（1.中国建筑西南设计研究院有限公司，四川 成都 610041；

   摘 要：机场航站楼高填方区桩基塌孔处置方案的技术经济研究是航站楼项目造价控制的重要工作。本文从桩基质量、防护形式、施工成本三个维度对桩基塌孔处置方案进行了深入剖析，比选高填方区桩基塌孔最佳处置方案。在此基础上，针对桩基塌孔反压砼处置方案计价难点提出其计价方案，包括招标策划、反压砼充盈系数的确定、反压砼二次旋挖定额的选用、综合单价的确定等，以适应机场航站楼项目建设施工进度和造价控制需要，为机场航站楼项目高填方区桩基塌孔处置方案的选择及其计价提供参考思路。  

   关键词：航站楼；高填方；塌孔处置；计价

   0 引言

   航站楼项目是机场建设项目的重要组成部分[2]。同时，作为一个城市的“窗口”，航站楼项目的建设质量是机场项目成功与否的重要标准。因此，机场航站楼项目一般都有创优目标要求。建设领域重要奖项的创优工程要求[3]主要包括八个方面：一是工程必须安全、适用、美观；二是积极推进科技进步与创新；三是施工过程坚持“四节一环保”；四是工程管理科学规范；五是综合效益显著；六是注重对工程项目自身的研究；七是工程必须经过全面验收；八是工程质量实际情况符合申报要求。其中工程必须安全、适用、美观的一个重要要求就是地基基础与主体结构在全寿命周期内安全稳定可靠[4][5]，满足设计要求。具体到桩基，要求一类桩的比例达到90%以上。因此，桩基施工质量对于航站楼项目的建设质量而言是至关重要的。本文结合机场航站楼项目高填方区旋挖桩基施工特点，拟从桩基质量、防护形式、施工成本三个维度对塌孔处置方案进行比选研究，在此基础上，分析塌孔处置方案的计价难点，并提出其计价方案。

   机场项目选址一般以民用机场总体布局为前提。为保持机场运行和发展与城市规划相协调，其选址应占用良田耕地少，拆迁量少，并保持与城市距离适中，所以机场位置多为偏远的郊区[1]。同时，由于机场项目占地面积大，往往场区内地形复杂，地势起伏大，地质条件复杂，存在高挖高填，属于典型的高填方项目。机场高填方区域旋挖桩基由于地质条件的复杂性，在旋挖过程中容易出现塌孔等问题，为确保桩基质量满足创优目标，需要对旋挖桩基的塌孔等问题采取相应的处置方案[6]。桩基塌孔处置方案的技术经济性是航站楼项目造价控制的重要内容，其难点主要体现在以下两个方面，一是桩基塌孔的不确定性，即桩基塌孔与桩基所在点位的地质条件密切相关，虽然航站楼项目一般都进行了一柱一勘，但是由于高填方区地质条件的复杂性，仍然存在很大的不确定性。二是桩基塌孔处置方案需要满足桩基创优效果要求，这对桩基的处置方案提出了更高的要求。三是有些桩基塌孔处置方案涉及到计量的不确定性，如反压砼护壁，砼回填量每根桩基情况差异很大，无法按图计量，很多时候采用砼过磅等原始方式进行计量，很大程度上加大了计量计价工作的难度。基于以上难点，本文拟对机场航站楼项目高填方区桩基塌孔处置方案及其计价策略进行研究，以技术经济深度融合为原则，从技术实施要点、经济实施要点两个维度提出基于航站楼创优目标的桩基塌孔处置方案和主动控制的计价方案，为航站楼项目桩基造价控制奠定基础，并为类似项目高填方区域桩基旋挖塌孔计价提供参考。

   1 项目概况

   某机场项目南端及东侧是悬崖、陡坎和深沟，原地面坡度大，部分区域原地面坡度大于1：3（如图1所示）。边坡高差大，其中填方高度大于100m的边坡约1000m长，边坡高差最大约170m。

图1 某机场项目现场情况图

   航站楼项目高填方区域一般是根据结构专业基础选型确定桩基形式。该项目结构设计采用的是旋挖灌注桩，由于高填方区域土体的复杂性，该项目在桩基成孔过程中产生了塌孔、缩孔等现象，具体情况如下：

   桩基塌孔：航站楼项目建设工期紧张，高填方区域旋挖桩基施工往往在回填完成后相对较短的时间内进行桩基施工，不具备充分的沉降时间。因此，高填方区域土体具有固结性差、缝隙大、孔隙比大等特点，在桩基施工过程中容易产生塌孔。

   桩基缩孔：高填方区域地质条件复杂，对于部分软弱土区域填方可能存在塌孔与缩孔同时产生的现象，具体见图2。 

图2 桩基缩孔示意图

   航站楼项目高填方区域旋挖灌注桩基础施工可能存在的塌孔或缩孔对桩基质量影响较大，为满足航站楼项目创优目标，拟从桩基质量、防护形式、施工成本三个维度对航站楼桩基塌缩孔处置方案进行技术方案比选，择优选择桩基塌孔处置方案，同时，结合桩基塌孔处置方案进行计价策划，制定切实可行的经济方案，以实现航站楼耨高填方区桩基塌孔处置方案的安全、经济、适用、美观目标。

   2 技术方案比选

   航站楼项目高填方区域旋挖桩基施工难点主要是对桩基成孔过程中的塌孔缩孔现象的处置。航站楼项目在按照创奖建设要求进行建设时，一类桩的比例要求达到90%以上，但是，当航站楼项目处于高填方区时，旋挖桩施工时往往容易产生塌孔现象，在选择桩基塌孔处置方案时，一个重要的因素是必须确保处置后的桩基一类桩的比例达到90%以上。因此，航站楼高填方区旋挖桩基塌孔处置方案的选择对于航站楼的建设而言至关重要。

   2.1常见技术方案

   高填方区旋挖桩基施工塌孔处置主要包括人工清理、反压砼护壁、旋喷桩支护三种技术方案，其施工工艺情况如下：

   2.1.1 人工清理

   人工清理施工工艺相对简单，由施工人员对塌孔区域进行人工清理，但施工作业危险性高。

   2.1.2 反压砼护壁处置方案施工工艺

   航站楼高填方旋挖桩基塌孔反压砼护壁方案施工工艺包括旋挖钻进、察看塌孔情况、清除塌孔泥土、灌注C20早强混凝土、砼回填24小时后钻机跟进作业、旋挖成孔，具体详反压砼护壁方案施工流程详见图3。

图3 反压砼护壁施工流程图

   2.1.3 旋喷桩护壁施工工艺

   航站楼高填方旋挖桩旋喷桩施工工艺主要包括钻机定位、水泥浆制备、钻孔、插管、提升喷浆管与搅拌、桩头处理、器械清理、桩机移位，具体工艺流程详图4旋喷灌注桩护壁施工。

图4 旋喷灌注桩护壁施工流程图

   2.2 处置方案比选

   本文拟从桩基质量、防护形式、施工成本三个维度对桩基塌孔处置方案进行比较分析，在此基础上选择高填方区桩基塌缩孔处置技术方案。

   2.2.1 桩基质量

   桩基成孔过程中塌孔缩孔采用的处置方案不同，桩基成孔质量有所区别。人工清理方案在桩基塌孔后通过人工清理形成的桩孔由于塌孔导致孔壁凹凸现象严重，在砼浇筑成型后的桩基一般能够满足设计的承载力要求，但是，由于桩基成型质量较差，导致其一类桩比例相对较低。反压砼护壁方案在桩基塌孔后通过对反压砼的二次旋挖形成砼护壁，其桩基承载力与桩基成型质量均较好，一类桩比例较高。高压旋喷桩护壁方案在桩基塌孔后采用高压旋喷桩形成砼护壁，其桩基承载力与桩基成型质量均较好，一类桩比例高。

   2.2.2 防护形式

   桩基塌孔置方案从防护系统角度来说，包括主动防护和被动防护两种。人工清理方案对于塌孔缩孔的处置原理是在桩基成孔过程中边塌孔边清理，其防护形式为被动防护。反压砼护壁处置方案的原理是成孔过程中塌孔形成后回灌素砼土，在待混凝土浇筑凝完毕且初凝后，反压混凝土凝结达到一定强度后采用合适的钻头进行二次钻进，反压回填的混凝土便凝结形成护壁，其防护形式为被动防护。高压旋喷桩护壁方案对于塌孔缩孔的处置原理是在软弱土层施工时，为防止桩基成孔土体塌孔或缩孔，在旋挖灌注桩周边土体打入多根高压旋喷桩以形成支护，其防护形式为主动防护。

   2.2.3 施工成本

   桩基塌孔处置方案不同施工成本也各不相同，以直径1.2米桩基为例，桩基塌孔每米的处置单价分别为：人工清理方案为73-90元/m，反压砼护壁方案1469-1695元/m（1300-1500元/m3），高压旋喷桩方案1680-2800元/m。

   2.2.4 桩基塌孔处置方案选择

   本文从桩基质量、防护形式、施工成本三个维度对人工清理、反压砼护壁、高压旋喷桩三种桩基塌孔处置方案进行了分析，分析比较情况见表1。

表1 桩基塌缩孔处置方案对比表

   根据上述分析，反压护壁处置方案桩基质量好，虽然成本较高，能够满足航站楼项目创奖目标要求，同时，其成本相对旋喷桩支护形式要低，因此，在航站楼高填方区塌孔处置方案中，反压砼护壁方案是相对理想的选择。

   3 经济方案实施要点

   根据上述分析，反压砼护壁方案是相对理想的选择，但是，反压砼护壁方案计价在现行计价依据中无法进行直接计价，需要结合项目实际情况进行相应的计价策划，前置招标计价方案，解决过程计价的繁琐性和准确性。如某机场航站楼施工施工总承包桩基工程在前期招标时未考虑高填方区桩基塌孔相应处置方案及相应计价方式，在项目实施过程中高填方区桩基发生塌孔情况，经过多方案论证后采用反压砼护壁方式进行处置，反压砼工程量的确定方式主要是通过对砼进场用量进行过磅称重的方式确定砼用量，这种方式需要业主、监理、造价、施工四方对反压砼工程量进行全程跟踪计量，一方面对参建各方现场管理工作带来了挑战，另一方面砼过磅程序的增加对施工进度造成了很大影响，因此，合理确定反压砼计价方式，策划相应经济实施要点是提高造价管控水平、保障施工进度，合理分摊风险的重要手段。

   本文通过对多个航站楼项目高填方区桩基塌孔反压砼护壁计价方案的分析，提出以招标策划为主导，以反压砼充盈系数的确定和反压砼二次旋挖定额套用为核心的经济实施要点。该计价方案主要包括四个实施要点：一是招标阶段对反压砼护壁计价方案进行策划；二是合理确定反压砼充盈系数；三是合理确定反压砼二次旋挖定额套用；四是合理确定反压砼措施项目综合单价。

   3.1 招标策划

   招标阶段预设机械成孔灌注桩（反压砼）项目，工程量结合项目实际情况进行估算，同时为防止不平衡报价，在招标文件中约定不平衡报价处置方案。

   投标报价由投标人根据施工组织设计、地勘报告等资料自行报价，在项目实施过程中，对于现场发生的桩基塌孔，经监理、业主批准采用反压砼处置方案的，按机械成孔灌注桩（反压砼）项目执行，现场只需要对塌孔深度进行现场收方即可。

   因此，针对航站楼高填方区典型的桩基塌孔现象，在招标策划时采用该方案可以有效地解决砼现场收方难度、收方工作量、进度影响等问题，为航站楼项目的顺利建设提供了有力的保障。

   3.2 机械成孔灌注桩（反压砼）充盈系数的确定

   桩基塌孔后，孔壁形成坍塌孔壁，在砼回灌过程中，砼除了传统的向土体挤

压外，同时向坍塌区域挤压，其砼充盈量远大于传统的桩基砼充盈系数，合理确定砼反压护壁砼回灌工程量是砼反压护壁计价的重要内容，同时也是计价的难点。

   通过对多个机场航站楼高填方区塌孔处置方案及其计价的研究，作者认为可以在发承包阶段结合高填方填料、回填时间等因素分析桩基旋挖塌孔概率，并结合试验段桩基施工塌孔反压砼工程量的统计分析，测算反压砼充盈量平均水平，并据此确定反压砼充盈系数，以某航站楼项目为例，试验段桩基塌孔反压砼充盈量统计分析见表2。

   根据上述试验段桩基塌孔反压砼充盈量分析，该项目桩基塌孔反压砼充盈量为1.69m3/m3，在该项目施工总承包招标工程量清单中设置了机械成孔灌注桩（反压砼），招标控制价反压砼充盈系数可以参考1.69m3/m3进行编制。

   3.3 机械成孔灌注桩（反压砼）定额的选用

   反压砼二次旋挖是在回灌砼初凝后进行二次旋挖，由于初凝砼既不是土方也不是岩石，合理确定反压砼二次旋挖定额套用是合理确定反压砼措施项目单价的重要因素。

   为合理确定反压砼二次旋挖定额套用，可以根据反压砼初凝时的强度区间参考土方、石方强度确定参考定额。根据试验分析，反压砼初凝时的强度是3.5MPa，同时，根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）(2009年版)，单轴饱和抗压强度大于60Mpa的岩石称“坚硬岩”，介于30-60Mpa之间的称“较坚硬岩”，小于30Mpa的称“软岩”。根据上述岩石分类标准，反压砼初凝后的强度处于软岩强度区间。因此，其二次旋挖定额可以参考软岩旋挖定额。

   3.4 机械成孔灌注桩（反压砼）项目综合单价的确定 

   根据以上对机械成孔灌注桩（反压砼）项目成孔定额子目选用分析和灌注砼充盈系数的测定，机械成孔灌注桩（反压砼）项目综合单价按照相关定额计算具体见表3。

表3 机械成孔灌注桩（反压砼）综合单价计算表

   5 结语

   本文通过对机场航站楼高填方区桩基塌孔处置方案的比较、分析，从成孔质量、防护形式、施工成本三个维度确定了桩基塌孔反压砼处置方案，同时，结合多个航站楼项目高填方区反压砼措施项目计价方式，提出了以招标策划为主导，以反压砼充盈系数的确定和反压砼二次旋挖定额套用为核心，适应于航站楼项目建设施工进度和造价控制需要的航站楼桩基塌孔反压砼计价方案，从而有效的解决航站楼高填方区桩基塌孔处置方案选择及其计价难点，同时，希望能够为造价同行在处理类似问题提供一些参考。

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