(中建科工集团山东有限公司)
摘要:本文以某依山临海酒店项目为例,针对本项目所采取的EPC总承包模式、依山临海的复杂地形条件,从竖向设计优化、土方平衡分析、土方施工、成本控制等方面探讨EPC模式下的土方平衡管理。
关键词:EPC模式 复杂地形 竖向设计优化 土方平衡 土方施工 成本控制
0引言
EPC模式作为一种新兴的承包模式在建筑行业中应用越来越广泛,这种模式能充分发挥设计在建设过程中的主导作用,有利于设计,采购,施工各阶段工作的合理深度交叉,有效地对质量,进度和费用进行综合控制[1]。
土方平衡是指对土方进行组织分配,使规划区域范围内的所需挖方与所需填方在量上基本对等,土方量的精确度和地貌的复杂水平直接影响项目的总成本造价[2]。
本项目原始地貌较为复杂,其中北侧地势较低,高程为2.5~4.9m;南侧为山腰,高程为22~26m;西侧道路高程为13~10m;东侧为临海沙滩或天然断崖,高程约为2.5~3.5m,断崖顶高程约为8~13m。
红线有现状泄洪涵洞,宽度约50米,泄水方向横穿红线内地块入海。整个地势南高北低,西高东低,地形复杂。
项目原始地貌图
2竖向设计优化
先将规划用地分成若干区域,然后在道路标高和坡度走向满足设计使用要求的基础上,争取计算出来的量达到施工工程量较小,造价经济合理,规划区内土方最优平衡的目的[3]。
从优化土方挖填方量、节省工期、降低造价的角度考虑,分别对±0.000提高0.5米、1米、1.5米三种情况进行土方挖填方量的计算,采用方格网计算法计算填挖方量。
通过对比分析,综合考虑,将本项目±0.000由8.9米提高为10米,可以减少土方开挖4.3万方,节省工期15天,降低造价。
3土方平衡方案分析
土方平衡的原则是场内尽可能形成流水作业,加快材料和土方的周转,消耗完场内的土方,减轻后续堆放压力,尽量减少回填土方外购[4]。
鉴于以上做出以下几种方案对比,分析如下:
(1)整体土方平衡(理论)计算
根据原始地面方格网和建筑《总平面图》确定的竖向标高,采用方格网计算法对国际交流中心的填挖方量进行计算。
整体土方平衡计算结果如下:
| 填方(m³) | 挖方(m³) | 外运(m³) |
土石方工程量 | 135009.9 | 212183.1 | 77173.2-2184=74989.2 |
(2)基础施工阶段基坑肥槽回填计算
本工程基坑深度较深,基坑开挖边坡须放坡处理,地下车库主体完成后车库四周肥槽方能回填。
基坑肥槽回填计算结果如下:
肥槽回填土工程量
段落 | 回填高度(m) | 回填长度(m) | 回填方量(m³) | 备注 |
1 | 6.7 | 116 | 2728 | |
2 | 11.2 | 142 | 7730 | |
3 | 10.3 | 286 | 13521 | |
4 | 5.3 | 272 | 4455 | |
总量 | 28434m³ |
(3)排洪暗渠区域内土方回填计算
排洪暗渠区域内,目前现状地势较低,为填方区,拟定施工方案如下。
①方案一:排洪暗渠暂不施工,预留施工区域不回填,经计算,排洪暗渠预留区域可填方量约为25212m³。
②方案二:立即优先施工排洪暗渠,后回填至竖向标高,经计算,先施工排洪暗渠后回填至竖向标高,可消耗土方量约为:20757.2m³。
(4)养殖棚处受影响无法回填的土方计算
未利用面积为1203㎡,根据原地貌标高5.4m计算,填至竖向设计标高11m,需填土高度为5.6m。经计算,养殖棚周边,无法回填的填土方量约为6736.8m³。
(5)海岸线沿线红线与车库外墙间处土方回填计算
海岸线沿线红线均为回填区,通过计算,海岸沿线填至设计竖向标高填土总量约为18619.7m³。
(6)结论:
本工程总挖方量为212183.1m³,总填方量为135009.9m³,需最少外运土量为74989.2m³,挖方须优先施工为施工提供工作面,填方因受现场排洪暗渠、护波堤、养殖棚等影响,若不解决将增加土方外运量。
4土方施工
土方施工是建设项目施工中的重要工序。本工程的土方工程主要包括以下工程。[5]。
(1)清表
一般清表厚度为15cm,如遇水田、旱地等地段要控制在30cm以上。
(2)场地平整
清表完成后,要对建筑物控制线进行放样。根据设计竖向标高,对场区内进行开挖、回填施工。
(3)基坑开挖
开挖顺序如下:
第一阶段按照放样坡顶线进行大范围、由外向内一次开挖,开挖深度不超过1m,将地下车库范围开挖成型;
第二阶段整体进行大开挖,每次开挖深度不超过1.5m,开挖至1、2、3区基坑底标高,其中基坑底0.3m为人工清槽;
第三阶段整体开挖完成后施工,主要施工区域为2-C区,按照放坡开挖的方式进行施工,预留0.3m人工清槽至设计基坑底标高。
(4)基础回填
回填料优先选用开挖土石方,回填时要保证回填料的质量以及回填后的夯实遍数。
5成本控制
成本管理涉及很多方面,通过调整土方平衡计算,维持或更改关键线路,降低项目成本[6]。
(1)通过土方综合平衡计算,共分析了6种平衡方案对比;
(2)通过联动设计合理采取了合理选择土方开挖及回填界面与标高;
(3)就近囤积回填土,减小实际土方运距。
(4)考虑施工需要临海等部分区域回填土结合施工进度分批分次回填。
运距费用差额按照5元/m3来计算,50000m3土方最终实现节省成本250000元。
6结语
针对本项目所采取的EPC总承包模式、依山临海的复杂地形条件,从竖向设计优化、土方平衡分析、土方施工、成本控制等方面探讨EPC模式下的土方平衡管理,EPC模式需从设计阶段入手,结合场地勘测,优化竖向设计,从而实现控制建设投资的目的。
参考文献:
[1]张学利.EPC总承包模式下的工程项目管理研究[D]西安:西安建筑科技大学,2008.
[2]叶轩,邓朗妮,吴志强,刘晓凤.复杂地形下的土方平衡应用研究[J].项目管理技术,2019,17(1):88-93.
[3]孔丹.复杂地形条件下工业园规划中的土石方平衡优化研究[D]长沙:中南大学,2013.
[4][6]李乃师,黄立杰.浅析土方平衡方案研究及在成本管理上的应用[J].珠江水运,2019,5:45-46.
[5] 王素芳,焉明哲. 建设项目施工全周期土方平衡分析及实践[J].建筑技艺,2020(S1):271-272.
1作者简介:王晋(1990——),男,硕士,助理工程师。
通信地址:山东省青岛市即墨区(266200)。
电子邮箱:514993956@qq.com。