超深地下連續(xù)墻針對(duì)不同工藝的施工工效及經(jīng)濟(jì)效益分析研究

唐力 陳佳培 向吉

摘 要：進(jìn)入21世紀(jì)后，隨著施工機(jī)械的引進(jìn)和施工工藝的改進(jìn)，地連續(xù)墻技術(shù)成為地下工程和深基礎(chǔ)施工中行之有效的技術(shù)，同時(shí)對(duì)地下連續(xù)墻的工程經(jīng)濟(jì)性要求越來越高。采用抓銑結(jié)合或抓鉆銑結(jié)合工藝是合理的，其中抓鉆銑結(jié)合工藝，既能滿足地下連續(xù)墻成墻質(zhì)量要求，又能大幅度提高施工功效，同時(shí)工程經(jīng)濟(jì)性顯著。

關(guān)鍵詞：地下連續(xù)墻;抓銑工藝;抓鉆銑工藝;經(jīng)濟(jì)效益

1 前言

自從我國引進(jìn)地下連續(xù)墻技術(shù)，地下連續(xù)墻作為基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)施工技術(shù)已經(jīng)漸趨成熟。進(jìn)入21世紀(jì)后，隨著施工機(jī)械的引進(jìn)和施工工藝的改進(jìn)，地連續(xù)墻技術(shù)成為地下工程和深基礎(chǔ)施工中行之有效的技術(shù)，同時(shí)對(duì)地下連續(xù)墻的工程經(jīng)濟(jì)性要求越來越高。本文針對(duì)超深地下連續(xù)墻純抓工藝、純銑工藝、抓銑結(jié)合工藝及抓鉆銑結(jié)合工藝的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行分析研究。

2 工程概況

南京江北新區(qū)中心區(qū)地下空間一期建設(shè)工程 PPP項(xiàng)目是國家級(jí)新區(qū)江北新區(qū)的核心項(xiàng)目，位于南京江北新區(qū)新金融中心，西至萬壽路及萬壽路西側(cè)規(guī)劃道路，北至定山大道北側(cè)規(guī)劃路，東至勝利路及勝利以西規(guī)劃路，南至商務(wù)西街及商務(wù)西街北側(cè)規(guī)劃路。本工程包含12個(gè)地塊以及地塊之間道路用地，占地面積29.66公頃，地下總建筑面積約85.10萬平方米，包含地下停車場(chǎng)、設(shè)備用房、地下室人防工程、道路工程、雨污水工程、管廊工程、過境隧道工程、地鐵配套工程、其他市政空間及服務(wù)設(shè)施。本工程最深為地下七層結(jié)構(gòu)，基坑最深處為地下48m，是國內(nèi)規(guī)模最大的在建地下綜合體。

本項(xiàng)目圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用0.8m、1.0m、1.2m、1.5m厚地下連續(xù)墻，地下連續(xù)墻深75.65m、72.0m、51.15m、55.15m、49.72m，工程量約2000幅。地下連續(xù)墻作為地鐵的圍護(hù)性結(jié)構(gòu)，對(duì)地下連續(xù)墻墻體的垂直度要求很高，所有槽段平面內(nèi)、外的垂直度偏差不應(yīng)大于1/500。地下連續(xù)墻的接頭采用工字鋼接頭及銑接頭，以滿足結(jié)構(gòu)受力及接縫止水要求。本工程針對(duì)不同深度、不同地層采用了純抓工藝，純銑工藝、抓銑結(jié)合工藝及抓鉆銑結(jié)合工藝進(jìn)行施工。

3 工藝流程

純抓工藝成槽工藝：導(dǎo)墻施工→抓斗成槽機(jī)槽段挖掘→成槽質(zhì)量驗(yàn)收。

純銑工藝成槽工藝：導(dǎo)墻施工→銑槽機(jī)槽段挖掘→成槽質(zhì)量驗(yàn)收。

抓銑結(jié)合工藝成槽工藝：導(dǎo)墻施工→淺層抓斗成槽機(jī)挖掘→深層銑槽機(jī)挖掘→成槽質(zhì)量驗(yàn)收。

抓鉆銑結(jié)合工藝成槽工藝：導(dǎo)墻施工→淺層抓斗成槽機(jī)挖掘→深層旋挖鉆引孔→深層銑槽機(jī)挖掘→成槽質(zhì)量驗(yàn)收。

4 成槽工效及經(jīng)濟(jì)效益分析

本工程以槽深72m、槽寬6m、槽厚1.2m地下連續(xù)墻為例進(jìn)行成槽經(jīng)濟(jì)效益分析，其中35m以上為黏土層，35～72m為砂層、砂卵石層及泥巖層。

4.1 純抓工藝成槽工效及平均施工成本

抓斗成槽工效：8～10天/幅

抓斗成槽成本：600元/m³

泥漿外運(yùn)成本：100元/m³

平均施工成本=600+100=700（元/m³）

4.2 純銑工藝成槽工效及平均施工成本

銑槽機(jī)成槽工效：2.8天/幅

銑槽機(jī)成槽成本：1350元/m³

泥漿外運(yùn)成本：100元/m³

平均施工成本=1350+100=1450（元/m³）

4.3 抓銑結(jié)合工藝成槽工效及平均施工成本

地下連續(xù)墻深度72m，35m以上部分黏土層采用抓斗成槽，地下35m至72m范圍砂層、砂卵石層、巖層采用銑槽機(jī)成槽。

抓銑結(jié)合成槽工效：3.0天/幅

平均施工成本=（600×35+1350×37）/72+100=1085.42（元/m³）

4.4 抓鉆銑結(jié)合成槽工效及平均施工成本

地下連續(xù)墻深度72m，65m以上部分黏土層、砂層、砂卵石層采用抓斗成槽，65m～72m巖層采用旋挖鉆和銑槽機(jī)成槽。

抓鉆銑結(jié)合成槽工效：3.5天/幅

抓斗成槽成本：600元/m³

旋挖鉆+銑槽機(jī)成槽成本：1050元/m³

泥漿外運(yùn)成本：100元/m³

平均施工成本=（600×65+1050×7）/72+100=743.75（元/m³）

4.5 不同施工工藝成槽工效與施工成本對(duì)比分析

本工程地下連續(xù)墻工程量約2000幅，成槽方量約103.68萬m³。

采用純抓工藝成槽總施工成本：700×103.68=72576（萬元）

采用純銑工藝成槽總施工成本：1450×103.68=150336（萬元）

采用抓銑結(jié)合成槽總施工成本：1085.42×103.68=112536.35（萬元）

采用抓鉆銑結(jié)合成槽總施工成本：743.75×103.68=77112（萬元）

本工程地下連續(xù)墻采用純抓工藝，純銑工藝、抓銑結(jié)合工藝及抓鉆銑結(jié)合工藝成槽工效及平均施工成本具體見表3-1。

4.6 總結(jié)

通過本工程超深地下連續(xù)墻不同施工工藝成槽工效與施工成本對(duì)比分析，采用純抓工藝成槽，平均施工成本最低，但是工效需8～10天/幅，無法滿足施工工期要求，不適合入巖超深地下連續(xù)墻施工要求;采用純銑工藝成槽，施工工效最快，但是施工成本達(dá)1450元/m³，缺乏工程經(jīng)濟(jì)性，在工期不是很緊張情況下，不建議采用純銑工藝進(jìn)行成槽;采用抓銑結(jié)合工藝，成槽工效與施工成本適中，適合超深地下連續(xù)墻成槽施工;采用抓鉆銑工藝成槽，成槽工效適中，施工成本較抓銑結(jié)合工藝低，為超深地下連續(xù)墻最優(yōu)成槽工藝。

5 結(jié)語

實(shí)踐證明，在超深地下連續(xù)墻成槽施工中采用純抓工藝或純銑工藝，無法同時(shí)滿足施工工效與施工成本要求;采用抓銑結(jié)合或抓鉆銑結(jié)合工藝是合理的，其中抓鉆銑結(jié)合工藝，既能滿足地下連續(xù)墻成墻質(zhì)量要求，又能大幅度提高施工功效，同時(shí)工程經(jīng)濟(jì)性顯著。