價(jià)值工程在基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)方案比選中的應(yīng)用案例

1、價(jià)值工程在基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)方案比選中的應(yīng)用案例顧衛(wèi)東（中國(guó)建設(shè)銀行蘇州分行，蘇州215011）摘要：某基坑工程在多個(gè)設(shè)計(jì)方案的比選中，要綜合考慮安全、環(huán)境、工期、造 價(jià)等因素, 利用價(jià)值工程的原理和方法，選取了較優(yōu)的方案，使得各項(xiàng)目標(biāo)順利 地實(shí)現(xiàn)。關(guān)鍵詞：價(jià)值工程，基坑支護(hù)，方案比選1引言近二十年來(lái)，我國(guó)高層建筑發(fā)展迅速，多數(shù)的高層建筑要建地下室，地下室的施 工需要進(jìn)行基坑開(kāi)挖，而基坑開(kāi)挖則會(huì)牽涉到基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)問(wèn)題。許多工 程要綜合考 慮安全、環(huán)境、工期、造價(jià)等因素，如何在多因素的影響下確定基坑 支護(hù)方案的經(jīng)濟(jì)合理 性？利用價(jià)值工程的原理和方法是一種有效的途徑。根據(jù)價(jià)值工程的研究表明，雖然，在建

2、設(shè)項(xiàng)目的各個(gè)時(shí)期都可開(kāi)展價(jià)值工程活動(dòng)， 但從取得的效果來(lái)說(shuō)，應(yīng)當(dāng)側(cè)重于設(shè)計(jì)階段。通常，價(jià)值工程研究對(duì)象（建設(shè)項(xiàng)目）的 成本的70%至80%決定于設(shè)計(jì)階段，在設(shè)計(jì)階段開(kāi)展價(jià)值工程活動(dòng)，就 能使研究對(duì)象的 功能和成本得到較大優(yōu)化，從而提高價(jià)值。而在施工階段才采取 措施對(duì)降低成本的程度 往往是有限的。本項(xiàng)目的業(yè)主也是在基坑的方案設(shè)計(jì)階段進(jìn)行了多方案的比選工作2項(xiàng)目概況2. 1結(jié)構(gòu)概況擬建工程總用地面積為12386. 6m2,總建筑面積為70689. 97m2 （其中地上部 分建 筑面積為53526. 45m2,地下部分建筑面積為17163. 52m2）;建筑高度為99m,主樓地上 23層，地下2層,

3、裙房2、4層。地下一層、二層層高分別為6m及3.85m。本工程土 0. 000擬定為1985國(guó)家高程基準(zhǔn)3. 560m,以下部分除特別注明外均 為相 對(duì)高程。地下室基礎(chǔ)底板板面標(biāo)高為-9. 950m,地下室底板厚為550mm地下 室外墻下為1、2樁承臺(tái)順墻放置，承臺(tái)厚度為1600mm承臺(tái)面與底板面平；主樓 筏板厚2000mm主樓 筏板范圍內(nèi)有電梯基坑深2150mm局部有消防電梯井深3150mm 集水坑深 1000mm 1200mm 1500mm2. 2基坑概況基坑規(guī)模：基坑開(kāi)挖內(nèi)邊線按地下室外墻線外擴(kuò)1.00m考慮，基坑南北向?qū)挒?9. 7m,東西向?qū)捈s114. 52m,近似呈矩形，基坑周長(zhǎng)約

4、為384. 2m,坑底面積約8954m2o基坑挖深：地下室基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)取得場(chǎng)地地面整平標(biāo)高約為-1.00m （即1985國(guó)家高程基準(zhǔn)2. 56m）。地下室基礎(chǔ)底板板面標(biāo)高為-9. 950m,地下室底板厚為 550mm墊層100mm基坑挖深9. 6ni;地下室外墻下為樁承臺(tái)順墻放置，承臺(tái)厚 度為1600mm 承臺(tái)面與底板面平，承臺(tái)超挖1.05m。主樓區(qū)域板厚2000mm墊層100mm基坑開(kāi)挖深度為 11. 05m。局部落深：主樓區(qū)域板厚2000mm墊層lOOmm基坑開(kāi)挖深度為11. 05m。主 樓局部電 梯井板面標(biāo)高-11.600m,基坑超挖1.65m；消防電梯集水坑板面標(biāo)高-13100m,基

5、坑超挖 3. 150mo裙房區(qū)域基坑開(kāi)挖深度9. 6m,集水坑深lm 1.2m和1. 5m,基坑超挖lm 1. 2m 和 1. 5m o2. 3環(huán)境概況東側(cè)：基坑?xùn)|側(cè)圍墻外為綠化帶，用地紅線在現(xiàn)有圍墻外，基坑圍護(hù)施工期間東側(cè) 圍墻要拆除，同時(shí)用地紅線內(nèi)綠化帶要遷移。綠化帶以東為道路，路面寬約35m地面 埋設(shè)有電信管塊、燃?xì)獾裙芫€。道路西側(cè)路邊側(cè)石距離用地紅線距離約14. 7mo本工程地 下室外墻線距離用地紅線約6. 4mo南側(cè)：基坑南側(cè)為河道，駁岸己修筑，距離地下室外墻線約9. 8m,河水面標(biāo)高 1. 50m,水深1. 048m左右，河底淤泥厚0. 223m,河底處在1粘土層下部，與微承 壓水

6、不存在水力聯(lián)系。本工程地下室外墻線距離用地紅線最近約為9.8m。西側(cè)：基坑西側(cè)為一層已有建筑物，采用天然地基，距離地下室外墻最近距 離約 19. 2mo本工程地下室外墻線距離用地紅線最近約為5.85m。北側(cè)：基坑北側(cè)為道路，路面寬約35. 2m,地面埋設(shè)有自來(lái)水、電力、通訊、燃?xì)獾?管線。道路南側(cè)路邊側(cè)石距離用地紅線距離約17m本工程地下室外墻線距離用地紅線最近 約為13m o3價(jià)值工程應(yīng)用 公司成立了項(xiàng)目評(píng)價(jià)團(tuán)隊(duì)，由業(yè)主代表、代建公司代表、巖土專家、 結(jié)構(gòu)專家、施工專家、造價(jià)工程師等人員組成。冃標(biāo)是對(duì)基坑設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，選定最 優(yōu)的方案。3. 1確定功能評(píng)價(jià)指標(biāo)基于基坑支護(hù)的基本功能和周?chē)?/p>

7、環(huán)境的條件，首先考慮的是基坑的安全，即要形成 安全、穩(wěn)定的空間，使地下結(jié)構(gòu)的施工得以順利完成，其安全穩(wěn)定不僅指支護(hù)結(jié)構(gòu)本 身，也指其內(nèi)部的地基和樁基以及外部的周?chē)h(huán)境。由于該工程處于江南水網(wǎng)地區(qū)，地下水很豐富，圍護(hù)必須起到隔水止水的作用，保 證地下結(jié)構(gòu)的順利施工該基坑位于該市重要的交通要道邊，該地區(qū)的環(huán)境要求很高，擬建的建筑物 也是該 市進(jìn)出口門(mén)戶的一個(gè)重要標(biāo)志性建筑，在基坑支護(hù)施工期間，該公司集團(tuán)總部將在該公司 召開(kāi)全國(guó)性重要會(huì)議，因此基坑方案也要考慮有利于場(chǎng)容場(chǎng)貌的管理。該項(xiàng)目的總體工期較緊，基坑的施工工期不能影響總的工期。此外，基坑的可施工 性也是應(yīng)當(dāng)考慮的問(wèn)題。根據(jù)以上分析，基坑支護(hù)的

8、功能評(píng)價(jià)指標(biāo)為：A:安全度B:隔水止水C:場(chǎng)容場(chǎng)貌D:工期E:可施工性3. 2功能評(píng)價(jià)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)采用價(jià)值工程中的強(qiáng)制確定法（0-4評(píng)分法）對(duì)以上各功能評(píng)價(jià)指 標(biāo)進(jìn)行比 較分析，確定它們的重要性得分和權(quán)重。表1功能指標(biāo)ABCDE得分權(quán)重安全度A3434140. 350隔水止水B1333100.250場(chǎng)容場(chǎng)貌C011240. 100工期D113270. 175可施工性E012250. 125合訃4013.3方案比較建設(shè)單位知道在項(xiàng)n的方案設(shè)計(jì)階段進(jìn)行價(jià)值工程活動(dòng)，最能節(jié)約成本，提高項(xiàng)目的價(jià)值，是最有利的時(shí)機(jī)，因此邀請(qǐng)了四家設(shè)計(jì)院進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，在此基礎(chǔ)上邀請(qǐng) 專家進(jìn)行評(píng)價(jià)比選。有一家設(shè)計(jì)院的方案是釆用

9、SM工法樁，經(jīng)過(guò)專家評(píng)定，該方案設(shè)計(jì)在結(jié)構(gòu)安全上不能滿足功能要求。另一家是采用鉆孔灌注樁+三軸水泥土攪拌樁止水帷幕+二道鋼筋混凝土支撐圍護(hù)形式，其安全性能滿足要 求，但在支 撐方面，由于采用了二道鋼筋混凝土支撐圍護(hù)形式，造價(jià)要高出230萬(wàn)，超過(guò)了業(yè)主的投資估算，專家經(jīng)過(guò)討論研究，并參考了本地區(qū)的同類基坑的成功案 例，認(rèn)為本基坑采用一道鋼筋混凝土支撐已能滿足功能的要求，增加一道鋼筋混凝土支撐存在成本的浪費(fèi)。專家組經(jīng)過(guò)討論，放棄了這兩家的方案。剩余兩家設(shè)計(jì) 院，釆用的是鉆孔灌注樁+三軸水泥土攪拌樁止水帷幕+道鋼筋混凝土支撐圍護(hù)形式，以下稱為方案甲和方案乙t rzT方案甲：基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)擋土采用灌注樁

10、排樁，基坑豎向設(shè)置一道鋼筋混凝土支撐，根 據(jù)基坑 平面形狀，考慮挖土的方便性，支撐體系的受力特點(diǎn)、安全性，支撐平面布置采用環(huán)形內(nèi) 支撐體系。支撐立柱樁采用？ 800灌注樁，上部與支撐傳達(dá)力系統(tǒng)采用460X460（4L140X14型鋼）格構(gòu)柱?；又顾∧徊捎茫?850120三軸攪拌樁形成連續(xù)的止水帷 墻。電梯井坑中坑采用放坡開(kāi)挖+ 土釘支護(hù)，坑內(nèi)采用？800管井疏干+明溝集水井的排水方式。工期60天，造價(jià)1704萬(wàn)元本基坑釆用鉆孔灌注樁+三軸水泥土攪拌樁止水帷幕+道鋼筋混凝土支撐圍護(hù)形式。支 撐采用角撐結(jié)合對(duì)撐組成的支護(hù)體系。電梯井坑中坑釆用高壓旋噴樁水泥土擋墻圍護(hù)形式，坑內(nèi)采用管井疏干+明溝

11、集水井的排水方式。工期70天，造價(jià)1513 萬(wàn)元。3. 4方案評(píng)價(jià)與確定鉆孔灌注樁圍護(hù)墻是排樁式中應(yīng)用最多的一種，在我國(guó)得到廣泛的應(yīng)用。鉆 孔灌注 樁支護(hù)墻體的特點(diǎn)有：施工時(shí)無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪音等環(huán)境公害，無(wú)擠土現(xiàn)象，對(duì)周?chē)h(huán)境影響 ?。粔ι韽?qiáng)度高，剛度大，支護(hù)穩(wěn)定性好，變形小。深層攪拌水泥土圍護(hù)墻是采用深層攪 拌機(jī)就地將土和輸入的水泥漿強(qiáng)行攪拌，形成連續(xù)搭接的水泥土柱狀加固體擋墻。水泥土圍護(hù)墻優(yōu)點(diǎn)：由于一般坑內(nèi)無(wú)支撐，便于機(jī)械 化快速挖 土；具有擋土、止水的雙重功能；一般情況下較經(jīng)濟(jì)；施工中無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪音、污染少、 擠土輕微，因此在鬧市區(qū)內(nèi)施工更顯出優(yōu)越性。本基坑采用鉆 孔灌注樁+三軸水泥土攪拌樁

12、 止水帷幕+鋼筋混凝土支撐圍護(hù)形式總體上是可行的。評(píng)價(jià)團(tuán)隊(duì)的專家對(duì)各方案的功能采用10分制的評(píng)分方法進(jìn)行獨(dú)立打分，然后由組長(zhǎng) 匯總計(jì)算平均值，得到甲、乙兩方案的各項(xiàng)功能的評(píng)分值，將各項(xiàng)功能評(píng)分值與相應(yīng)的功 能評(píng)價(jià)權(quán)重相乘后累加，得到方案的功能總得分。表2功能指標(biāo)ABCDE合計(jì)功能評(píng)價(jià)權(quán)重0. 3500. 2500. 1000. 1750. 1251、-> A »萬(wàn)案功能評(píng)分值總得分甲988788. 175乙898777.950計(jì)算價(jià)值指數(shù)：根據(jù)價(jià)值工程的基本公式：V=F/C,將上表求得的方案功能總得分記作F。對(duì)于C,則是指方案的成本，在這里，為簡(jiǎn)化計(jì)算的結(jié)果數(shù)值，把成本折算成成本系數(shù)，將成本系數(shù)記作C。最后，按照V二F/C,計(jì)算V,也即下表中的價(jià)值指數(shù)。表3萬(wàn)案功能得分成本（萬(wàn)元）成本系數(shù)價(jià)值指數(shù)甲& ( 1704+1513) *10 = 5. 2971.54乙7.