保護(hù)建筑整體同步頂升工程造價(jià)分析與估算

鄭皆斐，陳鳳君，吳昌將

（1.上海申康衛(wèi)生基建管理有限公司，上海 200080；2.南通大學(xué) 交通與土木工程學(xué)院，江蘇 南通 226019）

隨著我國(guó)城市建設(shè)的高速發(fā)展和建設(shè)規(guī)模的日益擴(kuò)大，城市更新過程中的城市規(guī)劃調(diào)整、舊城改造、道路改擴(kuò)建等活動(dòng)，經(jīng)常面臨著拆除特殊市政設(shè)施、歷史保護(hù)建筑等仍具有重要使用價(jià)值和文化價(jià)值建筑物的問題，這對(duì)社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、環(huán)境保護(hù)，以及文化傳承都會(huì)產(chǎn)生不利影響。如果能通過建筑物整體移位技術(shù)，既能永久保留建筑物，又不阻礙城市發(fā)展，那么可以很好地解決城市更新與保護(hù)歷史文化建筑的矛盾。事實(shí)上，大量的建筑整體移位工程實(shí)踐[1]已經(jīng)證明，相對(duì)于新建建筑，建筑物整體移位技術(shù)具有較高的社會(huì)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益。

作為建筑物整體移位技術(shù)之一，建筑物整體同步頂升技術(shù)，是指頂升前首先對(duì)建筑物基礎(chǔ)進(jìn)行加固托換，并對(duì)上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固處理，在預(yù)設(shè)的位置對(duì)豎向承重構(gòu)件進(jìn)行截?cái)?，并采用千斤頂?shù)软斏O(shè)備使建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生豎直方向上的位移，最后將斷開的豎向構(gòu)件與底下新建基礎(chǔ)進(jìn)行連接。目前，建筑物整體同步頂升技術(shù)在建筑物糾偏加固、增層改造、古建筑移位保護(hù)等工程實(shí)踐中發(fā)揮巨大的作用。通過整體頂升技術(shù)，可以較好地保留原有建筑物的整體性、外形風(fēng)格，以及裝修裝飾等。相對(duì)于拆除重建，建筑物頂升技術(shù)在工程造價(jià)、施工工期、環(huán)境保護(hù)等方面具有極大的優(yōu)勢(shì)。如位于昆明市官渡鎮(zhèn)的金剛塔，由于地下水位不斷升高而侵蝕塔基，該塔產(chǎn)生不均勻沉降導(dǎo)致傾斜，2000 年8 月采用頂升技術(shù)將該塔整體頂升2.6 m[2]；廣東省順德區(qū)某大樓需增加一層地下停車場(chǎng)，最終運(yùn)用頂升技術(shù)將原有建筑抬升1.78 m[3-4]；2014年，上海玉佛寺為消除安全隱患并更新室內(nèi)設(shè)施設(shè)備，采用平移頂升技術(shù)將大雄寶殿向北平移30 m，抬升0.85 m[5]。

雖然我國(guó)關(guān)于頂升技術(shù)的研究較晚，但隨著建筑整體移位技術(shù)的發(fā)展和工程實(shí)踐的開展，建筑物頂升技術(shù)也日臻成熟，取得了巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。本文擬依托上海某歷史保護(hù)建筑南樓整體修繕改造工程，對(duì)整棟建筑的整體頂升實(shí)施技術(shù)要求及各分項(xiàng)工程的造價(jià)進(jìn)行全面地分析，提出頂升改造工程的投資估算方法，并對(duì)頂升造價(jià)指標(biāo)的影響因素進(jìn)行研究，進(jìn)而為采用頂升施工技術(shù)的類似歷史保護(hù)建筑的工程造價(jià)估算提供參考。

1 項(xiàng)目概況

1.1 工程概況

該大樓自1926 年建成以來，作為醫(yī)療用房使用至今，于1989 年9 月被列為上海市文物保護(hù)單位（上海市第一批優(yōu)秀歷史建筑）。該項(xiàng)目位于上海市延安西路221 號(hào)院內(nèi)，緊鄰周邊建筑物，周圍環(huán)境條件非常復(fù)雜（見圖1）。項(xiàng)目北側(cè)為單建式地下二層車庫，距離本項(xiàng)目基坑邊線約2.3 m；西側(cè)緊鄰新醫(yī)技樓和食堂，最近距離約6.2 m；東側(cè)臨近院內(nèi)一層的鍋爐房，最近距離7.5 m；南側(cè)為院內(nèi)中心花園。

圖1 周圍環(huán)境三維示意與平面圖Fig. 1 Three dimensional drawing and plan of the surroundings

建筑方面，整棟大樓呈工字型，地上6層，總建筑面積約1.07 萬m2；西北側(cè)局部地下1層，面積約200 m2；建筑東西向長(zhǎng)度80 m，南北向?qū)挾?5 m。

上部結(jié)構(gòu)方面，該建筑為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)；樓面、屋面均采用現(xiàn)澆板，樓板厚度為102 mm和114 mm；柱截面多為矩形，少數(shù)為圓形和異形；主樓柱距一般在4～9 m，副樓為三跨結(jié)構(gòu)，柱位不規(guī)則。

基礎(chǔ)方面，大部分采用福建筒木樁加固的條形基礎(chǔ)，普遍區(qū)域基礎(chǔ)梁高1.42 m，條形基礎(chǔ)寬度3.35 m，木樁樁長(zhǎng)約3.65 m，直徑約152 mm；局部為獨(dú)立放大腳基礎(chǔ)，埋深約為1.42 m；大樓西北角局部設(shè)有地下室，地下室底板埋深約4 m。

1.2 水文地質(zhì)條件

擬改造場(chǎng)地屬濱海平原地貌類型。原勘察資料揭示，工程影響范圍內(nèi)分布的土層主要有①填土、②粉質(zhì)黏土、③淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、④淤泥質(zhì)黏土、⑤1-1黏土、⑤1-2粉質(zhì)黏土、⑤1-3粉質(zhì)黏土、⑤4粉質(zhì)黏土、⑦粉砂。場(chǎng)地內(nèi)淺層填土厚度較大，且表面有鋼筋混凝土面層，對(duì)基坑開挖及樁基施工有影響；③層淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土力學(xué)性質(zhì)較差，對(duì)基坑的穩(wěn)定性不利。水文方面，由于基坑開挖深度較淺，主要考慮淺層潛水。在上海地區(qū)，潛水水位一般按地下0.5 m 左右考慮，開挖前基坑應(yīng)進(jìn)行預(yù)降水。

1.3 項(xiàng)目改造要求

由于地下有深厚軟土層，經(jīng)長(zhǎng)期使用后該保護(hù)建筑出現(xiàn)整體傾斜，最大傾斜率為5.41‰，過大不均勻沉降，造成局部室內(nèi)地坪低于室外地坪，出現(xiàn)排澇困難問題；此外，建造年代久遠(yuǎn)以致結(jié)構(gòu)性能老化，其抗震性能有待提高。因此，在考慮文物修繕的前提下，經(jīng)業(yè)主方與相關(guān)單位綜合各種因素后，提出了以下最終方案：整棟建筑托換后再整體頂升1.2 m（見圖2），頂升后地下新設(shè)隔震層。

圖2 頂升前與頂升后基礎(chǔ)剖面示意圖Fig. 2 Schematic diagram of foundation section before and after jacking

1.4 項(xiàng)目難點(diǎn)及對(duì)策

由于本工程為市級(jí)文物保護(hù)建筑，保護(hù)級(jí)別非常高，根據(jù)改造方案的特殊要求，整個(gè)施工過程中面臨一些超常規(guī)的工程難點(diǎn)，具體如下：1）頂升建筑平面凹凸不規(guī)則、平面剛度不均、單柱荷載差異大，對(duì)頂升同步控制及精度要求非常嚴(yán)格；2）擬改造建筑歷史悠久、承重結(jié)構(gòu)性能惡化、可容許承載變形量有限，且建筑內(nèi)部有大量對(duì)變形敏感的高精尖設(shè)備，以及局部存在大跨度空間和外廊拱圈等特殊結(jié)構(gòu)形式，變形控制尤為重要；3）改造方案要求增設(shè)隔震層，土方開挖超過原基礎(chǔ)深度，且原基礎(chǔ)下布滿木樁、施工工況復(fù)雜、基礎(chǔ)托換難度高；4）周圍臨近多棟已建建筑及名貴稀有古樹，施工中難免會(huì)產(chǎn)生影響，因此過程控制極其嚴(yán)格，保護(hù)要求極高。

針對(duì)上述施工難點(diǎn)，設(shè)計(jì)過程中進(jìn)行了多方案的比選和計(jì)算模擬，最終采取如下方案與對(duì)策：1）針對(duì)頂升過程中易出現(xiàn)不均勻變位問題，采用位移+壓力組合式頂升控制方式，控制各頂升點(diǎn)位移誤差不超過±2 mm；2）針對(duì)頂升過程中整體結(jié)構(gòu)變形問題，采用空間鋼桁架方式進(jìn)行加固，且臨時(shí)加固構(gòu)件與建筑物表面之間采取軟性材料接觸，措施均為可逆約束；3）針對(duì)基礎(chǔ)托換需要提供可靠的托換支撐及沉降控制問題，采用足夠入土深度的錨桿靜壓樁及剛度大的整體托盤梁體系；4）針對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生影響的問題，通過合理安排錨桿靜壓樁的壓樁順序，優(yōu)化壓樁平面流程，控制壓樁速度等措施，以減少樁基施工產(chǎn)生的拖帶沉降和對(duì)周圍環(huán)境的擠土效應(yīng)。

具體施工工況如下：1）建筑周邊設(shè)置臨時(shí)基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)，同時(shí)進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)臨時(shí)加固；2）坑內(nèi)進(jìn)行預(yù)降水后，第一次土方開挖至上托盤底標(biāo)高；3）施工上托盤結(jié)構(gòu)體系，并預(yù)留壓樁孔；4）施工錨桿靜壓鋼管樁，進(jìn)行基礎(chǔ)托換；5）第二次土方開挖至下托盤底標(biāo)高；6）割斷原基礎(chǔ)木樁，施工下托盤底板；7）安裝頂升設(shè)備，并進(jìn)行試頂，然后割斷鋼管樁；8）千斤頂交替頂升，直至設(shè)計(jì)標(biāo)高；9）地下室豎向結(jié)構(gòu)及隔震支座施工，然后拆除千斤頂?shù)软斏O(shè)備。圖3 為頂升就位后工況示意圖。

圖3 基礎(chǔ)托換剖面示意圖Fig. 3 Schematic diagram of foundation underpinning section

2 同步頂升施工關(guān)鍵技術(shù)

2.1 基礎(chǔ)托換技術(shù)

基礎(chǔ)托換結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)上部結(jié)構(gòu)荷載和頂升千斤頂之間荷載轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵，主要包括上托盤梁、錨桿靜壓樁、下托盤的施工[6-7]，詳見圖4。

圖4 托換結(jié)構(gòu)體系示意圖Fig. 4 Schematic diagram of underpinning structure system

上托盤包括夾墻梁、聯(lián)系梁、穿墻型鋼抬梁。夾墻梁布置在現(xiàn)有基礎(chǔ)墻體的兩側(cè)，通過聯(lián)系梁、穿墻鋼筋和型鋼抬梁與原基礎(chǔ)進(jìn)行連接，形成整體的上托盤結(jié)構(gòu)體系。夾墻梁與聯(lián)系梁為現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁，抬梁采用工字鋼I25b，穿墻鋼筋采用對(duì)穿連接并可施加部分預(yù)應(yīng)力的PSB1080 級(jí)精軋鋼筋。上托盤結(jié)構(gòu)施工順序按照土方開挖進(jìn)度進(jìn)行分區(qū)澆筑，其施工工序?yàn)椋簻y(cè)量放樣→基礎(chǔ)墻體鑿毛、開洞→穿墻鋼筋、型鋼抬梁安裝→夾墻梁與聯(lián)系梁鋼筋綁扎、支模、混凝土澆筑→穿墻鋼筋預(yù)應(yīng)力張拉。

錨桿靜壓樁采用?406 × 10 和?273 × 10 的鋼管樁，樁長(zhǎng)分別為36 m 和29 m，每節(jié)樁段長(zhǎng)約2 m。其施工工序?yàn)椋喊惭b壓樁架→吊樁入孔→壓樁→半自動(dòng)焊接樁→重復(fù)壓樁、焊接工序→當(dāng)壓樁力或樁長(zhǎng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，停止壓樁→焊接錨固筋→送樁或內(nèi)切割→壓樁施工記錄→管內(nèi)抽水→管內(nèi)灌注C30 混凝土→預(yù)加反力封樁→樁帽施工。

下托盤作為頂升階段的反力基礎(chǔ)，同時(shí)作為正常使用階段結(jié)構(gòu)底板。下托盤采用厚度為800 mm的筏板式結(jié)構(gòu)。根據(jù)最后一層土方開挖分塊的先后順序，分區(qū)進(jìn)行下托盤施工，先澆筑區(qū)域應(yīng)設(shè)置施工縫且表面進(jìn)行鑿毛處理。下托盤結(jié)構(gòu)澆筑前，應(yīng)按圖紙要求進(jìn)行預(yù)埋件安裝，如隔震層下支墩預(yù)埋件、圍墻預(yù)留插筋、鋼支撐螺栓預(yù)埋等。

2.2 上部結(jié)構(gòu)臨時(shí)加固及限位技術(shù)

頂升之前必須對(duì)頂升建筑的薄弱結(jié)構(gòu)，如門窗洞口、大空間區(qū)域、特殊部位等進(jìn)行臨時(shí)加固，以確保頂升過程中結(jié)構(gòu)的安全與穩(wěn)定。針對(duì)門窗洞口，采用黏土磚或鋼支撐進(jìn)行臨時(shí)封堵；首層大廳和外廊拱圈結(jié)構(gòu)處，通過空間鋼架與整體框架結(jié)構(gòu)的連接，約束框架柱的水平變形；外墻整體采用鋼桁架的形式進(jìn)行加固，同時(shí)采用水平拉索將兩側(cè)加固桁架進(jìn)行拉結(jié)，每層設(shè)置一道。具體如圖5 所示。

圖5 臨時(shí)加固示意圖Fig. 5 Schematic diagram of temporary reinforcement

頂升過程中為防止房屋發(fā)生水平向位移，應(yīng)設(shè)置鋼結(jié)構(gòu)限位裝置。限位裝置為由150 mm×150 mm×10 mm 方鋼管組成的兩榀桁架，如圖6 所示。限位裝置方鋼管連接位置應(yīng)滿焊焊接，焊縫高度不小于10 mm。限位裝置在下托盤（底板）結(jié)構(gòu)形成后施工，頂升過程中限位裝置水平變形不超過5 mm。

圖6 限位裝置布置圖Fig. 6 Schematic diagram of limit structure

2.3 頂升技術(shù)要求

本工程利用新建的基礎(chǔ)筏板作為頂升反力基礎(chǔ)，采用PCL 液壓伺服控制系統(tǒng)的一套同步頂升系統(tǒng)和一套同步跟隨系統(tǒng)，進(jìn)行全聯(lián)同步頂升，可實(shí)現(xiàn)對(duì)力和位移的雙重控制，自動(dòng)化程度和施工精度高。千斤頂分為200T 和300T 兩種型號(hào)，其中每種型號(hào)又分為A 組與B 組頂升設(shè)備。根據(jù)上部結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件的承載荷載情況，千斤頂布設(shè)共計(jì)542臺(tái)，具體布置如圖7 所示。

圖7 千斤頂布置平面示意圖Fig. 7 Layout plan of jack

頂升過程中采用壓力+位移雙控的方法進(jìn)行控制，當(dāng)千斤頂布置間距相對(duì)較近而干擾位移傳感器的工作時(shí)，將切換至以壓力控制的方式。根據(jù)第三方房屋監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，大樓傾斜不規(guī)律，調(diào)平的作用并不明顯，故本次頂升為整體同步頂升，無需對(duì)大樓的傾斜進(jìn)行調(diào)整，頂升后大樓基本保持頂升前的傾斜率。頂升過程中按20 cm/次的頻率進(jìn)行位移自動(dòng)監(jiān)測(cè)，并配合人工測(cè)讀，以復(fù)核位移數(shù)據(jù)。若在頂升施工中標(biāo)高出現(xiàn)差異變化超過±2 mm，應(yīng)停止同步頂升，并根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行本次糾偏頂升，保持監(jiān)測(cè)，直至標(biāo)高變化再次同步后停止糾偏，并恢復(fù)同步頂升。當(dāng)頂升高度超過80 cm時(shí)，監(jiān)測(cè)頻率調(diào)整至10 cm/次。

2.4 監(jiān)測(cè)量控技術(shù)要求

建筑頂升過程本身是個(gè)動(dòng)態(tài)過程，隨著上部結(jié)構(gòu)的頂升，頂升點(diǎn)位處頂升力的細(xì)微差異將會(huì)造成上托盤結(jié)構(gòu)和上部結(jié)構(gòu)內(nèi)力變化，甚至出現(xiàn)裂縫。因此，通過監(jiān)測(cè)量控結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、水平及垂直位移、傾斜率等參數(shù)，可以獲得結(jié)構(gòu)變形趨勢(shì)，并結(jié)合巡視情況等進(jìn)行工程安全性分析，將其成果及時(shí)提供給工程相關(guān)單位，做到信息化施工，保證工程結(jié)構(gòu)本身及周邊環(huán)境的安全，從而有效地保證施工安全。頂升過程中主要監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括：頂升建筑的沉降和水平位移、建筑傾斜、頂升加速度、上托盤梁體系應(yīng)力、鋼管樁軸力等。

3 同步頂升改造工程造價(jià)分析

目前，國(guó)內(nèi)關(guān)于工程造價(jià)估算方法有許多，如模糊數(shù)學(xué)法[8]、灰色系統(tǒng)理論法[9]、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法[10]、案例推理法[11]、支持向量機(jī)法[12]等，但以上方法均需基于大量類似屬性工程案例的搜集與總結(jié)的基礎(chǔ)上進(jìn)行估算。而頂升工程，尤其是特殊的歷史保護(hù)建筑，有別于一般的新建工程，其實(shí)施的研究案例較少，只能采用指標(biāo)法進(jìn)行造價(jià)估算。依據(jù)本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)施工圖文件，頂升改造的土建施工造價(jià)主要包括基礎(chǔ)托換結(jié)構(gòu)、臨時(shí)加固結(jié)構(gòu)、頂升設(shè)備及限位裝置等分部分項(xiàng)工程費(fèi)用，因此，在頂升造價(jià)分析時(shí)主要考慮以上3 部分費(fèi)用，暫不考慮新增地下結(jié)構(gòu)改造費(fèi)用。在進(jìn)行同步頂升改造工程造價(jià)計(jì)算時(shí)，依據(jù)相關(guān)計(jì)價(jià)規(guī)范和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如《建設(shè)工程工程量清單計(jì)價(jià)規(guī)范》[13]、《上海市建筑與裝飾工程預(yù)算定額》[14]等。

分部分項(xiàng)工程量清單計(jì)價(jià)和措施項(xiàng)目中的腳手架費(fèi)用按 《上海市建筑與裝飾工程預(yù)算定額》[14]中的人、材、機(jī)定額進(jìn)行組價(jià)和計(jì)價(jià)。其中，人工單價(jià)參照上海市建筑建材業(yè)市場(chǎng)管理總站網(wǎng)站上發(fā)布的上海市2020 年3 月建設(shè)工程造價(jià)信息電子版[15]。本項(xiàng)目人工費(fèi)分專業(yè)工程取不對(duì)應(yīng)工種最低值138～176 元/工日。主要機(jī)械、材料價(jià)格按上海市建筑建材業(yè)市場(chǎng)管理總站網(wǎng)站上發(fā)布的上海市2020 年3 月建設(shè)工程造價(jià)信息電子版、市場(chǎng)價(jià)信息電子版及市場(chǎng)價(jià)綜合計(jì)取。

分部分項(xiàng)工程量清單計(jì)價(jià)中，綜合單價(jià)由人工費(fèi)、材料費(fèi)、機(jī)械使用費(fèi)、管理費(fèi)及利潤(rùn)組成。其中，人工費(fèi)、材料費(fèi)和機(jī)械使用費(fèi)為直接造價(jià)；企業(yè)管理費(fèi)和利潤(rùn)為綜合造價(jià)，以人工費(fèi)、材料與機(jī)械費(fèi)的總和為計(jì)算基數(shù)，費(fèi)率按20.78%計(jì)取。

措施項(xiàng)目中，安全文明施工費(fèi)費(fèi)率根據(jù)滬建交〔2006〕445 號(hào)《上海市建設(shè)工程安全防護(hù)、文明施工措施費(fèi)用管理暫行規(guī)定》 取值范圍為3%～3.3%，參考3%計(jì)取。其他措施項(xiàng)目費(fèi)費(fèi)率根據(jù)滬建市管〔2016〕42 號(hào)《關(guān)于實(shí)施建筑業(yè)營(yíng)業(yè)稅改增值稅調(diào)整本市建設(shè)工程計(jì)價(jià)依據(jù)的通知》的取值范圍為1.5%～2.37%，按1.5%計(jì)取。

規(guī)費(fèi)包含社會(huì)保險(xiǎn)費(fèi)和住房公積金費(fèi)。社會(huì)保險(xiǎn)費(fèi)費(fèi)率根據(jù)滬建市管（2019）24 號(hào)《關(guān)于調(diào)整本市建設(shè)工程造價(jià)中社會(huì)保險(xiǎn)費(fèi)率的通知》 按32.6%計(jì)取；住房公積金費(fèi)率根據(jù)滬建市管（2019）24 號(hào)《關(guān)于調(diào)整本市建設(shè)工程造價(jià)中社會(huì)保險(xiǎn)費(fèi)率的通知》房屋建筑與裝飾工程、市政工程（土建部分）按1.96%計(jì)?。话惭b工程按1.59%計(jì)??；稅金以分部分項(xiàng)工程費(fèi)、措施項(xiàng)目費(fèi)用、其他項(xiàng)目費(fèi)用及規(guī)費(fèi)之和的3.32%取定，即增值稅根據(jù)滬建市管（2019）19 號(hào)文《關(guān)于調(diào)整本市建設(shè)工程計(jì)價(jià)依據(jù)增值稅稅率等有關(guān)事項(xiàng)的通知》按9%計(jì)取。

根據(jù)以上計(jì)價(jià)方式，最后得到本頂升項(xiàng)目的工程造價(jià)，如表1 所示。

表1 工程造價(jià)匯總表Tab.1 Summary of project cost

4 頂升造價(jià)估算方法及影響因素

4.1 造價(jià)估算方法

由上述分析，頂升總造價(jià)主要取決于基礎(chǔ)托換結(jié)構(gòu)、臨時(shí)加固結(jié)構(gòu)、頂升設(shè)備及限位裝置等分部分項(xiàng)工程費(fèi)用，以及措施項(xiàng)目費(fèi)。現(xiàn)結(jié)合該建筑的工程數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)頂升高度，就以上幾個(gè)控制項(xiàng)目分別進(jìn)行計(jì)算，建立控制項(xiàng)目造價(jià)與相應(yīng)基數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，得到造價(jià)估算的通用公式。

該建筑采用框架結(jié)構(gòu)，頂升的質(zhì)量約為27 000 t，一層建筑面積約為2 000 m2，首層大廳和外廊拱圈等大空間區(qū)域面積約為550 m2，首層墻面上的門窗洞口面積約為150 m2，頂升高度為1.2 m。根據(jù)頂升工程專項(xiàng)施工方案，整樓共設(shè)置千斤頂542臺(tái)，AB組各241 臺(tái)200T、31 臺(tái)300T 千斤頂，總頂升力安全系數(shù)＞4，單組頂升安全系數(shù)＞2。

4.1.1 托換結(jié)構(gòu)工程

托換工程中托盤梁和錨桿靜壓樁基本由頂升建筑的總質(zhì)量來決定的，故可以建筑的質(zhì)量作為計(jì)算基數(shù)來估算托換結(jié)構(gòu)的造價(jià)。托換結(jié)構(gòu)造價(jià)C1為

其中：G 為頂升建筑的總質(zhì)量（t）；T1為該樓每100 t質(zhì)量所需要托換工程的造價(jià)（萬元/100 t），由表1 可知T1=11.58 萬元/100 t。

4.1.2 臨時(shí)加固結(jié)構(gòu)

臨時(shí)加固結(jié)構(gòu)主要包括底層大空間的空間鋼架加固、門窗洞口臨時(shí)封堵，以及外墻的鋼桁架加固。底層大空間的鋼架加固工程量主要取決于大空間的平面面積SL；門窗洞口臨時(shí)封堵工程量取決于首層門窗洞口面積Sw；外墻的鋼桁架加固量取決于外墻周長(zhǎng)L 及整樓的高度H，一般鋼桁架按每10～20 m 在建筑外墻兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置一處，并用水平拉索將加固桁架連成整體。臨時(shí)加固結(jié)構(gòu)造價(jià)C2為

其中：T21為單位面積底層大空間所需要的臨時(shí)加固工程造價(jià)（元/m2）；T22為單位面積洞口所需要的臨時(shí)封堵工程造價(jià)（元/m2）；T23為外墻整體加固的單個(gè)鋼桁架單位高度的工程造價(jià)（元/m）。由表1可知，T21=1 546 元/m2；T22=1 857 元/m2；T23=3 988 元/m。

4.1.3 頂升設(shè)備

頂升設(shè)備主要由PLC 控制系統(tǒng)、油泵站油管、千斤頂，以及其他設(shè)備構(gòu)成。造價(jià)構(gòu)成含頂升設(shè)備安裝拆除費(fèi)用、臺(tái)班租賃使用費(fèi)等。工程中的安裝拆除造價(jià)費(fèi)用一般基本固定，可以根據(jù)頂升的千斤頂套數(shù)考慮；設(shè)備臺(tái)班租賃使用費(fèi)可依據(jù)頂升工期確定。頂升設(shè)備造價(jià)C3為

其中：T31為每套千斤頂頂升設(shè)備安裝拆除費(fèi)用（元/套）；T32為每套千斤頂頂升設(shè)備臺(tái)班租賃及使用費(fèi)用（元/套）；T 為頂升工期（天）；n、n1、n2分別為千斤頂總套數(shù)、不同型號(hào)的千斤頂套數(shù)；N1、N2分別為不同型號(hào)千斤頂?shù)脑O(shè)計(jì)頂升力（t）；μ 為千斤頂頂升力安全系數(shù)，一般在2～2.5 之間；H 為建筑頂升高度（m）；v 為頂升速度（m/天）。由表1 可知，T31=6 280 元/套；T32=4 154 元/套。

4.1.4 限位結(jié)構(gòu)

限位結(jié)構(gòu)的工程量一般由頂升建筑的底層面積控制，也可由千斤頂?shù)臄?shù)量來估算。以千斤頂個(gè)數(shù)來估算限位結(jié)構(gòu)的工程量，那么限位結(jié)構(gòu)造價(jià)C4為

其中：n3為限位裝置的套數(shù)；T4為單個(gè)限位結(jié)構(gòu)造價(jià)（萬元/套）。由表1 可知，T4=10.97 萬元/套。

4.1.5 措施項(xiàng)目費(fèi)、規(guī)費(fèi)和增值稅

本項(xiàng)目的這3 項(xiàng)費(fèi)用約占27%。將式（1）～（4）項(xiàng)費(fèi)用之和除以27%，即可得到估算的改造工程總造價(jià)C 為

4.2 造價(jià)指標(biāo)影響因素分析

根據(jù)以上分析，頂升改造工程的造價(jià)估算影響因素眾多，尤其是建筑樣式風(fēng)格、上部結(jié)構(gòu)類型、基礎(chǔ)托換方式，以及頂升安全度等因素，還有當(dāng)前人工費(fèi)與材料費(fèi)的單價(jià)變化，對(duì)整個(gè)項(xiàng)目的造價(jià)影響也較為敏感。

1）建筑樣式風(fēng)格 有些建筑為了追求更寬闊的空間和更亮的采光，往往采用盡可能大的窗墻比，以及局部大跨無柱的大空間，因而導(dǎo)致頂升過程中，需要增加更多的結(jié)構(gòu)臨時(shí)加固工程量；

2）上部結(jié)構(gòu)類型 托換結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)上部結(jié)構(gòu)與千斤頂之間荷載轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵，而對(duì)于不同的上部結(jié)構(gòu)，往往采用不同的承重托換技術(shù)，如框架柱采用鋼抱箍、砌體墻采用夾墻梁抬梁方式等，這會(huì)導(dǎo)致托換結(jié)構(gòu)工程量的差異；

3）基礎(chǔ)托換 當(dāng)上部結(jié)構(gòu)荷載不大且地質(zhì)條件較好時(shí)，基礎(chǔ)托換可采用條形地基梁或者下托盤筏板的形式，否則需要采取錨桿靜壓樁的托換形式，這對(duì)施工難度和工程造價(jià)影響較大；

4）頂升安全度 施工過程中，為了確保足夠頂升力，往往采取大于2 的單組頂升安全系數(shù)，然而安全系數(shù)的不同，使得千斤頂及配套設(shè)備費(fèi)用有所不同。

對(duì)于頂升改造工程，由于工程本身的特殊性，方案設(shè)計(jì)階段及施工組織設(shè)計(jì)過程中往往存在較大的不確定性，甚至?xí)霈F(xiàn)施工時(shí)方案的較大變更，故在進(jìn)行工程造價(jià)估算前，不僅應(yīng)充分掌握改造工程的建筑樣式、結(jié)構(gòu)類型、工程地質(zhì)條件、建筑服役性能狀態(tài)等因素，同時(shí)應(yīng)盡早融入到設(shè)計(jì)方與施工方的磋商和協(xié)調(diào)中，以對(duì)工程造價(jià)的控制造價(jià)指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行合理選取，盡可能保證造價(jià)估算的合理性。

5 結(jié)論

依托上海某歷史保護(hù)建筑南樓的整體修繕改造工程，詳細(xì)介紹了該棟建筑的整體同步頂升關(guān)鍵實(shí)施技術(shù)要求，并依據(jù)整體頂升建筑的工程數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)頂升高度，以及頂升過程中各分部分項(xiàng)工程的工程造價(jià)費(fèi)用，提出了改造建筑整體同步頂升工程總造價(jià)的簡(jiǎn)便估算方法，得出以下結(jié)論：

1）整體同步頂升技術(shù)，可以最大限度地保留歷史保護(hù)建筑，避免拆除帶來的歷史文化遺產(chǎn)破壞，在工程造價(jià)、施工工期、環(huán)境保護(hù)等方面具有極大的優(yōu)勢(shì)；

2）頂升工程造價(jià)包括基礎(chǔ)托換結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)臨時(shí)加固結(jié)構(gòu)、頂升設(shè)備及限位裝置等方面，各分部分項(xiàng)工程量及造價(jià)與頂升建筑的質(zhì)量、頂升高度、建筑底層面積、上部結(jié)構(gòu)加固面積等工程數(shù)據(jù)相關(guān)，因此，可以此作為估算各分部分項(xiàng)工程造價(jià)指標(biāo)的依據(jù)；

3）影響頂升改造工程造價(jià)估算的因素很多，特別是建筑風(fēng)格、上部結(jié)構(gòu)類型、基礎(chǔ)托換方式、頂升設(shè)計(jì)安全度等。