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四川建筑科学研究BUILDINGSCIENCERESEARCHOFSICHUAN 2003年3月 利用价值工程选择基坑围护方案和施工贾广社孙继德秦立永同济大学经济与管理学院上海 200092摘 要:某工程由于地块所处位置的特殊性基础施工过程中的基坑安全和环境要求成为选择施工方案的首要目标价值工程在选择基坑围护方案中的应用使得方案决策的综合目标得到了很好地实现关键词:基坑围护;价值工程;SMW工法中图分类号:TU47 文献标识码:B 文章编号:1008-1933200301-0040-031 引言许多项目的基坑围护工程造价很高一般基坑结构施工又存在着较大的安全风险如何使基坑施工安全而又经济一直是一对矛盾在基坑施工中运用价值工程原理对方案进行分析时往往因某些因素的价值不能量化而影响了决策本工程在基坑围护结构的目标分析的基础上采取了对主要目标进行排序的方法使决策的目标量化在实施过程中进行有效地监控从而解决了安全风险与经济的矛盾获得了比较好的效果2 目标分析图1 工程位置某集团公司在上海新建总部办公楼地下2层地上6层主体为框架结构;建筑面积21664m2占地面积3143会场周围工地环境的要求因此除现场加强场容管理之该项目的地基土主要由饱和粘性土、粉性土组成并具有成层分布的特点;浅层地下水属潜水类型主要补给为大暗第
③1层为淤泥质粘土夹砂第
③2层为砂质粉土夹粘渗透较好就能够大大降低安全风险根据以上分析基坑围护基坑开挖时可能产生塌方、砂等不良地质现象基坑围护面积7581m2围护体平面周长约355延米开挖深度深浅B:场容、貌C:对进度的影响D:经济性基地位于浦东新区杨高路与源深路路口三侧临交通干E:可施工性道另一侧为多层办公楼四周管线很多因地块位于浦东根据本项目的客观要求邀请有关专家对基坑施工时目中心地带与APEC主会场科技馆相距不远基坑围护与地标要求进行重要性排序按照价值工程中的“强制确定方法下结构施工正逢APEC开会期间故施工现场的场容、场貌FD”对以上各目标要求进行比较和分析确定目标的重要求比较严格不论基坑施工到什么状态在APEC开会期要性系数得分和重要性排序如表1所示表中的数值表间工程必须停工而且现场必须有一个好的场容工程位置示两目标比较相对重要的程度例如“A4”意味着“安全和建筑物平面如图1所示度”比“场容、貌”相对重要数为“4”基于周围环境条件和要求在目标分析时首先考虑的是基坑的施工安全不仅保证在正常施工条件下基坑的安作者简介:贾广社1956—男山东郓城人博士讲师主要从事大型建设工程管理、目总控、息管理研究工作©1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.Ltd.Allrightsreserved. 2003No.1贾广社等:利用价值工程选择基坑围护方案和施工表1 各目标要求的重要性系数济等41 方案评选原则BCDE重要性得分重要性顺序安全度AA4A3A3A5A:151场容、貌BB3B3B3B:92工期CC3C3C:63经济性DD4D:44体SMW工法是由工字钢来承受而方案二是由钻孔桩承可施工性EE:05优势确保了二者共同工作时将具有更强的相关性因而也就对各个目标要求排序后再依据所确定的目标要求选择基坑围护结构方案进行深化设计和施工3 方案选择孔灌注桩施工简单工序也少了许多质量也更容易保证工在选择方案时共提出三个可能的方案依据上述目标要期可大大缩短最后该方案还因工字钢的可重复利用而具求的顺序对方案进行了比较分析有经济性优势而方案二中的钻孔桩在工程结束后仍将残留于土体中SMW工法的缺陷是变形大但该缺陷可通过加大桩的直径等措施来弥补形小对四周管线、筑物的影响小而且还具有很好的防渗性能尤其对于建筑物密集地区该方案不失为首选施工方根据以上的分析对三个方案符合目标要求的程度进行案但该方案的工艺也具有一定的缺陷首先该方法对现打分并结合表1所得到的目标要求的重要性系数得到三场管理及施工技术尤其是泥水分离技术要求很高易造成个方案的综合得分如表2所示表中每一方案的各目标得场地的泥泞不堪从而无法达到文明施工的要求并且泥水分为该方案的目标评估系数与其重要性系数的乘积例如处理的不完善也会给施工带来很大麻烦;其次在基坑围护地下连续墙目标经济性得分为其目标评估系数“1”与其重要阶段发挥巨大作用的地下连续墙体除非在将来也可用作主性系数“4”的乘积表2 三个方案的综合得分目标安全度场容场貌工期经济性可施工性方案合计重要性系数15964032211地下连续墙793×152×2×1×0墙体即使可以直接作为主体结构的承重外墙但由于墙体表深层水泥土搅拌32122773×152×1×2×0制带来很大的困难33333SMW工法1023×153×3×3×0本方案采用深层水泥土搅拌桩与钻孔灌注桩结合的方显然在三个方案中SMW工法的综合得分最高即最符合项目的目标要求在此基础上最终确定了SMW工法作为基坑围护的方案项目实施过程中的各个事实证明该决策是完全正确的4 施工监控无噪音因而对周围环境影响较小而且也不会产生污染环境的泥浆废水另外所需费用也较低而来自基坑外围四周的侧向压力则主要由位于水泥土三轴搅拌桩中心距450mm水泥掺量20%间隔内插内侧的混凝土桩承受该方案在施工期间会产生许多泥浆现场文明施工不易控制钻孔灌注桩作为一项地下隐蔽工m程施工工序较多:从钢筋笼的制作与安放、成孔到下放钢筋笼、灌注混凝土诸多环节中的任何一环的质量问题都泥掺量20%间隔内插H700×300×12×14型钢型钢插入将直接对将来围护体的质量和安全产生影响在施工过程中以下问题也会经常出现:成孔困难、孔倾斜、壁坍塌、墙顶设置600mm×800mm钢筋混凝土圈梁支撑水平桩身夹土所有的问题虽有补救措施但因为是隐蔽不可见工程而且影响桩身质量的因素多所以隐患多工期方面×13×24双拼H型钢连杆采用1H700×300×13×24型钻孔灌注桩施工工序多从开始施工至达到设计强度所需的钢支撑立柱9m均布钢筋混凝土围檩800mm×900mm时间也较长该方案与地下连续墙相似同样具有产生泥浆废水、不其施工过程包括施工准备、泥土搅拌、型钢基坑工利于文明施工的缺陷但优点是安全度高、于施工、价经程结束后拔出型钢待地下主体结构完成并达到设计强度©1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.Ltd.Allrightsreserved. 四川建筑科学研究第29卷 后采用专用夹具及千斤顶以圈梁为反梁起拔回收工字型进行后的空隙以减少对邻近建筑物及地下管线的影响SMW获得了该年度浦东新区现场文明工地奖工法施工过程如图2所示施工工期共计26d这其中还克服了雨季施工的不利影响为总计划的如期完成乃至提前完成创造了条件因施工中涂刷了减摩剂并在工字钢与混凝土圈梁之间采取了隔离措施采用泡沫板隔离因而工字钢的起拔过程比较顺利所有的工字钢全部拔出达到了预期的目的各方案的综合指标如表3所示表3 各方案综合指标工程量工期经济效果地下连接墙方案计划图2 SMW施工过程钻孔灌注902万元桩方案计划在SMW工法施工过程中重点控制了桩机就位、泥浆的制备以及桩的重复套钻SMW工法与支撑、土方案及距450mm水泥掺量20%间隔内插H500×300×10×16型钢13m结构方案相适应为减少基坑变形挖土过程中在建筑物的SMW工法实际弧形处保留一定的土方量对保证基坑的安全发挥了重要的量20%间隔内插H700×300×12×14型钢17m桩深观察充分利用变形观测值指导施工发现问题及时调整挖土方案6 结论5 基坑施工的成果数据本基坑方案决策过程中成功地运用价值工程的思想对多个目标要求进行分析和排序明确了较高的基坑安全度和工地文明是本工程基坑围护结构施工的主要目标;其次是工期和投资由于指导思想明确在基坑方案的选择中对多个方案深化和比较选择了与环境和工程相适应的基坑围护方案使基坑围护结构施工最终实现了工程安全、工地场容整洁、期缩短、资减少等多个预定的目标参考文献:在整个地下工程施工阶段尤其是7~8月份的土方施
[1] 刘建航侯学渊.基坑工程手册[M].北京:中国建筑工业出版社
1997.
[2] 孙继德.建设项目的价值工程与价值管理[J].同济大学学报带来大的影响;水泥土帷幕未出现坍塌确保了施工的安全
20015.TheapplicationofvalueengineeringinexcavationengineeringSchoolofEconomicsandManagementTongjiUniversityShanghai 200092ChinaAbstract:Becausethespeciallocationoftheprojectisimportantthesecurityandenvironmentismainobjectsoftheexcavationengineering.Valueengineeringwasapplicationintheselectionofmethodsofexcavationengineeringandtheintegratedobjectsformakingdecisionwererealizedwell.Keywords:excavationengineering;valueengineering;soilmixingwall©1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.Ltd.Allrightsreserved.。