部分不同填筑材料的設計要求分別計算。放坡開挖時開挖邊坡一般土質按不同開挖深度取不同的邊坡,結構土方開挖時,需要考慮工作余度,必要時可按結構物基礎底外邊線,每邊增加開挖寬度來計算。隨意加大放坡系數(shù)、增加開挖寬度,都會導致土方量增加。
初步設計土方按每50m為一個測量斷面,采用橫截面法計算土方工程量,具體計算步驟如下:(1)根據(jù)測量斷面畫出套繪圖,設計河道輪廓線與自然地面輪廓線之間為挖填方斷面;(2)計算橫截面積,以及每個截面的填方或挖方的截面面積;采用均值法計算土方量;進行匯總,注意疏浚土方、溝渠槽及基坑土方需再按地質柱狀剖面分別計算各類土質工程量。
不同的施工機械,單價不同。開挖可分為人工開挖和挖掘機開挖。人工開挖的單價遠高于挖掘機開挖,因此一般土方開挖常采用挖掘機開挖?;油练叫璨捎猛诰驒C開挖與人工開挖相結合的方式,預留30cm的保護層便于在混凝土結構施工時進行人工開挖,一次控制土方單價。
河道疏浚土方開挖包括水力沖挖、挖泥船開挖及挖掘機開挖。疏浚土方開挖過程中應視工程具體情況選備適宜的機械。
(1)挖掘機。挖掘機是用鏟斗挖高于或低于停機面的物料,并裝入運輸車輛或卸至堆料場的土石方機械,是工程建設中最重要的工程機械之一。單斗挖掘機具有挖掘能力強,構造通用性好,能夠適應不同作業(yè)要求的特點。
(2)水力沖挖。水力沖挖機組由高壓泵沖水系統(tǒng)、泥漿泵輸泥系統(tǒng)和配電系統(tǒng)三部分組成,其工作原理是借助水力的作用進行挖土、輸土和填土,水流經(jīng)過高壓水泵產(chǎn)生壓力,通過水槍噴出一股密實的高壓、高速水柱,切割、粉碎土體,使之濕化、崩解,形成泥漿和泥塊的混合物,再由泥漿泵及輸泥管吸送到排泥場,泥漿脫水固結成形。水力沖挖機組適用于河道的開挖、清淤,具有成本低、效益高、施工易于組織、工程質量易于保障等特點,特別是在挖泥船無法施工的淺灘疏浚吹填施工地段更顯其優(yōu)越性。水力沖挖機組挖、運、卸一次完成,工期短。其優(yōu)點為施工方便,疏浚斷面易控制,且單價較低;缺點為河道需斷流施工,施工期需通過其他水系導流,對其他水系的防洪排澇影響較大,并對河道兩側農(nóng)田灌溉取水的影響也較大。對于疏浚棄土問題,需在河道兩側臨時征地布置排泥場,堆放疏浚土方。
(3)挖泥船。一般是用各種斗或者鏟挖取疏浚物并從水下提升卸入專業(yè)駁船,再自航或用拖輪拖帶送至預定排放地點卸空。當排放點為陸地時,對于顆粒小、不易脫水的泥土,用吹泥設備將稀釋泥漿自泥駁中排出。目前淤泥疏浚主要設備形式包括吸揚式、抓(鏟)揚式、鏈斗式等幾種。抓斗式挖泥船是應用較為普遍的機械式挖泥船,挖深幅度大,從幾米到幾十米,調整開挖深度方便,可適應水深變化較大的地區(qū)施工。其優(yōu)點為河道無須斷流,施工期可正常引調水,對其他水系的防洪排澇影響較小,并利于河道周邊的農(nóng)田灌溉取水;缺點為需設置排泥場,挖泥船施工時水下疏浚斷面難控制,容易形成超挖、欠挖;挖泥船疏浚單價較高。例如該河道有通航要求段采用順河圍堰,河道疏浚土方采用挖泥船開挖,且該段河口較寬,土方量不大,故選擇市場設備較多的1.0m3抓斗式挖泥船,對該段河床底泥進行疏浚;沒有通航要求段河道采用攔河圍堰,可選擇排水挖掘機開挖或者排水后水力沖挖,單斗挖掘機無須設置排泥場圍堰,且單價較低,但該段大量分布砂性土,地下水充沛,降水太深具有一定難度,且該工程的砂性土地基極易發(fā)生滲透破壞,綜合考慮該段1.0m高程以上采用挖掘機開挖,1.0m高程以下土方采用水力沖挖方式。
在編制造價時,要對應該調整的基價部分進行調整,否則會使工程造價發(fā)生偏差。例如土方工程量按自然方計算,人工挖松方時,取一、二類挖土定額的80%;定額說明規(guī)定項目中水力沖挖土方數(shù)量5萬m3以下的,按水力沖挖土方(φ100泥漿泵)計算;項目中水力沖挖土方數(shù)量10萬m3以下的,按水力沖挖土方(φ100泥漿泵)及水力沖挖土方(φ150泥漿泵)各50%計算;項目中水力沖挖土方數(shù)量10萬m3以上的,按水力沖挖土方(φ150泥漿泵)計算。此次河道土方量大于10萬m3,水利沖挖土方選擇φ150泥漿泵?;靥钏嗤?、石灰土等設計配合比與定額標明配合比不同時,需要調整有關材料進行換算。
土方分為自然方、實方、松方。自然方是指未經(jīng)擾動自然狀態(tài)下的土,一般開挖土方都為自然方。實方是指填筑、回填、壓實后的土方。松方是指自然方經(jīng)過人工或機械松動而未經(jīng)夯實的土方(松動期在2個月以內)。自然方∶實方∶松方=1∶0.858∶1.32?;靥罘叫枰紤]壓實系數(shù),需土量為開挖土方(一般認為是自然方)/0.858;余土、缺土場外運輸按噸位計算,自然方按1.8t/m3計算。
余土或缺土應作土方平衡,確定土方是否外運或缺土處理。外運(缺土)數(shù)量=全部需用土方-本地可利用土方。挖土不能作填土使用部分,應作余土外運處理,所缺土方另行計取。當填土有密室度要求時,挖、填土方平衡計算要考慮體積變化系數(shù)。
開挖棄土要考慮棄土場的位置及棄土距離;根據(jù)不同的棄土距離選擇搭配不同的機械。例如運距在100m以下的可考慮推土機推土,就近平整;其他可選用自卸汽車運土,自卸汽車的噸位,可根據(jù)開挖的速度和棄土量來綜合確定。疏浚棄土需要考慮排泥場的大小、形狀、位置及棄土距離等。排泥場需要考慮排泥場圍堰的筑拆,棄土場、排泥場需要考慮是否需要臨時占地,補償方式等,這些都會對工程造價帶來一定的影響。
例如某河道工程開挖土方為117.8萬m3,回填土方為16.2萬m3(合自然方18.9萬m3),開挖土方部分用于回填,其余98.9萬m3進行棄土處理;河道疏浚土方(挖泥船開挖+水力沖挖)為92.2萬m3,也進行棄土處理,河道沿線大都為菜地和農(nóng)田。由于土方量大,土方消納到土地熟化需要2~3年時間,客觀上會對周邊土地生產(chǎn)造成一定的影響。若將土方直接外棄,一是土方量太大,大面積的堆土場地更加不好找;二是距離遠,土方單價高。
土方工程是水利工程施工中的主要內容,特別是河道工程中,土方工程量大,岸線長,施工周期長。部分河道項目土方工程量可達數(shù)百萬立方米以上,土方的造價可占整個工程費用的1/3甚至更多,正確的計算土方造價尤為重要。通過準確的工程量計算、合理的土方單價套用及合適的土方平衡來控制土方造價,從而控制整個項目的工程造價,使項目取得較好的經(jīng)濟效益和社會效益。