土方平衡在EPC模式下的应用

土方平衡在 EPC模式下的应用

王晋 1 季书培 王海龙

（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]。

1工程概况

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：

（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

（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。

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