水利水电工程中,土坝、堤防、道路、围堰等施工往往需要大量的土石填筑。土石填筑工程一般分为土石坝(堤)填筑和一般土石方回填两种。两者的施工工艺大致相同,比较而言,土石坝(堤)填筑对土料及碾压的要求更高。
编制土方填筑工程应考虑以下因素:土石填筑由土料开采运输、压实两大工序组成。土方填筑单价包括土料开采运输单价和压实单价两部分。
1.土料开采运输单价
土料开采运输单价是指自土料场开采运输土料至填筑工作面每立方米土料的费用。它是由覆盖层清除摊销单价和开采运输单价组成,在土石坝物料压实(填筑)概算综合单价中以“土料运输(自然方)” 单价(元/m3)的形式表示(只计直接费)。
其中,覆盖层清除摊销单价,是指每立方米自然方土料应分摊的覆盖层清除(包括土料处理)费用。覆盖层摊销单价计算主要有两种方法:
(1)覆盖层清除摊销单价(元/m3自然方)=覆盖层清除
费用(元)/土料总方量(m3自然方)
(6-1)
式中:清除总费用可套用土方开挖工程定额进行计算。
(2)覆盖层清除摊销单价(元/m3自然方)=覆盖层清除单价×摊销比例(%)
(6-2)
式中:摊销比例(%)=覆盖层清除方量(m3自然方)/土料总方量(m3自然方)×100% (6-3)
开采运输单价,同土方开挖工程。应根据设计确定的土料级别、挖运机械、运输距离选用相应的定额计算。
土石料开采运输单价编制时应注意以下问题:
(1)料场覆盖层清理。水利工程土石填筑需要大量的土石料或砂砾料,需勘察有足够储量的料场供料。根据填筑土料的质量要求,料场上的杂树、杂草、不合格的表土等都必须予以清除,清除所需的人工、机械、材料等费用,应按相应比例摊入土石料单价中。
(2)土料开采运输。土料的开采运输,应根据工程规模,尽量采用大料场、大设备,以及提高机械生产效率,降低土料成本。土料的开采运输单价的编制与土方开挖工程相同,应根据设计确定的土料级别、挖运机械、运输距离选用相应的定额计算。只是当土料含水量不符合规定时需要增加处理费用, 同时需要考虑土料损耗和体积变化因素。
(3)土料处理费用计算。当土料的含水量不符合规定标准时,应采取挖排水沟、扩大取土面积、分层取土等措施,如仍不能满足设计要求,则应采取降低含水量(翻晒、分区集中堆存等)或加水处理措施。
(4)土料损耗和体积变化。土料损耗包括开采、运输、雨后清理、削坡、沉陷等损耗,以及超填和施工附加量。
体积变化指土料的设计干密度和天然干密度之间的关系。例如设计要求坝体干密度为1.670 t /m3,而天然干密度为1.400 t/m3,则折实系数为1.670/1.400=1.193,亦即该设计要求的1 m3坝体实方,需1.193 m3自然方才能满足。从定额(或单价)的意义来讲,土方开挖、运输的人工、材料、机械台时的数量(或单价)应扩大1.193倍。
2.压实单价
土石方压实机械有羊足碾、气胎碾、平碾、振动碾等。常用的施工方法有:
(1)碾压法:靠碾滚本身重量对静荷重的作用,使土粒相互移动而达到密实。常采用羊足碾、气胎碾、平碾等机械,适用范围较广。
(2)夯实法:靠夯体下落动荷重的作用,使土粒位置重新排列而达到密实。适用于无黏性土,能压实较厚的土层,所需工作面较小。
(3)振动法:借助振动机械的振动作用,使土粒发生相对位移而得到压实。主要机械为振动碾,适用于无黏性土和砂砾石等土质及设计干密度要求较高时采用。
影响压实工效的主要因素有土(石)料种类、级别、设计要求、碾压工作面等。土方压实定额大多按这些影响因素划分子目。
(1)土料种类、级别。土的种类一般有土料、砂砾料、土石渣料等。土料种类、级别对土方压实工效有较大的影响。
(2)设计要求。设计对填筑体的质量要求主要反映在压实后的干密度,干密度的高低直接影响到碾压参数(如铺土厚度、碾压遍数),也直接影响压实工序的工效。
(3)碾压工作面。较小的工作面(如反滤体、心墙等)不能发挥机械的正常效率。
3.编制土石料压实单价时应注意的问题
(1)现行土方填筑定额,除列有土方压实所需的工、料、机消耗量外,还列有“土料运输”项目。计算土方填筑综合单价时,应先计算“土料运输”单价,将“土料运输”单价视为材料预算价,计入土方填筑综合单价。为统一表现形式,编制单价时,一般应根据施工组织设计选定的开采运输方式,按定额规定的每立方米土料开采运输定额中的人工、材料及机械数量直接计入土料压实定额,计算土方填筑工程综合单价。定额的“土料运输”单价,指将土料运输至填筑部位处所发生的全部直接费,即:
定额“土料运输”单价=覆盖层清除摊销单价+开采运输单价
(2)若向地方购买土料,则定额“土料运输”单价中还需加计“土料购买费”。
(3)土方填筑单价,应包括土料开采、运输、推平、刨毛、碾压、削坡、补边夯、洒水等全部费用。
(4)各压实(填筑)定额中,单独列示了填筑每100 m3实体所需的填筑物料定额用量(如土坝需土料126 m3自然方),该定额用量已计入了体积变化、各项损耗、超填及施工附加量,编制土方填筑工程单价时,不得加计任何系数。
现行概算定额的综合定额,已计入了各项损耗、超填及施工附加量,体积变化也已在定额中考虑,并不得加计任何系数或费用。当施工措施不是挖掘机、装载机挖装自卸汽车运输时,可以套用单项定额。此时,可根据不同施工办法的相应定额,按下式计算取土备料和运输土料的定额数量:
每100压实成品方需要的自然方量=(100+A) ×设计干密度÷天然干密度
(6-4)
综合系数A,包括开挖、上坝运输、雨后清理、边坡削坡、接缝削坡、施工深陷、取土坑、试验坑和不可避免的压坏等损耗因素、综合系数A可根据不同的施工方法与坝型和坝料按《水利建筑工程概算定额》规定选取(见第五章表5-5),使用时不再调整。
(5)土石方的重复利用,有直接利用料和间接利用料两种。
①直接利用料:利用开挖料直接运至填筑工作面,在开挖处计算开挖和运输费,在填筑处只计算碾压费。不得在开挖和填筑单价中重计或漏计。
②间接利用料:即考虑开挖和填筑在施工进度安排上的时差,或因其他原因不能直接运至填筑工作面,开挖料卸至某堆料场,填筑时再从堆料场取土,需经过二次倒运,在进行单价分析时,开挖处计算至堆料场的挖、运费,填筑处计算二次倒运的挖、运、压费。
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