劉亞梅

(中國市政工程中南設(shè)計研究總院有限公司，武漢 430010)

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展和城市化進程的推進，城市市政建設(shè)需求與日俱增，人與地的矛盾日益突出，地下空間的開發(fā)規(guī)模逐漸擴大，伴隨而來的深基坑工程越來越多。對于華南地區(qū)半地下式污水處理廠站項目，常常面臨的基坑工程深度大、水文地質(zhì)條件復(fù)雜、軟弱地基范圍大、周邊環(huán)境保護要求苛刻以及項目工期緊等問題，三軸水泥攪拌樁以施工工期短、防滲性能好、周邊環(huán)境擾動小、圍護造價低等特點被廣泛應(yīng)用。然而三軸水泥攪拌樁因平面布置和施工工藝的差異，在工程計量和工程計價中存在分歧和爭議，因此三軸水泥攪拌樁的工程量計算和費用計取，是當前造價從業(yè)人員面臨的新課題。

1 三軸水泥攪拌樁工程計量問題

1.1 三軸水泥攪拌樁工程計量存在的問題

三軸水泥攪拌樁是采用施工機械三軸鉆孔攪拌機，將一定深度范圍地基土和鉆頭噴出的水泥漿液、壓縮空氣進行原位均勻攪拌，各施工單元間采用重疊搭接施工，形成的連續(xù)完整的地下連續(xù)擋土隔水結(jié)構(gòu)[1]。三軸水泥攪拌樁一次成活三個樁徑截面，以搭接方式形成一幅樁體。根據(jù)應(yīng)用類別不同，平面布置分為全斷面套打和全斷面非套打。全斷面套打是指連續(xù)實施的三軸水泥攪拌樁有一個樁徑完全重疊施工，全斷面非套打是指連續(xù)實施的三軸水泥攪拌樁以部分搭接咬合的方式施工。

各省市編制三軸水泥攪拌樁定額時，定額說明中定額工程量計算規(guī)則不盡相同。對于三軸水泥攪拌樁每幅單元樁搭接部分是否扣除存在爭議；采用全斷面套打和全斷面非套打施工方式時，重復(fù)攪拌的單圓形截面是否需要重復(fù)計算存在分歧。

1.2 三軸水泥攪拌樁工程量計算

水泥攪拌樁的定額工程量計算規(guī)則為樁徑截面面積乘以樁長。三軸水泥攪拌樁，三軸同時鉆入為一幅，一次成活三個樁徑截面，幅內(nèi)三軸存在面積搭接，單幅三軸水泥攪拌樁如圖1所示。

設(shè)樁徑為850 mm，樁軸(圓心)矩為600 mm，則每次成活樁截面積S為三個單圓形面積扣減交叉重疊部分，其交叉重疊部分為4個弓形面積，計算方法為：

樁半徑d=0.6/2=0.30 m

圓心距r=0.85/2=0.425 m

圓心角θ=2×acos(0.3/0.425)=90.20°

圓面積S1=π×0.4252×3=1.702 4 m2

扇形面積S2=π×0.4252×90.20/360=0.142 2 m2

弓形面積S4=S2-S3=0.142 2-0.090 3=0.051 9 m2

每次成活樁截面積S=S1-4×S4=1.702 4-4×0.051 9=1.494 8 m2

整個樁徑采用全斷面套打方式，幅與幅間有單圓形截面交叉重疊，單圓形陰影部分為套打部分，如圖2所示。整個樁徑采用非套打方式，幅與幅間搭接咬合截面交叉重疊，如圖3所示。

三軸水泥攪拌樁每幅單元樁三孔一次成樁，以幅為單位。采用全斷面套打和非套打施工方式，不同之處在于每幅單元樁之間的搭接面積不同。對于同范圍加固土體，不同施工方式下的水泥總量相同，全斷面套打法因單圓形截面交叉重疊打入單元樁幅數(shù)更多，則每幅單元樁的水泥摻量更小[2]。故三軸水泥攪拌樁采用套打和非套打施工方式，定額工程量均可按每幅單元樁截面積計算，不必考慮幅與幅之間的界面搭接部分，差異可按水泥摻量體現(xiàn)。

2 三軸水泥攪拌樁工程計價

2.1 三軸水泥攪拌樁計價存在的問題

三軸水泥攪拌樁計價，各省市因定額編制主體差異而有所不同。有的省份編制有單軸水泥攪拌樁定額，但無三軸水泥攪拌樁定額；有的省份分別編制有單軸水泥攪拌樁和三軸水泥攪拌樁定額，但未區(qū)分全斷面套打和全斷面非套打施工方式，以致三軸水泥攪拌樁單價與施工方式不相符。當三軸水泥攪拌樁施工量較大時，對該單位工程結(jié)算影響較大。

2.2 三軸水泥攪拌樁定額套用

在《深圳市市政工程消耗量定額(2017)》中，三軸水泥攪拌樁定額子目有區(qū)分全斷面套打和全斷面非套打，按加固土重(1 800 kg/m3)的15%考慮，對于設(shè)計要求的水泥摻量可以進行動態(tài)調(diào)整[3]。定額工程量計算規(guī)則，不管是全斷面套打還是全斷面非套打，均明確幅與幅之間搭接部分不扣除，但未明確每幅單元樁搭接部分是否需要扣除。

在《廣東省市政工程綜合定額(2018)》中，三軸水泥攪拌樁定額子目以全斷面非套打設(shè)置，按加固土重(1 800 kg/m3)的20%考慮，水泥摻量可以根據(jù)設(shè)計要求動態(tài)調(diào)整；全斷面套打時，定額子目的人工費及機具費乘以系數(shù)1.50，材料費不變[4]。定額工程量計算規(guī)則，明確非套打三軸水泥攪拌樁工程量按設(shè)計樁長乘以每幅單元樁設(shè)計截面積計算，每次成樁時與群樁間的重疊部分工程量不扣除；采用套接一孔法施工，工程量按成樁后的樁長乘以每幅單元樁截面積計算，套接部分不重復(fù)計算。

在《海南省市政工程綜合定額(2017)》中，三軸水泥攪拌樁定額子目未區(qū)分全斷面套打和全斷面非套打，水泥摻量按加固土重(1 800 kg/m3)的15%考慮，可以根據(jù)設(shè)計要求動態(tài)調(diào)整[5]。定額工程量計算規(guī)則，對于全斷面套打和全斷面非套打，均未明確幅與幅之間搭接部分是否扣除，也未明確每幅單元樁搭接部分是否需要扣除。

根據(jù)造價管理站發(fā)布的定額說明和定額子目，三軸水泥攪拌樁樁徑850 mm，水泥摻量按加固土重(1 800 kg/m3)的20%考慮。不同定額編制主體，對于全斷面套打和全斷面非套打定額消耗量見表1。

表1 三軸水泥攪拌樁定額消耗量表(計量單位：10 m3)

根據(jù)對比發(fā)現(xiàn)，根據(jù)《深圳市市政工程消耗量定額(2017)》，三軸水泥攪拌樁不論采用全斷面套打，還是全斷面非套打施工方式，工程量不扣除幅與幅之間的搭接部分，工程量不體現(xiàn)差異，但定額子目的水泥消耗量存在差異，三軸水泥攪拌樁施工方式不同，工程造價以單價不同體現(xiàn)差異。根據(jù)《廣東省市政工程綜合定額(2018)》，三軸水泥攪拌樁采用全斷面套打施工方式時，定額工程按套接單圓形截面面積扣除考慮，定額子目的人工和機具消耗量是全斷面非套打的1.5倍，三軸水泥攪拌樁施工方式不同，工程造價以工程量和單價均不同體現(xiàn)差異。而對于《海南省市政工程綜合定額(2017)》，三軸水泥攪拌樁定額子目設(shè)定本身存在爭議，無法具體分析。對比之下，三軸水泥攪拌樁因布置方式差異，定額工程量以每幅單元樁截面積計量，定額單價主要以水泥消耗量體現(xiàn)，編制工程造價更為便捷。

2.3 不同布置方式三軸水泥攪拌樁造價對比分析

三軸水泥攪拌樁根據(jù)不同的應(yīng)用類型，平面布置方式以全斷面套打和全斷面非套打最為常見。對于180φ850 m加固長度范圍，樁長10 m，按單排相同樁徑(水泥摻量15%)單軸咬合(φ850@600)、三軸套打(φ850@600)和三軸非套打(φ850@600)布置方式，參考深圳市市政工程消耗量定額(2017)，工程造價結(jié)果見表2。

表2 不同布置方式水泥攪拌樁投資估算表

由表2可知，單軸水泥攪拌樁咬合、三軸水泥攪拌樁套打和非套打三種布置方式，三軸套打施工方式造價最高，三軸非套打施工方式造價最低。咬合搭接模式下，單軸咬合與三軸非套打的工程量和單價均不相同，但造價相差不大，三軸套打比三軸非套打造價高約27.63%。故為了三軸水泥攪拌樁的造價編制更精確，造價站應(yīng)根據(jù)不同布置方式設(shè)置定額子目。

3 工程實例

深圳市地鐵12號線二期工程停車場出入線下穿沙井三期水質(zhì)凈化廠西南角，北出入線穿越地塊約187 m，南出入線穿越地塊約137 m，影響面積約4 800 m2。深圳市地鐵集團為保障地鐵在淤泥層盾構(gòu)施工，需在地鐵下穿區(qū)域進行水泥攪拌樁地基加固。但就地基加固方案，地鐵集團與沙井三期項目部存在分歧。

方案一：地鐵集團為考慮工程成本，下穿水質(zhì)凈化廠三期段地層加固建議采用格柵式φ600@450單軸攪拌樁進行加固，加固范圍為隧道頂部以上2 m，隧道底部至淤泥層以下1 m，隧道左右兩側(cè)各5 m。工程配備2臺三軸攪拌樁機，工期約45 d。

方案二：沙井三期項目部為考慮加快工程進度，下穿水質(zhì)凈化廠三期段地層加固建議采用格柵式φ850@600三軸攪拌樁進行加固，加固范圍為隧道頂部以上2 m，隧道底部至淤泥層以下1 m，隧道左右兩側(cè)各5 m。工程配備4臺單軸攪拌樁機，工期約128 d。兩種方案投資估算表見表3。

表3 地基加固投資估算對比表

《深圳市市政工程消耗量定額(2017)》未明確每幅單元樁搭接部分是否需要扣除，此次計算三軸水泥攪拌樁投資未考慮扣除單元樁搭接，其中扣除單元樁搭接部分，投資降低約10%。

該工程方案一，投資高，但工期短；方案二，投資低，但工期長。經(jīng)深圳地鐵集團與沙井三期項目部協(xié)商，考慮各方項目實施進度及工期要求，最終選擇實施方案一，則三軸水泥攪拌樁的計量和計價直接影響工程最終結(jié)算。

4 結(jié) 論

為三軸水泥攪拌樁能準確結(jié)算，各省份應(yīng)統(tǒng)一定額工程量計算規(guī)則和計價方法，單幅樁定額工程量應(yīng)扣除圓形截面搭接部分，幅與幅之間的搭接面積不應(yīng)扣除。建議各省市合理編制水泥攪拌樁定額子目，既要區(qū)分單軸水泥攪拌樁和三軸水泥攪拌樁，也要區(qū)分全斷面套打和全斷面非套打施工方式。其定額工程量可按每幅單元樁為單位計量，以水泥消耗量不同來體現(xiàn)造價差異。