水泥掺量变更对搅拌桩性质及造价的影响分析

■郑小凤

（东侨经济技术开发区财政投资评审中心，宁德 352100）

道路工程一般路线较长、构造较多，受自然环境、地质条件、建设规模、施工标准规范等多种因素影响，具有复杂的体系特性，因此它的造价控制是一个动态过程，从立项到竣工验收，贯穿于整个项目建设过程， 甚至对后期运营也会产生一定的影响[1]。设计阶段造价管控对整个过程起着关键作用，能够对工程造价造成的影响达到80%以上，其中设计变更是整个项目造价控制的重点，在项目实施过程中遇到复杂的地质条件或其他客观原因的影响，均有可能导致设计方案发生变化，产生设计变更，从而影响工程造价[2-3]。 在道路工程中，水泥搅拌桩加固软弱土层的技术已经得到广泛的应用， 工艺成熟。与预制管桩、灌注桩相比，水泥搅拌桩无钢筋笼制作及安装等工序，施工速度快、造价低，在对路基承载力要求相对较低的工程中具有独特优势。 而水泥掺量是影响搅拌桩工程性质和造价的重要因素，因此本文结合疏港路拓宽改造项目工程变更情况，分析探讨水泥掺量的变更对搅拌桩性质、项目造价的影响。

1 工程概况

疏港路拓宽改造项目，属于政府投资建设项目，位于工业集中区内，周边地块已开发多年，沿线企业较密集。 疏港路现为二级公路，双向四车道，路基宽21.5 m，设计速度40 km/h；改造后道路等级为城市主干路，路线全长约3000 m，红线宽度50 m，按主辅路型式设计，主路设计速度为60 km/h，辅路设计速度为30 km/h；全线共2 座桥梁，上跨郑歧溪和沈海高速，为减少新旧路基沉降差异，部分拓宽路基段和桥头段采用水泥搅拌桩处理；采用沥青混凝土路面。 项目周边原为海积滩涂区，地势平坦开阔，现开发为工业区。原路地面标高为1.8～6.2 m。 场地地层主要为第四系海积层淤泥、冲洪积层粉质粘土及卵石，基底为燕山晚期花岗岩。 根据工程地质勘察报告，本工程软土深度约为13 m 左右，设计水泥搅拌桩采用双向、双轴，两喷、两搅工艺，由同心钻杆上的多层叶片同时正、反向旋转搅拌，搅拌次数越多，水泥土拌和越为均匀，桩身强度更有保证。 根据设计，双向水泥搅拌桩呈等边三角形布置，桩间距为1.5 m，桩径为0.5 m，桩长穿透软土层到达强度高的下卧层，回填中粗砂50 cm 后进行水泥搅拌桩施工，待搅拌桩施工完毕28 d 并检测合格后，将砂垫层平整密实，并铺设第一层土工格栅，然后再铺设砂垫层及第二层土工格栅，后进行路基填筑（图1）。

图1 水泥搅拌桩复合地基横断面图

2 水泥掺量对搅拌桩工程性质的影响

根据设计要求，搅拌桩立方体试块28 d 无侧限抗压强度不小于1.5 MPa， 成桩后荷载试验应满足单桩承载力Ra≥120 kN。 原设计方案中，搅拌桩水泥掺量为加固土体质量的18%，采用42.5 级普通硅酸盐水泥，水泥浆水灰比采用0.5～0.6。

场地软土层物理力学性质如下：土体重度为17.8 kN/m3、含水率72.3%、地基承载力为40 kPa、黏聚力10.7 kPa、内摩擦角1.7°、竖向固结系0.00043 cm2/s、水平固结系0.00056 cm2/s。取软弱土层试样进行室内配合比试验，针对现场拟处理软土层的性质，选取18%、20%、22%、25%共4 种水泥掺量分别成桩并制作试块，开展28 d 无侧限抗压强度试验，结果如表1 所示。 可知，水泥掺量为18%、20%时，对应的水泥桩取芯完整度较差，成桩质量较差，28 d 无侧限抗压强度小于1.5 MPa，单桩承载力Ra小于120 kN；水泥掺量为22%、25%时，水泥桩取芯完整度较好，桩身完好，28 d 无侧限抗压强度大于1.5 MPa，单桩承载力Ra大于120 kN，可满足设计要求。

表1 水泥搅拌桩配合比试验分析

综上所述，根据配合比试验和试桩结果，原设计拟定的水泥搅拌桩中水泥掺入量（水泥含量18%）不满足强度要求，需调整水泥含量至22%。 经五方召开专题会议后最终确定采用水泥掺入量22%满足设计要求，需做出设计变更。

3 水泥掺量变更对工程造价的影响

根据设计，水泥搅拌桩设计总长度=根数×13.5（每根平均桩长）＝{1350（处理路线长）×（50－21.5）（拓宽道路宽度）/1.9486}×13.5=266557 m。本次变更主要是水泥搅拌桩水泥掺入量发生变化，水泥含量由18%调整至22%后，搅拌桩水泥含量高于图纸设计含量66 kg/m，设计重新按照现场试验确定的参数进行相应调整并出具设计变更资料。

因不属于承包方原因引起的变更，根据招投标文件、合同约定及设计变更资料，重新组价，调整原清单中水泥定额消耗量及其他材料消耗量，确认水泥掺量变更后（水泥掺量22%）搅拌桩新综合单价（表2），工程量暂按合同清单工程数量计算工程造价，并扣减原水泥搅拌桩（水泥掺量18%）工程造价，确定变更产生的合同造价增加金额（表3），后期结算时，根据新综合单价及结算工程量计取。

表2 水泥掺量22%时水泥搅拌桩综合单价

表3 不同水泥掺量水泥搅拌桩造价对比

4 变更对工程造价管理的影响

本项目中， 由于项目建设前期收集资料不全，地质资料不完善，对当地采用水泥搅拌桩的施工参数了解不够全面，且设计过程中未对设计参数进行试验论证， 造成施工设计图中提供的参数不合理，导致发生工程变更，增加工程造价。 工程变更对工程的影响是多方面的，其中对工程造价的影响最为直接和敏感，尤其是工程变更导致工期延长，造价增加[4]。 道路路基处理搅拌桩水泥掺量变更对工程造价的影响主要体现在以下几个方面：（1）增加工程建设成本。 由于前期工作不足，施工设计图中设计施工工艺参数不够严谨，无法为后期工程造价控制提供依据，在实际施工中造成施工材料、工艺调整，对项目建设最直接的影响就是导致工程建安费的增加。（2）使工程建设产生资金缺口。在项目建设过程中，建设项目已按初设概算进行限额设计，但在实际施工中，变更将可能使后期结算费用高于预期水平，由于本项目属于财政全额拨款项目，如果该水泥搅拌桩掺量变更的造价增加导致最后结算总价超过了城建计划金额， 这样就产生了资金缺口。（3）容易形成造价管理失控的局面。 本项目建设涉及的内容多，包括路基、路面、交通、给排水、路灯、电力、通信、桥梁、绿化等，管理也非常复杂，搅拌桩水泥掺量变更处于前期路基建设阶段，位于工期关键线路上，变更除导致造价增加，也将导致工期延长，进而影响后期其他分部分项工程的实施，甚至有可能引起后期大量索赔， 不利于造价的管理。（4）加大后期竣工结算的难度。每个工程变更都要重新协商工程量清单以及对应的计价项目和依据，根据政府投资管理条例，结算审核阶段，还应根据招投标文件、 施工合同及原始资料等进行审核，审核其清单外变更增加造价的合理性及变更依据等资料的完整性，增加了结算审核的难度[5]。

5 结语

（1）水泥搅拌桩在该项目中的应用是适宜的，但在施工图设计前，应做好项目前期的资料收集和调查研究工作， 以减少建设项目后期的工程变更。同时，施工前应按照设计要求进行各参数的适配试验和工艺性试桩，确定施工参数及工艺能满足设计要求。 （2）施工阶段的工程变更是不可避免的，但应充分认识和评估由于变更引起的一系列不利影响，应重视前期设计基础资料的收集及相关路基设计参数的准确性，以减少后期设计变更。 （3）政府投资项目中，如因其中某分项工程变更导致最后工程总造价突破原批复项目建安总造价，建设单位在与承包方对接变更工作的同时，还应上报相关部门批复增加的建设资金。 （4）建设单位应提高工程项目造价管理的意识，在已批复的预算金额范围内，尽量做到工期、成本、质量、安全及社会效益等方面平衡管理， 最大程度减少项目资金的不可预见支出，实现政府投资建设项目的有效管理。