高速公路工程改擴建項目關鍵技術及經濟分析

楊家宏

（北京中鐵國際招標有限公司，北京 100010）

近年來，我國高速公路建設規模有擴大的趨勢，高速公路的交通流量也日益上漲，造成一部分建設年限較長的老舊高速已經無法滿足現有的交通需求，必須進行擴建，提高高速公路的交通容量。下面本人結合現場實際情況，對改擴建項目部分關鍵技術以及成本控制進行分析。

1 機械開挖石方施工工藝及單價分析

1.1 石方開挖方案對比

本標段為擴建路段，邊坡最大高度為25.5m，邊坡坡比為1：0.75，緊鄰既有高速公路，施工面狹窄，路基石方施工直接危及高速公路行車安全。根據招標文件和設計圖紙要求，邊坡開挖采用分臺階進行爆破開挖，爆破作業時須進行臨時交通管制，禁止車輛通行。但上場后，高速公路管理部門不允許施工時采取交通管制和中斷行車措施，同時，為保證高速公路行車安全，業主要求將路基石方開挖的常規爆破方式改為采用破碎錘破碎或靜態爆破的施工方式進行施工，但靜態爆破成本很高，經測算每立方米開挖石方需要450 ～500 元/m3，為了降低成本和確保原京珠高速公路行車安全，采用液壓破碎錘挖掘機破碎石方施工方法。

1.2 機械開挖石方施工工藝

（1）液壓破碎錘挖掘機破碎石方施工方法，對于現場的控制測量，選擇利用全站儀進行測量，可以提高邊坡開挖的精度，在開挖前，先用白石灰畫出輪廓線，監理工程師現場確認無誤之后再進行開挖施工。

（2）對于石方的開挖，選擇自上至下、分層開挖的方式，開挖之前，先用液壓巖石破碎錘將厚度較大的巖石破碎，因山體陡峭，自卸車無法上至山頂裝車，破碎時需配置挖掘機配合挖除松渣并倒運至山坡下，再由挖機裝車，自卸汽車運至棄渣場堆放。為了避免開挖巖石時，液壓巖石破碎錘的沖擊力損壞基面巖體，應該在開挖時預留一定的保護層，一般為30cm，然后，選擇人工風鎬的施工方式，使用01-30 型手持式風鉆開挖施工，風鉆采用12m3/min 移動式柴油空壓機供風，人工剝離開挖至設計邊坡面。

（3）按照合同規定堅石和次堅石為石方，其余全為土方，軟石雖然劃為土方，但在施工過程中軟石施工也需要爆破施工，考慮的行車安全問題，軟石也只能采用破碎錘破碎開挖，導致成本增加。

1.3 機械開挖石方成本測算

（1）根據合同估價原則要求，按投標截止日前的行業規定及發包人控制價所采用的工料機單價和費率編制預算，并按招標時本合同段中標人的中標價較招標人控制價的下浮率下浮。機械開挖石方是在改擴建項目中才有的施工工藝，還沒有定額等參考依據，經過多次與業主方面進行溝通，2011 年8 月17 日下午，在T2 標項目部，廣樂公司、樂昌管理處、總監辦及T1、T2 合同段項目部相關人員就擴建段路塹石方開挖（鑿巖法）單價確定原則進行商討，會上就高速公路擴建工程路塹石方開挖由于受營運、交通安全等客觀條件的制約，無法采取爆破施工，根據《關于發送廣樂高速公路北段技術變更協調會議紀要的函》（粵高路建函【2011】33 號）要求，京珠擴建工程路塹石方開挖采用液壓破碎機鑿巖方案。依據《施工承包合同》第15.3.2、15.4 款規定，路塹石方開挖（鑿巖法）單價進行初次談判。紀要如下：

鑿巖單價分析原則：（1）按鑿巖機的市場臺班價及實際臺班消耗量，分析出鑿巖的成本價。（2）按業主控制價預算對比標段合同的下浮率，分析出石方單價中的石方開炸費用。（3）鑿巖石方的綜合單價=原合同石方開挖單價+鑿巖單價-原石方開炸費用。最終鑿巖新增單價以上級單位批復為準。會上確定液壓破碎錘臺班價格為4160 元/臺班，實際臺班消耗量為50m3。根據以上原則分析出預算單價為125 元/m3。而清單中標價格為26 元/m3，由于中期計量只能按照清單價格計量，導致資金投入較大。

2 水磨鉆樁基成孔施工工藝及單價分析

2.1 工法變更原因

我標段橋梁樁基原設計為嵌巖樁，巖層堅硬，根據設計圖紙統計，樁基鉆孔土層86%為次堅石和堅石，需采用重型大功率沖擊鉆鉆孔施工。由于本項目橋梁為既有橋梁擴建加寬項目，新建橋梁樁基距老橋不足2m，樁基鉆孔施工沖擊動能和振動勢必對老橋結構穩定和安全造成影響。考慮到鉆孔對既有橋梁的影響，在設計技術交底時，設計單位明確要求橋梁加寬樁基應采用人工挖孔樁施工，因石質堅硬，挖孔施工必須進行爆破作業，但業主和高速公路管理部門又不允許爆破施工。為解決樁基成孔難題，我單位通過對大量類似工程樁基施工方案的調查比較后，認為采用小型水磨鉆機成孔施工工藝能有效控制對既有橋梁結構的影響，且該工藝已在西南部分城區及居民聚居區樁基施工中得到大量應用，施工工藝成熟，施工過程可靠。我單位中標樁基單價是根據招標設計文件，按普通鉆孔樁進行報價的。現為保證既有高速公路行車安全和橋梁結構安全，須將普通鉆孔樁變更為小型水磨鉆機樁基。

2.2 施工工藝

引入的水磨鉆型號為LM150 型，功率4kW，鉆筒長度60cm，成孔方式為在孔內沿護壁方向連續鉆取周邊巖芯，貫通后再沿十字中心線連續鉆孔，將巖柱切割為4 塊，然后將4 塊巖體脹裂松動后吊運出孔外。在施工過程中，將施工隊伍分成三組，分別進行鉆芯、巖石松動、出渣工作，形成流水施工作業。水磨鉆施工的優勢是成孔規則、不爆破，對孔壁擾動小，對于傳統的爆破方式有了很大的提高，同時，大大提高了施工質量，還可以很好的阻止孔壁滲水，確保整個施工過程的安全可靠。但是，受施工空間狹窄的影響，施工進度相對爆破要慢，施工成本相對于人工挖孔、機械鉆孔較高。

圖1 水磨鉆施工圖

圖2 成孔圖

圖3 出渣圖

2.3 水磨鉆樁基成孔施工成本測算

（1）根據現場實際情況測算，陸上嵌巖樁（100cm）樁基，成本價為3708.23 元/m，陸上嵌巖樁（120cm）樁基成本價為4392.94 元/m，利潤為7%，稅金為3.41%，陸上嵌巖樁（100cm）樁基單價為4949.57 元/m，陸上嵌巖樁（120cm）樁基單價為5879.13 元/m。

（2）編制依據：①《公路工程基本建設項目預算編制辦法》（JTGB06-2007）；②《公路工程預算定額》（JTG/T B06-02-2007）；③按投標截止日前的行業規定及發包人控制價所采用的工料機單價和費率編制變更工程預算單價；④按照招標時本合同段中標人的中標價較招標人控制價的下浮率下浮(詳見預算資料)。

3 新舊路基拼接加寬

在高速公路擴建項目中，新舊路基拼接也是一項重要的施工工序，是通車后是否影響路基穩定性的關鍵因素。

3.1 原有路基挖臺階

按照1:0.5 的放坡進行原有路基邊坡的開挖，接著挖臺階，深度為80cm，底面向路中心橫坡3%，臺階一直挖到跟原來的路面齊平。

3.2 新舊路基結合處鋪土工格柵

為了減少新舊路基交接處的沉降差，在路基頂面以下的臺階頂面鋪設單項拉伸鋼塑土工格柵。

3.3 加強新路基部分填前碾壓

（1）旱田段在填前碾壓前先填筑40cm 厚碎石土。

（2）水田段先把淤泥挖除后回填碎石土。

（3）填前碾壓采用強夯或沖擊碾進行沖擊壓實，壓實度不小于90%。

（4）水塘、魚塘等先進行拋石擠淤，再用碎石土填至水平面上。

4 結語

目前，國內對高速公路改擴建方面定額以及合同范本還不完善，現在改擴建項目都是在套用新建項目的定額、合同范本及技術規范，但在現場實際施工時，新建項目的相關規范并不適合改擴建項目。隨著社會的發展，在未來幾年中改擴建項目將成為國家建設的重點，從一個側面體現了交通建設可持續發展的內涵。