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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

1448 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。
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