地鐵大直徑盾構(gòu)區(qū)間土建工程造價(jià)指標(biāo)研究

王　輝，劉云亮

(鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，天津　300142)

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地鐵大直徑盾構(gòu)區(qū)間土建工程造價(jià)指標(biāo)研究

王輝，劉云亮

(鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，天津300142)

摘要：為在工程前期研究階段更快、更合理地確定地鐵大直徑盾構(gòu)區(qū)間土建工程造價(jià)指標(biāo)，以武漢、天津、臺(tái)州等地的大直徑盾構(gòu)區(qū)間工程為實(shí)例，著重分析地鐵大直徑盾構(gòu)區(qū)間土建造價(jià)構(gòu)成；并通過對(duì)有關(guān)投資文件進(jìn)行詳析，研究得出逐項(xiàng)累加法和比例估算法兩種測(cè)算大直徑盾構(gòu)區(qū)間土建造價(jià)指標(biāo)的新方法。其中，逐項(xiàng)累加法計(jì)算精度較比例估算法高，需要先對(duì)各分項(xiàng)工程造價(jià)指標(biāo)進(jìn)行分析、計(jì)算后，累加得出地鐵大直徑盾構(gòu)區(qū)間土建造價(jià)指標(biāo)。以上兩種新方法，可為今后地鐵工程決策和前期設(shè)計(jì)方案優(yōu)化提供參考和依據(jù)。

關(guān)鍵詞：地鐵；大直徑盾構(gòu)區(qū)間；造價(jià)指標(biāo)；逐項(xiàng)累加法；比例估算法

1概述

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、城市化建設(shè)水平不斷提高，大直徑盾構(gòu)區(qū)間隧道施工已成為當(dāng)前隧道發(fā)展的新趨勢(shì)，并在北京、上海、天津、武漢等多個(gè)城市的地下聯(lián)絡(luò)線及過河越江隧道中得到成功應(yīng)用[1-4]。以武漢、天津、臺(tái)州等地的大直徑盾構(gòu)區(qū)間工程為實(shí)例，通過對(duì)有關(guān)投資文件進(jìn)行詳析，研究得出一套適用于工程前期研究階段確定地鐵大直徑盾構(gòu)區(qū)間土建工程造價(jià)指標(biāo)的方法。

2大直徑泥水平衡盾構(gòu)區(qū)間土建造價(jià)構(gòu)成

大直徑盾構(gòu)區(qū)間施工一般分為泥水平衡盾構(gòu)法和土壓平衡盾構(gòu)法，而二者的投資差別是泥水平衡盾構(gòu)施工時(shí)需要額外增加一套泥水處理系統(tǒng)[5-7]。下面以泥水盾構(gòu)施工為例，對(duì)大直徑盾構(gòu)區(qū)間土建造價(jià)進(jìn)行分析。

大直徑泥水平衡盾構(gòu)區(qū)間土建造價(jià)一般由區(qū)間主體、建筑物加固、施工監(jiān)測(cè)、盾構(gòu)機(jī)場(chǎng)外運(yùn)輸、盾構(gòu)機(jī)及泥水處理系統(tǒng)攤銷、聯(lián)絡(luò)通道及疏散平臺(tái)等7項(xiàng)分部工程費(fèi)用構(gòu)成[8-13]。其中，區(qū)間主體又分為掘進(jìn)及出渣、管片預(yù)制運(yùn)輸及拼接、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和進(jìn)出洞加固；盾構(gòu)機(jī)及泥水處理系統(tǒng)攤銷又分為大直徑泥水平衡盾構(gòu)機(jī)攤銷及泥水處理系統(tǒng)攤銷[14]。

3大直徑泥水平衡盾構(gòu)區(qū)間土建造價(jià)指標(biāo)分析

大直徑泥水平衡盾構(gòu)區(qū)間土建造價(jià)指標(biāo)分析的方法有逐項(xiàng)累加法和比例估算法兩種。

逐項(xiàng)累加法計(jì)算精度較高，使用這種方法的前提是已進(jìn)行了一定的設(shè)計(jì)研究工作，而且設(shè)計(jì)資料可以支撐進(jìn)行逐個(gè)分項(xiàng)工程造價(jià)指標(biāo)的分析、計(jì)算。得到各分項(xiàng)工程造價(jià)指標(biāo)后，累加得出大直徑泥水平衡盾構(gòu)區(qū)間土建造價(jià)指標(biāo)。

比例估算法是在設(shè)計(jì)資料有限且只知道區(qū)間開挖直徑、管片內(nèi)外徑的情況下，通過粗略計(jì)算出掘進(jìn)及出渣、管片預(yù)制運(yùn)輸及拼接的造價(jià)指標(biāo)后，除以一定的比例，得到大直徑泥水平衡盾構(gòu)區(qū)間土建造價(jià)指標(biāo)。該方法計(jì)算結(jié)果精度的高低取決于選所用的比例是否合理，且精度較逐項(xiàng)累加法低；但計(jì)算過程簡(jiǎn)便，有利于在前期決策階段中快速測(cè)算出大直徑泥水平衡盾構(gòu)的土建造價(jià)指標(biāo)[15]。

3.1逐項(xiàng)累加法3.1.1區(qū)間主體指標(biāo)分析

區(qū)間主體指標(biāo)分析是確定大直徑泥水平衡盾構(gòu)區(qū)間土建造價(jià)指標(biāo)的核心內(nèi)容，也是重難點(diǎn)；而區(qū)間主體指標(biāo)的確定應(yīng)結(jié)合工程實(shí)際情況，在分別確定區(qū)間主體各子項(xiàng)的造價(jià)指標(biāo)的基礎(chǔ)上，進(jìn)而匯總得到。表1～表3分別為武漢、天津、臺(tái)州各地大直徑泥水平衡盾構(gòu)區(qū)間土建工程投資情況。

通過對(duì)以上數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以得出。

(1)大直徑泥水平衡盾構(gòu)區(qū)間掘進(jìn)及出渣造價(jià)指標(biāo)為350～450元/出土方量。掘進(jìn)及出渣中，應(yīng)首先根據(jù)洞體實(shí)際開挖直徑(或盾構(gòu)刀盤直徑)確定斷面面積，再乘以掘進(jìn)長(zhǎng)度計(jì)算出土方量。

表1　武漢某越江工程土建工程投資

表2　天津某過河工程土建工程投資

表3　臺(tái)州某取水隧洞工程土建工程投資

另外，區(qū)間掘進(jìn)及出渣包含盾構(gòu)掘進(jìn)及出土、盾構(gòu)吊裝拆及基座制作、盾構(gòu)進(jìn)出轉(zhuǎn)場(chǎng)及過站、同步及分塊注漿、其他臨時(shí)工程及混凝土拆除等內(nèi)容。通過分析，盾構(gòu)掘進(jìn)及出土費(fèi)用占掘進(jìn)及出渣費(fèi)用的70%～80%，同步及分塊注漿費(fèi)用占掘進(jìn)及出渣費(fèi)用的10%～15%，該兩項(xiàng)工作是盾構(gòu)區(qū)間掘進(jìn)及出渣的主要內(nèi)容。

(2)大直徑泥水平衡盾構(gòu)區(qū)間管片預(yù)制、運(yùn)輸及拼接造價(jià)指標(biāo)為3 700～4 200元/(m3混凝土)。管片預(yù)制、運(yùn)輸及拼接中，是選用高指標(biāo)還是低指標(biāo)，還應(yīng)結(jié)合管片厚度寬度、混凝土強(qiáng)度等級(jí)、鋼筋含量、管片運(yùn)輸距離及防水密封條的長(zhǎng)度等綜合確定。

另外，區(qū)間管片預(yù)制、運(yùn)輸及拼接包含管片預(yù)制拼接、管片運(yùn)輸、防水密封條、鋼管片等內(nèi)容；其中，鋼管片應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)實(shí)際情況，確定所需工程量。通過分析，管片預(yù)制及拼接費(fèi)用約占85%，防水密封條費(fèi)用約占10%。

(3)內(nèi)部二次結(jié)構(gòu)的造價(jià)指標(biāo)需根據(jù)設(shè)計(jì)實(shí)際情況，按照混凝土用量、混凝土強(qiáng)度等級(jí)、含鋼量、防水類型及用量等設(shè)計(jì)參數(shù)綜合估列。

(4)盾構(gòu)進(jìn)出洞加固造價(jià)指標(biāo)應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)中實(shí)際采用的加固方式(旋噴樁、洞內(nèi)注漿或素混凝土樁等)確定。

3.1.2其他分項(xiàng)工程指標(biāo)分析

(1)建筑物加固指標(biāo)分析

既有建筑物加固造價(jià)指標(biāo)應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)中實(shí)際采用的加固方式(地面注漿加固、旋噴樁或洞內(nèi)注漿等)確定。

(2)施工監(jiān)測(cè)指標(biāo)分析

大直徑泥水平衡盾構(gòu)區(qū)間施工監(jiān)測(cè)造價(jià)指標(biāo)應(yīng)結(jié)合工程復(fù)雜程度和實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)綜合確定，一般為1 000～1 500元/雙延米。

(3)盾構(gòu)機(jī)場(chǎng)外運(yùn)輸指標(biāo)分析

鑒于大直徑盾構(gòu)機(jī)場(chǎng)外運(yùn)輸難度大、費(fèi)用較高，該項(xiàng)費(fèi)用可單獨(dú)計(jì)列，但掘進(jìn)及出渣中相應(yīng)的盾構(gòu)進(jìn)出轉(zhuǎn)場(chǎng)費(fèi)用應(yīng)刪除。該造價(jià)指標(biāo)可按200萬元/臺(tái)計(jì)列。

(4)盾構(gòu)機(jī)及泥水處理系統(tǒng)攤銷指標(biāo)分析

泥水平衡盾構(gòu)機(jī)攤銷可按1.2～1.4億元/臺(tái)考慮，該指標(biāo)對(duì)應(yīng)的掘進(jìn)長(zhǎng)度宜為3～4 km。當(dāng)采用土壓平衡盾構(gòu)機(jī)或復(fù)合式盾構(gòu)機(jī)時(shí)，盾構(gòu)機(jī)單價(jià)可根據(jù)實(shí)際詢價(jià)替換。

泥水處理系統(tǒng)攤銷可按2 000萬元/區(qū)間考慮。

(5)疏散平臺(tái)指標(biāo)分析

疏散平臺(tái)造價(jià)指標(biāo)應(yīng)根據(jù)所采用的結(jié)構(gòu)材料、形式及尺寸等設(shè)計(jì)資料綜合考慮。在項(xiàng)目前期研究階段，可按2 000～2 400元/雙延米估列。

(6)聯(lián)絡(luò)通道指標(biāo)分析

在項(xiàng)目前期研究階段，聯(lián)絡(luò)通道可根據(jù)盾構(gòu)區(qū)間線路長(zhǎng)度及規(guī)范要求每600 m設(shè)置1座的規(guī)定，每座按300～400萬元估列。

3.2比例估算法

比例估算法中，掘進(jìn)及出渣、管片預(yù)制運(yùn)輸及拼接的造價(jià)指標(biāo)計(jì)算過程同逐項(xiàng)累加法一致；該方法的重點(diǎn)在于如何合理地確定掘進(jìn)出渣、管片預(yù)制運(yùn)輸拼接所占盾構(gòu)區(qū)間土建總造價(jià)的比例。三種不同管片外徑情況下所占比例的變化情況如表4所示。

表4　掘進(jìn)出渣、管片預(yù)制運(yùn)輸拼接所占區(qū)間土建總造價(jià)的比例

從表4可以看出，以上3種不同管片外徑的盾構(gòu)區(qū)間，掘進(jìn)出渣、管片預(yù)制運(yùn)輸拼接所占盾構(gòu)區(qū)間土建總造價(jià)的比例在55%～70%；而且隨著管片外徑的增大，該比例呈下降趨勢(shì)。實(shí)際中，由于掘進(jìn)出渣、管片預(yù)制運(yùn)輸拼接所占區(qū)間土建總造價(jià)的比例還隨著區(qū)間長(zhǎng)度、進(jìn)出洞加固措施、既有建筑物加固措施以及盾構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)等多種因素的變化而變化，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，假設(shè)該比例只隨管片外徑的變化而變化，且為線性變化關(guān)系。

通過對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行線性分析得出：

(1)當(dāng)管片外徑在8.9～12.1 m，所占比例與管片外徑的線性函數(shù)公式為y=-0.034 1x+0.99(其中，y為所占比例，x為管片外徑，8.9 m≤x≤12.1 m)；

(2)當(dāng)管片外徑x>12.1 m時(shí)，取定所占比例為55%；

(3)當(dāng)管片外徑7.0 m

(4)根據(jù)城市軌道交通工程概算定額的編制，當(dāng)管片外徑x≤7.0 m時(shí)，盾構(gòu)掘進(jìn)消耗量及指標(biāo)均按標(biāo)準(zhǔn)直徑盾構(gòu)考慮。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)盾構(gòu)區(qū)間長(zhǎng)度為1～2 km時(shí)，該比例一般均在90%以上。

4結(jié)語

本文為工程決策及前期設(shè)計(jì)研究階段如何更快、更合理地確定地鐵大直徑盾構(gòu)區(qū)間土建工程造價(jià)指標(biāo)提出了逐項(xiàng)累加法和比例估算法兩種新的計(jì)算方法。

其中，逐項(xiàng)累加法計(jì)算精度較高，需要先對(duì)各分項(xiàng)工程造價(jià)指標(biāo)進(jìn)行分析、計(jì)算，得到各分項(xiàng)工程造價(jià)指標(biāo)后，累加得出地鐵大直徑盾構(gòu)區(qū)間土建造價(jià)指標(biāo)；而比例估算法計(jì)算精度較低，但計(jì)算工程簡(jiǎn)便，僅需粗略計(jì)算出掘進(jìn)及出渣、管片預(yù)制運(yùn)輸及拼接的造價(jià)指標(biāo)后除以一定的比例，便可得到地鐵大直徑盾構(gòu)區(qū)間土建造價(jià)指標(biāo)。

在具體確定地鐵大直徑盾構(gòu)區(qū)間土建工程造價(jià)指標(biāo)時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同階段的設(shè)計(jì)深度，并結(jié)合項(xiàng)目的實(shí)際情況，選擇合理的計(jì)算方法，得到滿足本階段的投資精度要求，為工程決策和前期設(shè)計(jì)方案優(yōu)化提供參考依據(jù)。

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Study on Civil Engineering Cost Index of Large-diameter Shield Subway Tunnel

WANG Hui， LIU Yun-liang

(The Third Railway Survey and Design Institute Group Corporation， Tianjin 300142， China)

Abstract：To determine reasonably and rapidly the civil engineering cost index of large diameter shield subway tunnel in the early study stage， some projects are taken for reference such as those in Wuhan， Tianjin， Taizhou and other places to analyze the civil engineering cost composition of large diameter shield tunnel. The intensive study of relevant investment files results in two novel methods to measure large diameter shield engineering cost index: the item by item accumulative method and the ratio estimation method. Item by item accumulative method is accurate based on the analysis and calculation of different construction cost indexes and their accumulations. These two methods can offer references for engineering decision-making and preliminary design scheme optimization．

Key words：Subway; Large-diameter shield tunnel; cost index; Item by item accumulative method; Ratio estimation method

中圖分類號(hào)：U215.14

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI:10.13238/j.issn.1004-2954.2016.04.023

文章編號(hào)：1004-2954(2016)04-0095-04

作者簡(jiǎn)介：王輝(1986—)，男，工程師，2011年畢業(yè)于北京交通大學(xué)，工學(xué)碩士。

基金項(xiàng)目：鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司科技開發(fā)課題(721504)

收稿日期：2015-11-19； 修回日期：2015-12-17