李志斌
中鐵第五勘察設計院集團有限公司 北京 102600
政府授權背景下的ABO(Authorize- Build- Operate,授權—建設—運營)項目[1],其核心邏輯為地方政府通過授權投資公司作為項目建設單位,將其建設項目的建設和運營工作,交由下屬的國有投資公司進行實施,并給予一定的財政和資源支持。由于此類模式涉及的項目數(shù)量多、體量大、周期長,投資公司在具體實施的過程中,往往根據(jù)地方經(jīng)濟和發(fā)展狀況及項目實際情況因地制宜,采用多種投融資模式來確保項目的高效推進。目前除PPP 以外,創(chuàng)新出現(xiàn)了許多投融資模式,目前的ABO 投資模式主要有以下幾種:基金認購+EPC(或工程總承包)模式;投資人+EPC 模式;TOD、EOD 模式;城市更新模式;鄉(xiāng)村振興模式[2]。
以某項目為例,該項目采取“政府授權+ 投資人+EPC”的模式進行開發(fā)建設,見圖1。其主要流程為:
圖1 某片區(qū)開發(fā)項目流程圖
(1)政府授權投資公司作為本項目實施主體,負責片區(qū)合作范圍內土地整理、基礎設施及公服配套設施的投融資、設計及建設等相關工作。
(2)投資公司通過公開招標方式選擇社會資本,并與中標社會資本共同出資設立項目公司,負責承擔起投資合作協(xié)議項下的全部工作。中標社會資本方可以在成立項目公司時、或在成立項目公司后,通過合法合規(guī)的方式引入財務投資人作為項目公司股東,但并不因此改變中標社會資本方對項目應該承擔的相關責任和義務。
(3)項目公司股東按照出資計劃繳納項目資本金,在實施主體同意的情況下,項目公司可以本項目預期收益權做質押向金融機構申請融資。
(4)實施過程中,項目公司須根據(jù)項目投資開發(fā)計劃,逐步、分組團、靈活調節(jié)推進項目。具體分期項目根據(jù)“分組團、分片區(qū)”的原則分期實施,項目公司需要按照合同約定完成本項目的投資建設。
(5)社會資本具有資質、能力的,中標社會資本與項目公司簽訂工程總承包合同,社會資本進行設計、施工。
(6)通過本項目建設開發(fā),在合作范圍內實現(xiàn)新增土地出讓收入、稅收等增量等財政收入。通過設立專項資金,由財政部門支付至投資公司與項目公司設立的共管賬戶,再依據(jù)投資合作協(xié)議支付至項目公司。
(7)土地達到出讓條件后,優(yōu)先考慮項目實施范圍內的土地出讓指標,土地出讓后相關出讓收入留成部分按照流程依次返還至財政局→投資公司→項目公司,用于支付開發(fā)成本及投資收益。
(8)項目合作期滿,由投資公司向社會資本進行項目公司股權回購或清算。
就片區(qū)開發(fā)項目而言,不同地域在地基處理方面差異較大,特別是以海相沉積或湖相沉積為主的沿海地區(qū),淤泥層較為深厚,地質條件較差。軟土地區(qū)地基處理難度較大,工期較長、造價較高,給經(jīng)濟最優(yōu)分析帶來了挑戰(zhàn)[3]。
堆載預壓法的基本原理是在軟土地基中插入豎向排水體,通過堆載荷載預壓孔隙水會通過豎向排水體排出,加快土體固結,提高地基土的性能。堆載預壓法的優(yōu)點:通過堆預壓后,地基土固結并形成硬殼層,運營期沉降均勻;由于土體性質得到改善,在城市道路工程中,管線基坑開挖時不會產(chǎn)生塌滑,保證施工安全,降低造價;堆載預壓工法造價低廉。堆載預壓的缺點:施工工期長,沉降收斂慢,堆載期大于等于12 個月,若在雨季施工,由于降雨量大影響推土速度,施工周期甚至更長;該法需要大量的堆載土,堆載土的厚度一般不低于5m,土方來源困難,達到卸載要求后,還需要卸載棄土,造成土方浪費;堆載高,容易發(fā)生失穩(wěn),有時候需要設置反壓護道;堆載荷載施加時,應分級施加;雨季施工時,堆載速度受到影響,進一步延長工期。
真空聯(lián)合堆載預壓法是指在軟土地基中插入豎向排水體,通過抽真空和堆載荷載預壓,孔隙水通過豎向排水體排出,加快土體固結,從而提高地基土的性能。真空聯(lián)合堆載預壓法由于施加了負壓,代替了部分堆載荷載,無須卸載,再加上堆載土方荷載,處治效果更好。真空處理時,位移指向道路中心,不易失穩(wěn),堆載速度快。真空堆載預壓法的工期一般為6~9 個月,施工周期相對于堆載預壓法要短。
水泥攪拌樁的原理是通過特制的機械即各種深層攪拌機,沿深度方向將軟土與固化劑就地進行強制攪拌,使土體與固化劑發(fā)生物理化學反應,形成具有一定整體性和一定強度的水泥加固體,沿著深度方向形成的加固體稱為深層攪拌樁,深層攪拌樁和天然地基組成深層攪拌復合地基[4]。其施工工期約為6 個月。
素砼樁由碎石、石屑、砂摻水泥加水拌和,用各種成樁機械制成的具有一定強度的可變強度樁。素砼樁是一種高黏結強度樁復合地基,可充分利用樁間土的承載力共同作用。施工主要流程為:施工準備→測量放樣→機械就位→成孔→樁身混凝土澆筑→預埋樁帽鋼筋→樁帽施工→鋪設碎石墊層、格柵→中間交工驗收。其施工工期約為6 個月。由于素砼樁樁身具有較高的強度和剛度,可以全長發(fā)揮樁的側摩阻力,將荷載傳遞給較深的相對硬層。施工時對樁間土有擠密作用,較大幅度提高地基承載力,減少沉降。
管樁是采用先張法預應力工藝和離心成型法制成的一種空心筒體細長混凝土預制構件,主要由圓筒形樁身、端頭板和鋼套箍等組成。其沉樁工藝為場地平整→放樣→樁位放點→樁機就位→沉樁→收錘(壓)→移機→填芯混凝土鋼筋安裝→填芯混凝土澆筑→循環(huán)。其施工工期約為4~5 個月。管樁復合地基適用于處理黏性土、粉土、淤泥質土、松散或者稍密砂土及素填土等地基,管樁強度高,樁體質量有保障,在處理深厚軟土方面有其獨特的優(yōu)勢。同時,管樁施工也具有一定的缺點和局限性:施打管樁時噪聲大、振動劇烈、擠土量大,會對周圍環(huán)境造成一定的影響和污染。另外,使用管樁對地質條件的要求比較嚴格。
不同的地基處理方法各有利弊,軟基處理方法的選擇主要與軟土層厚度、軟土物理力學指標、上覆填土松散程度、軟土層的復雜程度(包括是否夾有夾層、樁端土層的性質)、周邊建筑物分布情況及重要程度、各種處理方法的使用條件、工期、造價等因素有關。
不同軟基處理方法的優(yōu)缺點分析見表1。
表1 軟土地基處理方法比較表
以某市政道路為例,對不同軟基處理方式進行討論。本項目為舊路改造工程,道路等級為城市主干路,紅線寬度50m,項目周邊管線、建筑分布較多。地層以雜填土、淤泥質土、淤泥為主,雜填土由砂巖風化土、碎石、塊石組成,厚度達4.5~12.2m 淤泥質土、淤泥厚超過15m,部分地段超過30m?,F(xiàn)對本項目進行技術經(jīng)濟比選:
堆載預壓方案:豎向排水體SPB100- C 型塑料排水板,平均設計板長22m,板間距1.1m,梅花型布置,水平排水層采用0.6m 厚中粗海砂,堆載土厚度5.0m,滿載預壓期不小于9 個月,總工期420d。依據(jù)材料信息價及工程工藝工法估算編制得出軟基處理綜合單價為800 元/ m2。
真空聯(lián)合堆載預壓方案:豎向排水體采用SPB100- C型塑料排水板,平均設計板長22m,板間距1.1m,梅花形布置,水平排水墊層采用0.6m 厚中粗海砂,兩層土工布,兩層密封膜,黏土密封墻由雙排700mm 黏土攪拌樁咬合200mm 組成,深度8m。堆載預壓期為4 個月,總工期為220d。依據(jù)材料信息價及工程工藝工法進行估算編制得出每平米的綜合單價為830 元/ m2。
水泥攪拌樁方案:水泥攪拌樁樁徑800mm,平均設計樁長22m,樁間距2.0m,正方形布置。水泥摻量18%。樁頂設置0.5m 級配碎石墊層,鋪設一層土工格柵,總工期160d。依據(jù)材料信息價及工程工藝工法進行估算編制得出每平米的綜合單價為1650 元/ m2。
素砼樁方案:素砼轉樁徑400mm,平均設計樁長22m,樁間距2.0m,正方形布置。砼強度等級C20,施工工藝:振動沉管。樁頂設置0.5m 級配碎石墊層,鋪設一層土工格柵,總工期約160d。依據(jù)材料信息價及工程工藝工法進行估算編制得出每平米的綜合單價為1550 元/ m2。
管樁方案:管樁樁徑400mm,平均設計樁長22m,樁間距3.0m,正方形布置。施工工藝:靜壓。樁頂設置0.5m級配碎石墊層,鋪設一層土工格柵,總工期130d。依據(jù)材料信息價及工程工藝工法進行估算編制得出每平米的綜合單價為1750 元/ m2。
分析可知,不同的地基處理方案在工期方面和造價方面各有優(yōu)勢:
造價:堆載預壓方案<真空聯(lián)合堆載預壓方案<素砼方案<水泥攪拌樁方案<管樁方案。
工期:管樁(130d)<水泥攪拌樁(160d)= 低強度砼樁(160d)<真空堆載預壓(220d)<堆載預壓(420d)。
真空聯(lián)合堆載預壓法和堆載預壓法在造價上較為經(jīng)濟,但對周邊的不利影響難以控制,由于本項目場地環(huán)境較為復雜,周邊管線、建筑分布較多,避免造成周邊構建物拉裂等嚴重后果,不推薦采用真空聯(lián)合堆載預壓法和堆載預壓法。
對于管樁而言,雖然其施工工期相比其他方案較短,但是其在軟基處理存在著一些問題。由于沿海地區(qū)的軟土存在深厚層欠固結淤泥、淤泥質土等,隨著時間的推移欠固結土體在自重及上部荷載作用以及周邊基坑開挖、地下水的流失等外界因素的影響下,淤泥不斷固結沉降,從而造成路面沉降變形,甚至開裂;當欠固結土體產(chǎn)生的固結沉降量及沉降速率大于管樁復合地基樁體的沉降量及沉降速率時,或者樁與樁周土共同沉降過程中樁端卻遇到阻力(持力層),樁身不再下沉,道路就出現(xiàn)鼓包、開裂等質量病害,實踐經(jīng)驗證明,管樁對于欠固結淤泥層深厚、含水率高、孔隙比大的地層適用性尚有待驗證。
由上可知,水泥攪拌樁方案、素砼樁方案工期一致,但在造價方面依然存在著一定的差距。由于本項目現(xiàn)行路面表土密實,填土較厚,承載力高,采用素砼樁方案能充分發(fā)揮樁間土的作用,減小置換率,進而減少引孔量,避免了對表層填土強度的破壞,同時素砼樁采用振動沉管工藝時本身具備一定的引孔能力,且造價在這兩種復合地基方案中最經(jīng)濟,因此本項目采用素砼樁方案。
事實證明,片區(qū)綜合開發(fā)帶來的社會效益和經(jīng)濟效益是巨大的,但在片區(qū)綜合開發(fā)項目的建設過程中依然存在一些值得思考的問題,既要有宏觀的思維,也要有微觀的思維,特別對于前期的投資估算階段,估算是否合理影響著項目的推進,相對準確的投資估算對項目的立項有著重要的意義。