预应力混凝土管桩造价指标影响因素分析

2015-08-24 180 0

  0、前言
 
  对于大部分工程而言,桩基的工程造价往往占到整个造价额的8%~9%,所占比例较高,而且还有一定的不确定性。项目的可研阶段都会考虑同类工程的相关桩基的费用比例。那么经验有多大的可靠度,参考价值有多大?往往会考虑建筑的基地面积和建筑面积两种参考值来估算。本文结合某个具体工程,通过上部结构与桩基造价的比例关系入手,进而确定指标,并给出了指标的确定流程。
 
  1、桩基受力原理基础
 
  1.1桩基受力模型
 
  桩作为结构向地基的传力构件,一般的设计是采用桩与桩顶承台形成符合构件,并承担上下结构的传力中枢,其直接的作用就是将全部的静荷载和动荷载通过合理的传力路径,传到承载结构的土层或岩层。对于很多普通的房屋建筑,其基础工作原理是承受从上部构件传来的竖向荷载,但在高耸对于一些工程中的桩基础还有考虑风荷载、波浪力、地震力等多种水平方向的荷载及其产生的弯矩。
 
  1.2桩基造价研究流程
 
  桩基的造价研究流程有如下几个侧重点,包括上部荷载的变化导致的桩基造价的变化;还有上部荷载对应于单位面积荷载的变化情况,对于建筑结构的变化会对应于单位面积上荷载的变化,对于桩基的基本承载能力要考虑到地基的力学性质、桩基的选型。从相关的研究表明,可以通过已有工程的桩基造价指标来预判造价,这样我们就要将地基的情况和桩基的类型给与确定,进而进行桩基造价的对比分析。
 
  1.3桩基载荷能力的估算
 
  对于建筑物的结构的变化、荷载的变化、以及后续使用功能的不同都与该建筑的工程结构安全等级有着直接的联系。如下表所示,给出了不同结构形式和建筑功能的建筑的不同荷载标准参考值。
 
  表一、单位面积荷载参考值(KN/m2)
 
   框架钢混凝土 混合结构 钢结构
 
  办公室、写字间 14~19 14~25 10~14
 
  公共建筑 21~28 15~32 12~27
 
  2、PHC造价的组成要点
 
  2.1管桩清单造价组成
 
  计算管桩的造价,在很多省份的定额往往采用立方米来计量,但是建筑市场的报价中更多的则是按照经验使用平方米作为计量单位。通过研究08清单,将其所指向的全部内容进行计算,一般包括下述费用:
 
  1)桩基基本费用包含桩基的人工费和材料费以及机械费;以及分项工程需选择的管理费,企业利润,和风险费用,包括清单所列的管桩填充材料、防护费用;还要从设计的角度进行一一列出做到将漏项完全避免。
 
  2)还要将措施费考虑全面,其中必要的安全文明措施费用,现场的临施费用、如果是在冬雨季进行施工,特殊天气和季节的措施费用也要考虑其中如果使用了大型的机械,其进出场的费用也要考虑其中。
 
  3)很多项目都存在着变更所以暂列金额也要按照10%~15%的比例计算预备费。
 
  4)按照5%左右的比例预留规费和税金。
 
  2.2桩基检测费
 
  按照规范要求,桩的检测包括承载力和桩身完整性的检测,检测标准可参见JGJ94—2008《建筑桩基技术规范》。选择检测的数量和范围选用的标准可参见JGJ106—2003《建筑桩基检测技术规范》;对于桩基的检查费用的标准可参见《工程勘察设计收费标准》,但是此标准只能作为参考,具体取费还是要结合地区具体情况来进行收费。
 
  2.2.1桩基承载力检测
 
  对于验收前的单桩检测,一般可采用静载试验来完成,从经验来看对于单桩的竖向抗压承载力的检测误差很小。进行测量时一般可按照如下比例进行取值,按照规范要求需要随机选择检测桩数三根以上,且还要从总桩数的1%的数值给与要求;如果工程较小,桩数低于50根,则测试桩也能少于2根。对于检测桩的检测费用可以按照如下方法得出:80元/吨或是设计承载力×2×100元/吨来进行计算。例如某桩单桩承载力为1500kN,则可得造价为1500/9.8×2×80=24489元。
 
  2.2.2桩身质量检验
 
  对于桩基质量的检验即指基桩的动力检测,且不按照设计等级给与区分。此类检测的测桩数不低于总桩数的30%,还要要求每个承台所属的桩基的检测数量不能少于1根,从总桩数来要求还不能少于10根。桩身质量检测造价可按照180元/根进行粗估。以上检测费用一般是由业主单位来承担的,在工程概算中可将其列为其他费用,对于桩基综合单价则不含上述检测费用。
 
  3、假设验算及造价指标因素分析
 
  本文选用江浙地区某工程实例作为基础算例,选择江浙地区具有代表性的土质作为为计算依据,并依此对桩基的造价指标进行相应的规律总结和分析。
 
  3.1变柱网
 
  本工程为普通框架结构,简单初装修、风荷载按照0.45kN/m2,分别设定柱网尺寸为8m×8m、10m×10m、12m×11m、10m×8m、12m×12m五种不同框架柱网尺寸来进行研究,计算中忽略水平力荷载偏心影响,设定为只有竖向荷载对桩基础的传力,在此基础上来研究桩基的造价变化情况。
 
  3.1.1计算假设条件
 
  1)设建筑面积为9000m2左右,5层钢筋混凝土框架,层高分别为4.2+3.5×4m;
 
  2)结构屋面恒载构成:gk=7.5kN/m2,qk=0.5kN/m2;
 
  结构楼面恒载构成:gk=6.5kN/m2,qk=2kN/m2;
 
  3)粉煤灰砌块墙体荷载:(10×0.2+1)×3.2=9.6kN/m;
 
  4)选择持力层⑦1混砂;
 
  5)PHCAB500125,桩长29m,单桩承载力特征值1600kN,桩综合造价280元/m(不含承台及筏板);
 
  6)抗震设防烈度7°,Ⅱ类场地土。
 
  3.1.2计算结果及分析
 
  由上述的不同条件下所研究的单位面积下管桩综合造价指标分析,可得到如下结论:对于结构形式相同,建筑面积接近的建筑,桩基的造价也基本相同,单位面积下的管桩造价也比较接近;对于不同尺寸的柱网对于单位面积下的桩基的造价影响几乎没有;同时地震反应对于单位面积下的桩基造价也没有明显的影响。
 
  3.2桩基指标单位的确定
 
  对于基础工程的造价指标的确定,必须得到合理实用的单位,进而使其能够合理的地为指标数据所反应。对于造价人员应该从专业的角度对于项目的不同的面积、高度、基地面积来得到相应的桩基造价,并得到合理的桩基造价指标单位。
 
  3.2.1计算假设条件
 
  1)建筑面积在9000m2,层高3.8m;
 
  2)柱网10×10m;
 
  3)抗震设防烈度7°、Ⅱ类场地土情况;
 
  4)其他假设条件参照前述例子。
 
  3.2.2计算及分析
 
  对于选择建筑面积还是基底面积来作为桩基造价指标单位可通过如下过程来判断:可以采用相对标准偏差对研究内容进行不确定性的研究、测量结果的精度,结果越小,说明精度越好。分别使用建筑面积还是基底面积进行研究可以分别得到的相对标准偏差值为:0.059和0.620。因此,可有如下结论:
 
  1)用建筑面积桩基造价指标比用基底面积造价指标更合理。
 
  2)采用建筑面积桩基指标,基底面积、高度在一定范围内对桩基造价指标影响不大。
 
  4、结论与建议
 
  结合笔者的设计和施工经验,对于研究范围内及研究基础,笔者通过对于一些管桩造价指标的数据统计和研究,并为工程研究人员提出如下建议。
 
  4.1结论
 
  1)首先要结合选址处的地质条件和上部结构类型来确定是否选用桩基。
 
  2)选择类似桩基指标做参考时首先要固定定性变量,即同类地区土质及桩型。
 
  3)采用建筑面积作为桩基造价指标单位是更有广泛的使用几率。
 
  4)柱网尺寸和结构对地震的反应对桩基造价几乎没有影响。
 
  4.2建议与思考
 
  国家有关部门可以通过组织收集施工结算资料,进行数据分析,得到造价指标数据,并应用计算机和网络技术实现数据共享。通过不断改进,建设工程造价指标对建设工程造价控制方面将会起到有效、科学的指导作用。
 
  参考文献
 
  [1]GB50500-2008建设工程工程量清单计价规范[S].
 
  [2]康章.单位工程造价指标编制方法的探讨.第三届海峡两岸土木建筑学术研讨会.2007.
 
  [3]张红俊,孟盟.工程造价指标应用分析[J].科技向导,2011(23):186.[4]段德意.浅谈工程造价指标的编制[J].科技传播,2011(3)(上):28.

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