地鐵車站不同施工對(duì)工程造價(jià)的影響及對(duì)策

□ 北京 王淑媚

在經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)日新月異的利好背景下，我國(guó)正掀起一股地鐵車站建設(shè)浪潮。據(jù)不完全數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，截止2021年年末我國(guó)已有38個(gè)城市陸續(xù)開通了軌道交通，線路約165條，總里程達(dá)到了5000km及以上。預(yù)計(jì)到2025年，我國(guó)城市軌道交通總里程計(jì)劃突破7000km。在這其中，地鐵車站作為整個(gè)地鐵項(xiàng)目建設(shè)的重要組成部分占據(jù)著很高的比例。其施工方法主要包括，明挖施工法、淺埋暗挖施工法和蓋挖施工法，而不同的施工方法等施工周期及占地面積不盡相同，對(duì)于整個(gè)工程項(xiàng)目的造價(jià)也有較大區(qū)別。因此，地鐵車站不同施工工法對(duì)工程造價(jià)的影響及解決辦法具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、案例概況

天津?yàn)I海新區(qū)軌道交通B1線作為濱海新區(qū)的南北骨干線，長(zhǎng)約22.5km，其中塘沽站為島式車站，站臺(tái)寬度14m，以三層雙柱箱型為主要結(jié)構(gòu)形式，經(jīng)研究決定本項(xiàng)目擬采用蓋挖逆作法施工，車站總長(zhǎng)166.0m，車站標(biāo)準(zhǔn)段基坑寬度23.5m，深度為26.6m，盾構(gòu)段基坑寬度為28.6m，深度為28.04m。車站計(jì)算站臺(tái)中心位置頂板覆土厚度約3.19m。車站共設(shè)4個(gè)出入口（分別為A、B、C、D出入口）和兩組風(fēng)亭（1、2號(hào)風(fēng)亭），其中A出入口部分和1號(hào)風(fēng)亭合建，B出入口預(yù)留，C出入口部分和2號(hào)風(fēng)亭合建。車站附屬結(jié)構(gòu)C出入口及1號(hào)風(fēng)道、A出入口及2號(hào)風(fēng)道采用蓋挖逆作法施工，D出入口采用明挖法施工。

二、地鐵建設(shè)的重難點(diǎn)

在眾多的交通方式中，地鐵屬于軌道交通的一種，其中的車站建設(shè)流程十分復(fù)雜，但與其他交通出行方式相比，地鐵與其他交通工具相比來(lái)說(shuō)有很多方面的優(yōu)勢(shì)，如快速、方便以及舒適等。同時(shí)，地鐵的建設(shè)不僅可以有效緩解城市中擁擠的交通狀況，還能合理調(diào)整城市的布局，從而使得交通和環(huán)境都能得到全面的改善。在地鐵具體的建設(shè)過(guò)程中，車站是其中的一個(gè)重要組成部分，施工過(guò)程中存在著很多重難點(diǎn)問(wèn)題，如工程量大，標(biāo)準(zhǔn)要求高以及建設(shè)周期長(zhǎng)等。針對(duì)這些特點(diǎn)，對(duì)其中的影響因素予以充分考慮，特別是工程造價(jià)的影響，在此基礎(chǔ)上根據(jù)本工程項(xiàng)目的實(shí)際情況，采取合理的施工方法可以為地鐵工程項(xiàng)目后續(xù)的順利運(yùn)行奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

三、地鐵車站不同施工工法的對(duì)比分析

1.明挖施工法。明挖工法指的是在已有支護(hù)體系的基礎(chǔ)上開挖基坑，然后在基坑中進(jìn)行地下工程主體結(jié)構(gòu)的一種施工方法。大量施工實(shí)踐證明：明挖施工法具有適應(yīng)能力強(qiáng)，施工周期短以及造價(jià)低廉等眾多優(yōu)勢(shì)。盡管如此，其自身也存在著很多缺點(diǎn)，如拆遷工程量大、交通影響大，特別是地鐵建設(shè)如果位于城市中心，拆遷工作難度大，必要的情況下還應(yīng)對(duì)交通進(jìn)行臨時(shí)管制。

2.淺埋暗挖施工法。如果地鐵車站建設(shè)正處于城市繁忙的交通區(qū)域中，或者其在建設(shè)過(guò)程中禁止封閉路面交通的情況下，可以采用淺埋暗挖施工法。淺埋暗挖施工法對(duì)交通的正常通行影響較小，施工場(chǎng)地占用面積小、拆遷量小，可為企業(yè)節(jié)約大量的拆遷成本。淺埋暗挖施工法同樣具有以下幾個(gè)方面的缺點(diǎn)：（1）對(duì)于地下水位較高以及軟弱土層中適合使用淺埋暗挖施工法。（2）同層埋深較淺，結(jié)構(gòu)斷面較大或者是不良的土體，自穩(wěn)能力相對(duì)較差時(shí)對(duì)其進(jìn)行提前加固。（3）淺埋施工法施工流程復(fù)雜、需要轉(zhuǎn)換的構(gòu)次數(shù)多。所以對(duì)周圍土體的擾動(dòng)較大，計(jì)算模型也難以準(zhǔn)確的反映土體實(shí)際的受力情況，如果將淺埋暗挖施工法應(yīng)用于本工程項(xiàng)目中，還需要制定針對(duì)性的安全保證措施。（4）淺埋暗挖施工法成本難以控制、施工難度較大，在實(shí)際的施工過(guò)程中，需要對(duì)土體進(jìn)行預(yù)加固，所以且沒(méi)挖施工法的成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于明挖施工法。

3.蓋挖施工法。蓋挖施工法比較適合于繁華且狹窄的街道、鬧市區(qū)以及跨越路口，根據(jù)蓋挖施工順序劃分，蓋挖施工法又可以細(xì)化為再挖順作法，蓋挖逆作法和蓋挖半逆作法三種。蓋挖施工法不僅可以保證工程項(xiàng)目所在區(qū)域內(nèi)的自然環(huán)境不被破壞，且還具有施工周期短，對(duì)正常交通干擾小以及交通阻斷時(shí)間短的優(yōu)勢(shì)，它有效解決了城市中修建地鐵的種種難題，這也是蓋挖施工法在我國(guó)地鐵工程項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中得以迅速推廣的一個(gè)重要因素。

根據(jù)以上三種工法的對(duì)比分析得出：明挖施工法的工程造價(jià)費(fèi)用在三種工法中是最低的，但是由于其施工面積大，對(duì)于周邊環(huán)境的影響最大，蓋挖施工法的工程造價(jià)與明挖施工法的總價(jià)基本接近，淺埋暗挖施工法造價(jià)費(fèi)用最高，但因施工場(chǎng)地面積小，對(duì)周邊環(huán)境影響最小。現(xiàn)如今，在城市人口密集、經(jīng)濟(jì)發(fā)展繁榮的地帶開展和地鐵車站建設(shè)，蓋挖施工法更具優(yōu)勢(shì)，但是如果涉及拆遷、補(bǔ)償?shù)鹊拿裆鷨?wèn)題明挖施工法的成本還將會(huì)大幅提高，淺埋暗挖法就是最優(yōu)選項(xiàng)。所以在地鐵建設(shè)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)根據(jù)工程項(xiàng)目的實(shí)際情況選擇不同的施工方法，可以有效降低和減少工程項(xiàng)目的造價(jià)成本。

四、不同施工工法對(duì)工程造價(jià)的影響

1.明挖施工法對(duì)工程造價(jià)的影響。（1）施工流程。明挖施工法施工流程如下：道路交通管制——線路管線導(dǎo)改——圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工——基坑降水——土石方開挖、布置支撐架、接地網(wǎng)和墊層——主體結(jié)構(gòu)和防水施工——回填并完善地面結(jié)構(gòu)。（2）適用范圍。明挖施工法適用于開挖深度較淺、地面條件好的地鐵項(xiàng)目，該方法具有效率高、進(jìn)度快以及工程質(zhì)量較好等特點(diǎn)，一層車站和單跨度車站大部分采用明挖法施工。該工法得到了迅速的推廣和應(yīng)用，因其具有上述優(yōu)點(diǎn)，所以我國(guó)很多的地鐵車站建設(shè)采用明挖施工法。（3）造價(jià)組成。明挖施工法造價(jià)組成如下：圍護(hù)結(jié)構(gòu)與土石方開挖費(fèi)用、車站主體結(jié)構(gòu)建設(shè)費(fèi)用、運(yùn)輸費(fèi)用、地下通風(fēng)換氣費(fèi)用、車站內(nèi)部裝修及配套設(shè)施費(fèi)用、道路交通維護(hù)費(fèi)用。通過(guò)以上幾項(xiàng)主要費(fèi)用可以看出，合理選擇施工工法對(duì)于降低和減少工程造價(jià)具有重要作用。比如，圍護(hù)結(jié)構(gòu)與土石方開挖費(fèi)用約占整個(gè)工程項(xiàng)目造價(jià)的15%-30%。（4）造價(jià)控制。圍護(hù)結(jié)構(gòu)與土石方開挖費(fèi)用在地鐵車站建設(shè)中占據(jù)著較大的比重，為此在保證施工人員人身安全的情況下，需要選擇性價(jià)比較高的施工工法進(jìn)行施工。同時(shí)，通風(fēng)管道設(shè)施和車站的進(jìn)出口通道對(duì)于地鐵車站來(lái)說(shuō)也是最重要的組成部分。為此，在本工程項(xiàng)目建設(shè)除了要綜合考慮通風(fēng)管道設(shè)施和車站的進(jìn)出口通道的正常運(yùn)行，還要能采取針對(duì)性的措施降低項(xiàng)目建設(shè)成本；站內(nèi)部裝修及配套設(shè)施費(fèi)用和道路交通維護(hù)費(fèi)用占整個(gè)工程項(xiàng)目總造價(jià)的10%左右，該項(xiàng)費(fèi)用主要有國(guó)家相關(guān)部門批復(fù)，與采用哪種施工方法關(guān)系甚微。

2.淺埋暗挖施工法對(duì)工程造價(jià)的影響。（1）施工流程。淺埋暗挖施工法流程如下：①地層加固處理，保證地層和支護(hù)體系可以共同受力。②根據(jù)不同的地層情況，確定不同的開發(fā)程度。通常情況下，對(duì)于不良的地層， 每次開挖長(zhǎng)度應(yīng)控制在0.5m~0.8m之間；開挖過(guò)程中應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況應(yīng)完成對(duì)鋼拱架安裝、混凝土噴射等的工作，以此減少坍塌問(wèn)題的產(chǎn)生。③嚴(yán)格按照混凝土噴射——開挖——架設(shè)鋼架——安裝鋼筋網(wǎng)等的順序完成初期支護(hù)施工，并通過(guò)采取加大拱腳的方法降低對(duì)地基的承載能力。④初期支護(hù)應(yīng)遵循自上而下原則，形成環(huán)形結(jié)構(gòu)，這也是揭曉對(duì)地基擾動(dòng)的一個(gè)重要手段，在采用正臺(tái)階法施工過(guò)程中，下半斷面應(yīng)緊跟并及時(shí)封閉仰拱。⑤合理應(yīng)用監(jiān)控量測(cè)資料反饋和指導(dǎo)施工，這也是淺埋暗挖施工法中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，因?yàn)橥ㄟ^(guò)監(jiān)控兩側(cè)可以隨時(shí)掌握地表和動(dòng)力土體因開發(fā)和外力作用出現(xiàn)的位移。（2）應(yīng)用范圍。淺埋暗挖法具有占地面積小、挖土量少、施工方便、對(duì)周圍設(shè)施建筑影響較小等優(yōu)點(diǎn)，但受工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件的影響較大，工作條件差、工作面少而狹窄、工作環(huán)境差，有大量廢土、碎石須妥善處理，費(fèi)用高。（3）造價(jià)組成。在地鐵建設(shè)中的土石方方面，淺埋暗挖施工法的造價(jià)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于明挖施工法的造價(jià)，該工法施工所需材料運(yùn)輸費(fèi)用較高，因此綜合費(fèi)用高。為此還需要根據(jù)工程項(xiàng)目的實(shí)際情況優(yōu)化施工方案，改變車站構(gòu)造及建造方式，實(shí)現(xiàn)降低工程造價(jià)的目的。（4）造價(jià)控制。淺埋暗挖施工法中影響工程造價(jià)最重要的因素就是其在運(yùn)用過(guò)程中的支撐設(shè)施和輔助設(shè)備，運(yùn)用淺埋暗挖法建設(shè)地鐵車站應(yīng)根據(jù)工程項(xiàng)目的實(shí)際情況合理選擇支撐設(shè)施和輔助設(shè)備，在保證安全的同時(shí)，降低工程造價(jià)。但是，在工程項(xiàng)目具體的建設(shè)過(guò)程中，由于淺埋暗挖施工法的特殊性，施工現(xiàn)場(chǎng)的局限性，不可避免地會(huì)提升工程項(xiàng)目的造價(jià)，比如在土石方的挖掘過(guò)程中，由于運(yùn)輸距離較遠(yuǎn)，所以為了降低項(xiàng)目建設(shè)成本，可以通過(guò)運(yùn)用淺埋暗挖法優(yōu)化斷面，減少對(duì)土石方的挖掘數(shù)量和頻率。

3.蓋挖施工法對(duì)工程造價(jià)的影響。（1）施工流程。蓋挖施工法施工流程：施工現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備——圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工——頂板土方開挖——回填——負(fù)一層土方開挖——負(fù)一層結(jié)構(gòu)施工——負(fù)二層土方開挖——負(fù)二層結(jié)構(gòu)施工（蓋挖施工法流程如圖所示）。

圖 蓋挖施工法流程

（2）應(yīng)用范圍。如果地鐵施工面積受限，無(wú)法采用明挖施工法和淺埋暗挖施工法的情況下，就可以應(yīng)用蓋挖施工法，蓋挖施工法主要有順作法、逆作法和半逆作法等幾種施工方法。蓋挖法與明挖施工法和淺埋暗挖施工法相比來(lái)說(shuō)并未得到迅速推廣，但近年來(lái)由于經(jīng)濟(jì)增速較緩慢，部分城市地鐵車站由原設(shè)計(jì)采用的淺埋暗挖法施工已更改為蓋挖法施工。

（3）造價(jià)組成。蓋挖施工法的圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式、費(fèi)用與明挖施工法基本相似，但是頂板下方的土石方開挖效率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于明挖施工法，所以開挖土石方的造價(jià)就會(huì)略高一些。加之，蓋挖施工法材料傳送流程復(fù)雜，主體結(jié)構(gòu)建設(shè)費(fèi)用較高。

（4）造價(jià)控制。蓋挖施工法下工程造價(jià)主要體現(xiàn)在土石方開挖運(yùn)輸以及主體材料吊運(yùn)等方面。在通常情況下，蓋挖施工法的地鐵車站建設(shè)綜合造價(jià)介于明挖法與淺埋暗挖法之間。因此，應(yīng)當(dāng)根據(jù)工程項(xiàng)目的實(shí)際情況，增加土石方開挖運(yùn)輸效率以及主體材料的吊運(yùn)效率，就能實(shí)現(xiàn)降低工程造價(jià)的根本目的。

五、結(jié)語(yǔ)

影響地鐵車站造價(jià)的因素有很多，比如自然環(huán)境、道路交通以及施工工法等。本文結(jié)合實(shí)際案例，通過(guò)不同施工工法對(duì)地鐵車站工程造價(jià)的影響分析，旨在希望能夠降低以上客觀因素對(duì)地鐵造價(jià)的影響，并將工程成本控制在合理的范圍之內(nèi)。