施工方案的選擇是施工組織設計的重點,直接影響工程施工的質量、工期和經濟效益。施工方案的經濟比選可為工程項目施工決策提供依據,保證所選施工方案的科學性、經濟性,達到降低施工成本的目的,在工程的整個建設周期中具有指導性意義。
施工方案經濟比選的方法一般可分為定性分析和定量分析兩類。定性分析只能分析各方案的優缺點,如施工操作上可否利用現有的材料、機械和設備;材料能否多次周轉;機械能否一機多用等。這種方法在比選時受評價人的主觀因素影響大。定量分析法是對各施工方案的預計投入進行計算分析,如人工、材料及機械臺班消耗、工期等進行計算、比較,用分析數據說話,比較客觀,支撐性強,所以定量分析的方法是施工方案經濟比選的主要方法。
本文采用定量分析法對成貴鐵路宜賓金沙江公鐵兩用特大橋 2#墩鉆孔樁基礎施工、菜壩岷江特大橋主墩 17#水中墩承臺施工技術可行性方案根據為完成施工任務所需要消耗的各種資源數量,如人工、材料、機械、工期等要素進行分析計算,來介紹可行性施工方案的經濟比選在建筑工程項目現場施工管理中的實際應用。
一、工程實例 1:成貴鐵路金沙江公鐵兩用特大橋 2#墩鉆孔樁基礎施工
1、項目工程概況宜賓金沙江公鐵兩用特大橋為雙層橋面,上層橋面為四線高速鐵路,下層為六車道城市快速主干道,全橋長 1875 米。主墩為 2#、3#水中墩,其中 2#墩位于成都岸江堤邊(實為半水中半陸上),共 28 根3.4m 鉆孔樁,樁長 48m.承臺尺寸50.6*26.6*7m,頂面標高為+264.8m,底面標高為+257.8m,局部沖刷線為+252.9m.
實測地面標高與設計地面標高有變化,靠岸側有大量碎石填方,并進行了地面部分硬化。
2、主墩 2#墩鉆孔樁施工的兩種施工方案:
方案一、根據金沙江水文資料、實際地面標高,鉆孔平臺擬采用放坡開挖,筑島后形成臨時平臺,筑島頂面標高為 276.0m,邊坡坡度采用 1:1,并進行必要的邊坡防護,保證邊坡在鉆孔樁施工期間的穩定性。鉆孔樁施工期間,保證填挖方的平衡,避免土方的不合理轉運,施工工期 5 個月。施工期間,采用 50t 履帶吊、25t 汽車吊安裝鉆機、鋼護筒、鋼筋籠、灌注設備等。
方案二、鉆孔平臺采用鋼管樁、分配梁、橋面鋼板的結構形式。
鋼管樁采用鋼板在鋼結構加工廠制作,鋼管樁整根插打。單根鋼管樁長約35m,重 7t 左右。鋼管樁采用 50t 浮吊及打樁錘起吊入樁架并插打。鋼管樁插打就位后(2 根以后),開始平聯鋼管的連接,將鋼管樁連成整體。鋼管樁間的聯結系經增加部分設施后可作為鋼護筒插打的下導向架。平臺縱橫梁采用型鋼。鉆孔平臺縱梁沿順橋向布置,縱梁上面鋪設短分配梁,以避開樁位。所有橫縱梁間、縱梁與鋼管樁樁頭間均需焊接。分配梁完成后,鋪設鋼橋面板即形成鉆孔平臺。3、兩種施工方案的經濟比選分析根據施工方案人員組織、機械配置、材料消耗、施工時間及企業內部定額水平測算上述兩種方案的直接費成本,不計現場經費等其他費用。人工費、機械費成本根據企業內部定額水平,既企業定期發布的勞務分包單價及機械租賃單價進行計算,材料費成本根據宜賓地區材料調查價格進行計算。在企業內部定額中,非主體工程的勞務分包單價費用中一般含施工輔助用小型機械及零星輔助用材料,但起重機械、打樁錘、水上船舶等大型機械除外,需單獨計算。方案一、預測施工成本如下:【1】
方案二、預測施工成本如下:考慮平臺使用時間在兩年以內,鋼管樁、分配梁在工程施工中均可周轉多次使用,材料利用率較高,計算材料成本費用時按照新購材料三次攤銷計算;橫梁、連接系、橋面鋼板材料成本費用考慮材料回收及損耗,回收價格為新購材料價格的 60%,回收的材料重量按原重量的 98%計算,計 2%的損耗?!?】
上述表中材料單價均為考慮攤銷或回收后的單價,通過對兩種施工方案經濟比選數據對比得出:方案二比方案一施工成本預計高出 62.5 萬元。方案一是根據2#墩所處的位置位于岸邊,半水中半陸上,岸邊有大量的碎石填筑,利用現有的地理條件,技術可行工期可控。方案一經濟性遠高于方案二,其施工成本可節約30.7%,經濟效益明顯,結論:采用方案一施工。
二、工程實例 2:成貴鐵路菜壩岷江特大橋水中主墩
17#墩承臺施工1、項目工程概況:
菜壩岷江特大橋橋梁全長 1186.95 米,跨徑布置為:13×32.7m 簡支箱梁+(48.8+80+48.8)m 混凝土連續梁+(140+224+140)m 鋼桁連續梁+(32.7+32.7)m 簡支箱梁。主橋主墩 17#、18#墩位于岷江中,每墩基礎為 12 根2.5m 鉆孔灌注樁。承臺結構尺寸為 22m×14.4m×4m.
2、主墩 17#墩承臺施工的兩種施工方案:
方案一、采用820 鎖口鋼管樁圍堰的施工方案。17#墩所處位置地質條件為強風化砂巖夾泥巖、弱風化砂巖夾泥巖,需配置兩臺沖擊鉆配合插打鎖口鋼管樁圍堰,鋼管樁插打完成后,鋼管樁內回填砂卵石、混凝土。圍堰平面尺寸17.6m*25.4m,鎖口鋼管樁樁長 15.5 米,入巖深度約 6 米,工期需 4.5 個月,圍堰總重量 415t.
方案二、鋼板樁圍堰施工方案,圍堰平面尺寸 17.3m*25.4m,鋼板樁單根長12 米,入巖深度約 6 米,地質條件為強風化砂巖夾泥巖、弱風化砂巖夾泥巖,需配置一臺靜壓植樁機施工鋼板樁圍堰,工期需 3 個月,圍堰總重 295t.
3、兩種施工方案的經濟比選分析
采用上述工程實例 1 的施工成本測算方法計算兩種方案的直接費成本。
方案一、預測施工成本如下:【3】
經濟比選說明:鎖口鋼管樁作為周轉性材料使用,根據施工工期,計算 5 個月的租賃費、鄭州至宜賓運輸費(運距 1500km);拉森Ⅵ鋼板樁由于資源有限,需從上海運至宜賓地區,計算 3.5 個月租賃費、運輸費(運距 2000km);內支撐、圈梁等鋼結構按新制回收計算成本,材料回收價格為新購材料價格的 60%,材料損耗率按 2%計,數量回收 98%,制造、安裝、拆除成本費用按企業內部定額標準計算;鎖口鋼管樁內回填混凝土、砂卵石的人工費含在鎖口鋼管樁插打、內支撐制造安裝等的人工費中;鎖口鋼板樁插打人工費、機械費為靜壓植樁機的費用,靜壓植樁機需從上海運至宜賓地區,計算運輸費。
將以上經濟數據對比得出方案二相對方案一的優點有:工期縮短 1.5 個月、投入鋼材數量少 120t、施工成本減少 33.5 萬元。施工成本節約達 18.2%,經濟效益顯著,結論:采用方案二施工。
綜上所述,在建筑工程項目施工管理中,對施工方案進行的經濟比選工作具有重要的地位和作用,能為項目管理決策者在施工方案選擇時提供依據。做好施工方案經濟比選工作,可為工程施工節約直接費成本,帶來可觀的經濟效益,從而提高企業的利潤水平,為企業的生存和發展提供強有力的保障。
參考文獻
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