渠道工程水泥改性土施工及费用计算
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摘要： 本文针对渠道施工的特点，以某工程为例分析了渠道工程水泥改性土施工工艺和内容，同时对各工序机械配置情况进行了说明，提出了费用计算的方法和原则。
Abstract： According to the characteristics of canal engineering and taking a project as an example， this paper analyzes the modified cement soil construction technology and content in canal engineering， and illustrates the mechanical configuration in each process， and proposes the cost calculation methods and principles.
关键词： 渠道工程；水泥改性土；施工；费用
Key words： canal engineering；modified cement soil；construction；cost
中图分类号：[TV91] 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）03-0088-02
0 引言
水泥改性土系指将具有一定自由膨胀率的天然土料，掺入一定比例的水泥，以改善膨胀土的性质或结构，使膨胀岩（土）丧失膨胀潜能，并在一定程度上提高土体抗剪强度和承载能力，在膨胀土地区可充分利用开挖料，实现土料的就地取材。在南水北调中线干线工程施工过程中，为提高膨胀土渠段的地基承载力，采用了水泥改性土换填施工方法。因渠道工程水泥改性土施工工艺、施工设备等的特殊性，大型水利工程较少采用，且现行的建筑工程定额和公路交通工程预算定额针对性不强，没有完全涵盖渠道工程水泥改性土施工内容。本文针对此问题，结合某工程实例介绍了渠道工程水泥改性土施工及费用计算。
1 工程概况
某渠道工程开挖后，发现膨胀岩（土）存在的裂隙既有随机分布的无方向性裂隙，也有具有一定组合型和优势方向的裂隙，既有表层分布的裂隙，也有浅层和深层分布的裂隙，这些裂隙一般较光滑，其土体力学指标较低，容易引起边坡失稳。现场实际地质情况揭示，膨胀岩体内发育有不同类型的破裂结构面，特别是粘土岩裂隙较为发育，在对塌滑体勘探中发现有连通性好的裂隙，裂隙节理面光滑，具蜡状光泽，含水率高，裂隙面略呈弧形，延展性一般较好。为保证渠道工程的质量，经多方论证、综合比选，业主单位提出了采用水泥改性土作为渠道换填土料，对膨胀土挖方渠道的渠坡及弱膨胀土填筑的渠堤进行保护。
2 施工工艺
施工工艺是工程施工的依据，也是费用计算的基础。工程施工前应首先选择适合工程实际情况的施工工艺，因此不同工程施工工艺不尽相同，施工费用也存在差别。现以南水北调中线干线工程某项目水泥改性土施工为例进行分析。
2.1 工艺流程 该标段渠道工程改性土施工包括渠底改性土换填、挖方边坡改性土换填、填方边坡土包边保护、渠顶改性土填筑。因换填工程中开挖土石方为常规项目，本文不再赘述，仅对改性土拌制和填筑进行讨论、说明。该标段根据渠道改性土填筑施工技术要求、结合项目实际情况，选择了厂拌法施工工艺。主要工艺流程为：料区覆盖层清除土料开采运输碎性土拌制改性土填筑。
2.2 工作内容及设备配置情况 ①料区覆盖层清除 主要用装载机对料区进行清理，清除附着物和不合格土层，为土料开挖做准备。②土料开采、运输。主要工序为：土料翻晒土料破碎拢堆装车运到拌合场堆方。工作内容是用履带式拖拉机配三铧犁翻晒土料，当含水率达到25%左右时，用轮胎式拖拉机配旋耕机破碎土料2～4遍，当含水率降至23%以下时，用装载机拢堆，用1m3挖掘机配20t自卸汽车将土料运到拌合场存料区集中堆放。③碎土。主要工序为：装载机上料碎土机破碎土料（通过输送带）进拌和机配料仓。该标段根据改性土填筑工程量设置5套拌合系统，每套拌合站配两套碎土机，碎土机型号为WHB-200型、PT300型，每套碎土机配一台ZL50型装载机上料，碎土机破碎后通过皮带机将破碎过的土料传送到拌合设备料仓。④改性土拌制。拌和机为拌合系统的一部分，待破碎好的土料进入拌合设备料仓后，拌和机可根据土体称重系统匹配控制相应水泥掺量，调整含水量，待改性土拌制好后，直接通过皮带传送到自卸汽车中，改性土运输采用20t自卸汽车运输至施工作业面。⑤改性土填筑。主要工序为：开凳摊铺碾压削坡养护。工作内容是首先对填筑渠坡开凳，采用TY220推土机配合1.6m3反铲挖掘机施工，将渠坡开挖成台阶状以保证土体结合，台阶高度与每层铺土厚度相同；开凳完成后，用TY220推土机将运至工作面的改性土进行摊铺，配合GPS监控；用22t凸块震动碾在平行于铺料长度的方向进行后退震动碾压，对边角接头处大型机械碾压不到、易漏压的部位，由人工采用蛙夯或冲击夯等小型设备夯实，碾压合格后进行下一层填筑。在填筑完成后，人工配合挖掘机进行削坡，并及时进行洒水养护。
3 费用计算
建筑及安装工程费由直接工程费、间接费、企业利润和税金组成。而直接工程费由直接费、其他直接费和现场经费组成，除直接费按照人工、材料及施工机械消耗量乘以相应单价计算费用外，其他的费用均按照直接费或直接工程费等为基数乘以相应的费率计取。本文参照某渠道工程水泥改性土施工工艺计算填筑费用。
3.1 单价确定 人工单价按照《水利工程设计概（估）算编制规定》相应的编制规定和价格水平计取，同时应结合项目管理水平，对人工消耗量考虑适当的提效系数。
材料单价参照改性土施工期间项目所在地省（市）造价信息部门公布的材料信息价的平均值或加权平均值计算。机械设备单价，除碎土设备、改性土拌合设备外，其他机械设备依据上述人工及燃料单价确定方法和《水利工程施工机械台时费用定额》计算。
3.2 特殊机械设备摊销费用计算 对于碎土设备、改性土拌合设备等大型施工机械，因定额中无相同设备。按照设备台时费用计算原则，确定相应的费用，计算公式如下：设备台时费=折旧费+修理及替换设备费+安装拆卸费+人工费+燃料动力费经测算，某工程碎土设备135.95元/台时、改性土拌合设备186.73元/台时。按照定额消耗量计算机械设备费时，同时应结合项目管理水平，对机械设备消耗量考虑适当的提效系数。
3.3 消耗量确定 ①人工及机械设备消耗量：对于常规施工工序如土料开采运输、翻晒、改性土运输、碾压等，其人工、机械消耗量参照2002《水利建筑工程预算定额》中相应子目确定。而对于土料碎土、改性土拌制及改性土削坡等项目，因无定额参考子目，业主单位委托专业机构通过现场观测法、试验室试验法等方法，对人工、机械消耗量进行了测定，按照该标段以上单价确定方法，经计算，碎土直接费3.64元/m3、改性土拌制直接费0.96元/m3，改性土削坡直接费4.17元/m3。②水泥消耗量：改性土的水泥掺量根据天然土料膨胀特性，经室内试验确定，水泥掺量按下式计算：Gs=S×Gc/（1+ω-0.25）式中：Gs——水泥重量；S——水泥掺量百分比，根据被改性土的膨胀特性确定；Gc——被改性土重量；ω——被改性性拌和时含水量。改性土拌制材料费计入改性土填筑项目中。
3.4 费用计取 通过以上方法计算出水泥改性土填筑直接费，再结合项目所处位置和实际情况，依据《水利工程设计概（估）算编制规定》，确定其他直接费、现场经费、间接费、企业利润和税金，从而确定渠道水泥改性土填筑费用。
4 结束语
水泥改性土换填处理膨胀岩（土）施工问题通过实践证明是可行的，相对于抗滑桩防护、喷锚防护等施工，水泥改性土换填在利用开挖土料的同时，施工方法简单、易行，保证了工程质量，节约了工程投资，对以后大型水利工程施工提供了借鉴经验。
参考文献：
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