李明 王良棟 付國河
【摘 要】倒虹吸工程投標文件中總價措施項目清單施工期排水費16.5525萬元,由于沒有充分研究水文地質資料,對施工降水困難估計不充分,實際發生的施工降水費用7679.4185萬元,造成工程后期資金緊張,嚴重影響合同執行。
【關鍵詞】總價措施項;施工期降水費
The total price of the project is unreasonable to affect the implementation of the contract
Li Ming1,Wang Liang-dong2,Fu Guo-he3
(1.ID number:410883198805260019;
2.ID number:410322198507093814;
3.ID number:410421199003070030)
【Abstract】Inverted siphon project bidding documents in the total price of the project list of construction period drainage fee of 16.5525 million yuan, due to the lack of adequate study of hydrogeological data, the construction of difficult to estimate the precipitation is not sufficient, the actual construction of precipitation costs 7679.4185 million, resulting in late funding , Seriously affecting the implementation of the contract.
【Key words】The total amount of measures;Construction period of precipitation
1. 引言
本工程由進口連接渠道段、進口閘室段、倒虹吸管身段、出口閘室段和出口連接渠道段組成,工程總長共計1550m。其中兩端渠道總長374m,進口渠道段長99.4m,出口渠道段長274.6m;倒虹管身段水平投影長1015m,進口漸變段、閘室段長68m,出口閘室、漸變段長93m。施工區內地下水位高程為88.6m,倒虹吸建筑物位于地下水水位以下,需進行降水施工。從2009年4月開始進行降水,先后組織了2次降水試驗、3次大的降水方案的調整后,歷經7個月的時間,才基本滿足換填施工要求,隨著基坑降水漏斗基本形成并逐步穩定及換填的結束,降水施工轉入常態。由于施工期降水量較勘探期降水量大、地下分水嶺發生變化、地下水補給量和補給范圍較招標文件描述的大、2010年8月18日暴雨洪水災害導致地下水位上升、滲透系數K實際值較招標文件提供的K值發生變化,導致實際施工降水方案較招標文件確定的降水方案發生了變化,大大增加了該工程的施工難度及施工成本。
2. 降水工程
基坑降水經歷了試驗性降水、強降水、常態降水三個階段,降水過程簡述如下:
2.1 試驗性降水階段。
2.1.1 前期試驗性降水于2009年4月開始進行,總長143.4m,地下水位88.6m,基坑開挖底部高程82.7m,要求基坑水位降至82.0m。由于現場防洪堤的影響,基坑實際開挖長度為60m左右。
2.1.2 前期試驗性降水基本上可劃分為三個階段:
(1)第一階段降水時,降水管井布置在開挖線外側一米處,井間距為48米。對子堤以東(92+820~92+873.087)基坑進行降水。左岸和右岸同時運行共計8臺額定抽水量為100m3/h水泵。
(2)經過一段時間的抽水井內降深約為3.35m,中間觀測坑水位下降最大降深為0.36m,水位穩定在88.557m,與建基面位置(82.713m)尚差5.844。根據現場抽水情況及現場采集的數據分析,地質含水層的滲水量比原先預計的要大,此方案井位的間距和排距布置過大,滿足不了施工降水的要求,需要對降水管井的結構和布置進行調整。
(3)第二階段試驗性降水自2009年6月26日開始至8月13日,在第一次降水試驗后,在總結經驗的情況下,在左右岸馬道靠近外邊坡線處加設一排降水管井,井間距為25m,管井材料由無砂混凝土管換為加筋混凝土管,馬道處每個降水井內配備兩臺水泵。在09年6月23日經過專家咨詢、討論后, 09年6月26號22:00開始第二次降水,首先運行馬道處10個降水井,配置額定抽水能力為260m3/h水泵5臺,340 m3/h水泵5臺, 后來為加快降水速度,09年6月27號17:00開始運行開口線處原先的8個降水井,配置額定抽水量為100m3/h水泵8臺,降水井布置如下:
(4)在抽水過程中根據現場跟蹤測量,發現基坑水位下降仍不明顯,因此在基坑中間采取了增加明排的方式,截止到09年8月5日,基坑內明排水泵已增至14臺,明排泵的額定抽水能力為240m3/h水泵8臺,100m3/h水泵2臺160m3/水泵4臺,此次降水連續進行近一個月,但是基坑水位一直穩定在81.75m左右,距換填土層底還有1.75米,仍不能滿足施工要求,因此需要進一步調整降水方案(見圖1)。
(5)第三階段試驗性降水,自2009年8月14日開始至2009年10月7日,為保證對基底的土層進行換填,同時考慮到進行永久工程施工時場地較為狹窄的客觀條件,所采用的明排的方法不能滿足后期施工要求的,為此項目部經過研究,決定沿基底開挖邊線外1m處布置按間距8m(不再布設第一、二級降水井;在已施工第二級降水井的地段,按第二級、三級降水井綜合間距8m補充布設第三級降水井,降水井成井口徑750mm,下部主要過水斷面的過濾器采用外徑470 mm、內徑400 mm的加筋混凝土大孔徑過濾器,其長度為12m,外纏尼龍網。上部16m井管擬采用外徑480 mm、內徑430mm的普通無砂混凝土管)、井深28m新增第三級降水管井,井內布置160m3/h的潛水泵。endprint
(6)根據以上方案,經過兩個多月的降水(期間挖除了IV92+780子堤,并布設了第二級和第三級降水井)水位降至82.3m高程,仍不能滿足短期內進行基坑換填施工要求,此次降水試驗連續進行近兩個月。
(7)下圖是第二級降水結束,建立第三級降水井點時的照片(見圖2)。
2.2 強排水階段。
(1)在降水始終無法滿足施工要求的情況下,經多方討論決定,從2009年10月8日開始繼續加大抽排水力度,在基坑周邊布設了多個明排集水坑,投入多臺離心式水泵對基坑范圍內的地下水進行強排,方案調整后,降水效果較為明顯,至2009年11月25日,基坑水位已降至80.4m高程,基本滿足基底換填施工要求。
(2)2009年12月7日,第一階段換填施工完畢,強排時增加投入的明排、井排等水泵部分關停或移位,到12月15日基坑水位雖恢復至81.7m~82.2m高程,但仍能滿足混凝土底板的施工要求。
2.3 常態性排水階段。
自2009年12月16日開始,基坑降水漏斗基本形成并逐步穩定,降水施工轉入常態。
下圖是倒虹吸井點降水時分三級同時抽排的照片,此時離建基面只有一米高(見圖3)
3. 影響因素分析
通過對倒虹吸地理及地質條件、基坑抽水試驗結果、基坑降水現場記錄等進行分析,產生降水方案發生重大變化的主要原因如下:
3.1 在2005年、2006年的降水量分別是246.9mm和390.4mm,而2008年、2009年、2010年、2011年 的降水量卻分別達到613.4mm、549.6mm、670.3mm和596.9mm,特別是2010年8月18日普降暴雨,18日20:00~19日8:00的12小時內降水量竟達到226.3mm, 18日22時至19日20時,最大降水量達303毫米,發生50年一遇特大山洪,施工期屬于豐水年,流域內的徑流水量加大,加大了施工降水難度和降排水量。河道位于太行山山前沖洪積扇裙的中上部分,上游水量較為豐富,可見地表明水,至下八里溝時已無地表明水。并且在石門水庫泄洪時也未見地表明水,充分說明該河段豐富的地表水源均滲入地下,另外豐水年對地下水側向徑流補給量加大,通過徑流流向工區,地下水補給豐富。3、2010年“8.18”50年一遇洪水淹沒基坑為恢復干地施工所具備的降水漏斗導致二次降水。
3.2 施工期降水量較勘探期降水量大。
在2005年、2006年的降水量分別是246.9mm和390.4mm,而2008年、2009年、2010年、2011年的降水量卻分別達到613.4mm、549.6mm、670.3mm和596.9mm,特別是2010年8月18日20:00~19日8:00的12小時內降水量竟達到226.3mm, 8月18日22時至19日20時,河南省輝縣市西部普降暴雨,最大降水量達303mm,發生50年一遇特大山洪,施工期屬于豐水年,降水量明顯較往年大,導致流域內的徑流水量加大,加大了施工降水難度和降排水量。
3.3 地下水補給豐富,補給范圍廣。
根據招標設計階段工程地質勘查報告水文地質條件描述“場區地下水補給來源主要為大氣降水、河水入滲補給及地下水側向徑流補給”。在投標期施工方現場踏勘發現場區附近無地表水,采砂坑(12m深左右)內無水,咨詢當地百姓河道幾十年來均未過水,依照招標圖紙基坑井點降水布置示意圖,制定投標時降水方案為48m一眼降水井結合集水坑、截水溝,配置IS100-65-315型離心泵的方法進行降水,綜合報價為16.55萬元。但現場實際地下水的補給非常豐富,并且補給范圍較大,主要體現在以下幾個方面:
(1)從招標設計階段工程地質勘查報告地形地貌“工程場區位于太行山南麓山前沖洪積扇裙的中上部,地勢由西北向東南傾斜,地表坡降6‰,地面高程98~101m”可以看出倒虹吸工區位于河道流域較低的位置,地下水補給向工區方向集中。
(2)開工后,經多次踏勘,河道上游水量較為豐富,可見地表明水,至下八里時已無地表明水。并且在石門水庫泄洪時也未見地表明水,充分說明河道豐富的地表水源均滲入地下,另外豐水年對地下水側向徑流補給量加大,通過徑流流向工區,地下水補給豐富。
3.4 井點降水導致了分水嶺的變化,致使抽水量大范圍增加。
因地下強透水層范圍很大,在長時間大降深持續排水的情況下,導致了分水嶺的變化,改變了地下分水嶺的位置,地下水補給范圍更為廣泛,直接導致了抽水量的加大。
3.5 2010年“8.18”洪水淹沒基坑導致二次降水。
2010年8月18日22時至19日20時,施工區普降暴雨,最大降水量達303mm,發生50年一遇特大山洪。此次特大山洪將已經形成的施工降排水基坑全部淹沒,為恢復施工生產,將淹沒破壞前已經形成的降水漏斗再次恢復。洪水過后,整個施工區地下水位較洪水前上升,降排水量增大。
3.6 滲透系數在同一滲透等級內存在變化。
施工區內主要為第四系上更新統和全新統地層。現從老至新分述如下:
3.6.1 上更新統(alplQ3)沖洪積成因,主要為上段(alplQ23),巖性主要為卵石。卵石:以淺紫紅色、深灰色為主,成份以石英砂巖、石英巖、灰巖為主,少量為片麻巖,粒徑一般2~6cm,最大10cm 左右,分選差,多為次圓狀。卵石含量18%~45%,礫石含量25%~55%,中粗砂及泥質充填,砂為灰黃色,局部夾有薄層重粉質壤土、砂壤土、細砂透鏡體。本層厚度大于17.9m,未揭穿。
3.6.2 全新統(alplQ4)洪積成因,分為全新統下段(alplQ14)和全新統上段(alplQ24)。
(1)全新統下段(alplQ14):巖性以卵石為主,部分為礫石。層厚3.5~11.6m。卵石:淺紫灰、灰色,成份主要為石英巖、石英砂巖、灰巖,少量為片麻巖。粒徑一般3~7cm,分選差,多為次圓~渾圓狀,卵石含量一般50%~75%,礫石含量15%~31%,中粗砂及泥質充填。本層頂部普遍分布有礫砂、中粗砂、礫質砂壤土、重砂壤土和中壤土等透鏡體,厚度0.4~8.2m。endprint
(2)全新統上段(alplQ24):巖性以卵石為主,部分心灘及漫灘頂部有0.3~0.5m 厚的細砂和砂壤土薄層。層厚3.4~9.7m。卵石:淺紅色、深灰色,成份主要為石英巖、石英砂巖、灰巖,少量為片麻巖,粒徑一般4~10cm,最大可達40cm 左右,分選差,多為渾圓狀~次圓狀,卵石含量59%~77%,礫石含量16%~22%。中粗砂及泥質充填。現階段由于當地村民采砂,該層卵石已基本被采篩砂。原級配已遭破壞,剩余粗顆粒堆與采砂坑相間,相對高差約3~5m。
(3)人工堆積(rQ)巖性為卵石,主要為人工采砂廢棄的粗顆粒。成份以石英巖、石英砂巖、灰巖為主。粒徑4~10cm,最大可達50cm 左右。卵石含量70%~80%。一般在地表呈橢圓形石堆,高3~5m,面積大小不等。其中在河的左岸,大部分已被推平,上鋪0.5m 厚的重粉質壤土。
(4)根據招標設計階段工程地質勘察報告《各土層力學性指標建議值》所示卵石層滲透系數K=77.76~150.3m/d,按一期基坑(長60m)計算,倒虹吸基坑理論排水量為1250~2165m3/h。但從試驗性降水的結果看,截止2009年10月7日,基坑地下水位未降到設計高程的情況下,一期基坑(長60m)的總排水量已達到約5436 m3/h。究其原因,主要是施工期屬于豐水年,降雨量大,補給量和補給范圍較大。另外我部委托黃河勘測規劃設計有限公司采用將正在實施試驗性降水的一期基坑(長60m)降水井群視為一個“大井”,將基本穩定的基坑總排水量視為“大井”的涌水量,將基坑底部的平均地下水位降深視為“大井”的地下水位降深,作為一個單降深的穩定流抽水試驗來計算工區內的滲透系數,經不同方式的計算,滲透系數為K=390m/d。也就是說在同一滲透等級滲透系數存在變化,較招標文件給出的滲透系數大。
(5)基礎級配碎石換填設計變更降低了建基面高程
3.7 二期基坑開挖后,由于IV94+145~IV94+190段、IV94+203~IV94+260.658段建基面地層有變化,基礎級配碎石換填設計變更使開挖建基面下降1.3 m,從而增加了降水難度及抽水歷時。
3.8 排水方式改變。
投標時及進場時監理批復的施工設計黃水河渠道倒虹吸基坑排水方式均采用集水井法降低基坑地下水位的技術措施,每個建筑物采用兩臺清水泵抽排。進場以后通過抽水試驗,重新上報黃水河渠道倒虹吸基坑降水方案經監理批復改為管井降水,一期降水采用新打機井39眼,裝配78臺潛水泵的管井降水方案;二期降水采用新打機井32眼,裝配64臺潛水泵的管井降水方案。由于排水方式改變,新增降排水設施、設備,加大了投入。
4. 過錯優先是否合理
(1)由于施工期降水量較勘探期大、地下分水嶺發生變化、地下水補給量和補給范圍較招標文件描述的大、2010年8月18日暴雨洪水災害導致地下水位上升、滲透系數K實際值較招標文件提供的K值發生變化,導致實際施工降水方案較招標文件確定的降水方案發生了較大變化,增大了本工程的施工難度、增加了施工成本。
(2)下圖是降水匯總的兩條渠道之一,長度約5公里,全襯砌硬化,看流量多大,施工期近3年,16萬元的降水費用連一個小時的電費機械臺班都不夠(見圖4)。
(3)依據監理批復的實施性施工組織設計中降水方案計算降水費(見表1)。
5. 公平合理過錯優先原則
根據設計公司09年10月進行的抽排水試驗成果,實際滲透系數為390m/d,大于招標文件提供的滲透系數77.6~150.3情況屬實,但是承包人作為有經驗的承包商,未能按照招標文件提供的最大滲透系數在實際施工中充分考慮和規劃布置,也應承擔相應的責任。
6. 結束語:在投標階段,必須重視總價形式的措施項目費用,如施工期降水費,有時業主估計的措施項目費用出入很大,需要依據施工圖紙認真評估。從合同管理的角度,承包人同標文件中措施項清單中降水費16萬元,為總價承包項目,因此本變更不成立,實際施工中產生七千多萬元的降水費用。
參考文獻
[1] 《河南省建筑工程工程量清單綜合單價》建筑工程(2002版).
[2] 《工程建設強制性條文》(水利工程部分)2010年版.endprint