成金青下穿隧洞施工方案技術(shù)經(jīng)濟對比分析

萬 柯， 孟 凡 朋， 孔 杰

(中國水利水電第十工程局有限公司，四川 都江堰 611830)

由于城市周邊各類水網(wǎng)、路網(wǎng)、建筑物錯綜復(fù)雜，縱橫交錯，導(dǎo)致其后建設(shè)的工程項目投資增加，建設(shè)難度增大。因此，對于后續(xù)建設(shè)的工程項目，在其進行設(shè)計、方案選擇、實施階段都要充分考慮外圍環(huán)境、構(gòu)筑物對工程自身的影響，為實現(xiàn)工程建設(shè)期間的各種預(yù)期目標(biāo)，在施工方案選擇時必須選擇一個安全可靠、實施性強、經(jīng)濟合理的方案，該方案選擇的正確與否已成為預(yù)期目標(biāo)實現(xiàn)的必要條件。

1 概 述

成金青快速通道為成都市連接青白江區(qū)的城市快速路，道路寬度為30 m，瀝青混凝土路面。成金青暗渠與成金青快速路于樁號一3+202處相交。根據(jù)施工設(shè)計圖紙，成金青暗渠進口樁號為一3+168.63，出口樁號為一3+288.90，設(shè)計長度為120.27 m。成金青快速通道路面高程為495.23 m，暗渠埋深為10.56 m。成金青暗渠原設(shè)計方案采用明挖施工，按照施工方案組織規(guī)劃，先修建繞行道路完成對車輛的繞行保通、待交叉段暗渠施工完成并回填結(jié)束后修復(fù)快速通道破壞段的路面、恢復(fù)交通。

但在進行明挖暗渠施工前有以下幾個問題亟待解決：(1)交通導(dǎo)流困難。成金青快速路交通量較大且多為大型集裝箱貨車；(2)取得征地困難；(3)成金暗渠出口有一高壓鐵塔遷改困難。因鐵塔遷改費用問題從開工至今一直未進行遷改。以上問題導(dǎo)致成金青暗渠采用明挖法施工無法進行。相關(guān)部門經(jīng)過多次實地考察，結(jié)合原設(shè)計和現(xiàn)場征地拆遷情況并綜合成金青快速通道將要擴容的需要，根據(jù)類似工程經(jīng)驗，參建各方提出了改變原施工方案的建議：暗渠采用下穿方式穿越成金青快速路和高壓鐵塔段，擬定將成金青下穿隧洞的進口樁號調(diào)整為一3+140，出口樁號調(diào)整為一3+340，暗渠總長度為200 m，按淺埋隧洞“超前支護、短進尺、強支護、襯砌跟進”的原則施工，隨即編制了成金青暗渠下穿施工方案，該下穿施工方案從技術(shù)、施工方面經(jīng)專家論證方案可行，但需要從經(jīng)濟方面進行可行性分析論證，為此，開展了兩種方案的經(jīng)濟對比分析[1]，以有助于對成金青下穿暗渠施工方案的選擇。

2 兩種方案的對比分析

2.1 暗渠明挖施工方案

根據(jù)原設(shè)計方案，先進行繞行道路的修筑以完成車輛繞行，再進行暗渠主體工程施工，主體工程完工后進行成金青快速路的道路恢復(fù)。

(1)繞行道路施工：根據(jù)現(xiàn)行道路標(biāo)準(zhǔn)和車流量，按照交通局的意見，擬修建的繞行道路寬度為20 m，長度為647.35 m，路基采用級配砂礫石分層碾壓密實，基層采用5%的水泥穩(wěn)定碎石碾壓密實，路面鋪設(shè)瀝青混凝土，采用中粒式瀝青混凝土碾壓施工。

(2)主體工程施工：暗渠明挖施工方案規(guī)劃為順?biāo)鞣较虬?0 m分段施工，分層開挖，基坑開挖成形后進行暗渠鋼筋混凝土澆筑，渠身澆筑的分段長度按設(shè)計分縫每10 m分段，在暗渠鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)達(dá)到設(shè)計強度后進行渠身回填，在形成第三段開挖的同時進行第二段渠身澆筑和第一段渠頂回填，形成渠身開挖、渠身澆筑、渠頂回填的流水作業(yè)循環(huán)。混凝土澆筑采用定型模板，10 m一段，成型斷面為6.5 m×6.25 m(寬×高)。

(3)道路恢復(fù)施工：待主體工程施工完成并達(dá)到設(shè)計強度后，先進行渠道的回填，再進行成金青快速通道路面恢復(fù)施工，其標(biāo)準(zhǔn)采用成金青快速通道修筑的同等標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)交通局要求，除暗渠土石回填工作外，路面恢復(fù)工程應(yīng)由具有相應(yīng)資質(zhì)的公司進行施工以確保道路工程質(zhì)量。

該方案具有的優(yōu)點：工程施工全部屬于露天作業(yè)，機械化程度相對較高并方便現(xiàn)場施工管理；缺點：征地協(xié)調(diào)難度大，取得用地的時間不詳，工期受到影響；施工時需要對成金青快速通道車輛實施繞行保通，但因成金青快速通道車流量大，車輛導(dǎo)行難度大并存在一定的安全風(fēng)險，導(dǎo)行過程中容易出現(xiàn)車輛擁堵現(xiàn)象，對交通造成不良影響，需要選擇具有相應(yīng)資質(zhì)的公司進行道路恢復(fù)，從而導(dǎo)致工程管理難度加大。

2.2 暗渠下穿施工方案

暗渠下穿施工方案[2]規(guī)劃從下穿隧洞進出口雙向施工，利用兩端抽槽修建的道路到達(dá)隧洞施工作業(yè)面，先進行小導(dǎo)管施工，再進行洞身開挖、支護和洞身襯砌施工，按照“短進尺、強支護”的原則開挖一段、支護一段。進口段與出口段開挖循環(huán)施工，襯砌從進口向出口推進，穿成金青快速路交叉段時按分段開挖、分段襯砌的原則循環(huán)施工。隧洞開挖斷面為8.1 m×7.65 m(寬×高)的城門洞形，永久支護為C25鋼筋混凝土襯砌，襯砌厚度為0.6 m，襯砌成型斷面為6.5 m×6.25 m(寬×高)。

地質(zhì)資料揭示洞臉邊坡為成都黏土，開挖臨時坡比為1∶1～1∶1.5，在5 m高度處設(shè)一級馬道。開挖前先進行超前預(yù)固結(jié)及超前導(dǎo)管支護[3]，頂拱180°范圍內(nèi)沿開挖輪廓線布置小導(dǎo)管。開挖分上下臺階進行，上臺階領(lǐng)先3 m，待上臺階支護施工完成后方可進行下臺階的施工。將開挖進尺控制在0.5 m，開挖后立即實施初期支護措施，初期支護措施由超前小導(dǎo)管+鋼支撐+系統(tǒng)錨桿+掛鋼筋網(wǎng)+噴混凝土等項目組成。永久支護襯砌為先進行底板施工，再采用10.2 m長的鋼模臺車進行邊頂拱混凝土施工。

該方案具有的優(yōu)點：不需要補征繞行道路用地，不需要進行各種設(shè)施、建筑物的遷改，工期可以得到保證；缺點：成都黏土段隧洞施工存在一定的安全隱患，但該項目已經(jīng)施工完成了4個類似的下穿隧洞，具有相關(guān)工程經(jīng)驗，施工安全可控。

3 工程費用對比

由于成金青下穿隧洞需要進行方案對比分析[4]，因此，在測算下穿隧洞施工方案工程造價時，嚴(yán)格按照變更估價原則確定工程造價。

3.1 暗渠明挖施工方案

暗渠明挖方案施工前需先修建保通繞行公路，對交叉段的成金青快速通道進行斷道施工。

暗渠明挖方案的工作內(nèi)容包括成金青暗渠工程，繞行道路工程，成金快速路破除與恢復(fù)工程以及保通道路的征地、拆遷、還耕恢復(fù)等工作。

3.1.1 工程費用

成金暗渠交叉段明挖施工方案的長度為200 m，其暗渠明挖施工方案工程費用見表1(考慮到工程量及單價的保密性，在表格中不逐一列出，但數(shù)據(jù)真實可查)。

表1 暗渠明挖施工方案工程費用表

3.1.2 征地與拆遷費用

臨時征地費：暗渠明挖施工方案需對現(xiàn)有的成金快速路進行繞行改道并保證車輛正常通行，需新增臨時征地14.93畝(9 950.2 m2)；改線(光纖、水管、燃?xì)?：順成金青快速路方向有光纖、水管、燃?xì)夤艿栏饕桓鶛M跨渠道。110 kV高壓線塔改遷：110 kV高壓鐵塔位于暗渠成金快速路下游90 m處且在征地范圍內(nèi)，暗渠明挖施工方案征地、改拆費用預(yù)算情況見表2。

表2 暗渠明挖施工方案征地、改拆費用預(yù)算表

3.2 暗渠下穿施工方案

3.2.1 工程費用

成金青暗渠交叉段暗渠下穿隧洞長度為200 m，暗渠下穿施工方案工程費用見表3(考慮到工程量及單價的保密性，在表格中不逐一列出，但數(shù)據(jù)真實可查)。

3.2.2 征地與拆遷費用

暗渠下穿施工方案在現(xiàn)有征地移民基礎(chǔ)上不需要另行增加征地、拆遷，移民征地費用為0元。

表3 暗渠下穿施工方案工程費用表

綜上所述，隧道下穿施工方案的總投資約為1 622.43萬元，單位造價為8.11萬元/m。

3.3 公路路產(chǎn)損壞與占用賠(補)償費

根據(jù)四川省發(fā)展改革委員會、四川省財政廳、四川省交通運輸廳聯(lián)合發(fā)文要求，須向交通運輸局交納公路路產(chǎn)損壞賠(補)償費和公路路產(chǎn)占用補償費。因此，無論是暗渠下穿施工方案，還是暗渠明挖施工方案均會發(fā)生公路路產(chǎn)占用補償費，暗渠下穿施工方案公路路產(chǎn)損壞、占用補償費見表4，暗渠明挖施工方案公路路產(chǎn)損壞、占用補償費見表5。

表4 暗渠下穿施工方案公路路產(chǎn)損壞、占用補償費表

表5 暗渠明挖施工方案公路路產(chǎn)損壞、占用補償費表

3.4 兩種方案經(jīng)濟性對比分析

暗渠下穿施工方案與明挖暗渠施工方案費用對比情況見表6。由表6可以看出：暗渠下穿施工方案造價為1 756.7萬元，暗渠明挖施工方案造價為1 976.3萬元，暗渠下穿施工方案比暗渠明挖施工方案節(jié)約投資約219.6萬元，相對于暗渠明挖施工方案降低11.1%的投資。數(shù)據(jù)表明：暗渠下穿施工方案造價更低，節(jié)約投資。

表6 暗渠下穿施工方案與明挖暗渠施工方案費用對比表[5]

4 結(jié) 語

兩種施工方案工程造價對比分析結(jié)果表明：暗渠下穿施工方案造價低，可以節(jié)約投資且暗渠下穿施工避免了因征地對工期造成的影響，減少了外界因素對工程的施工干擾，施工工藝成熟，能夠有效地保證工程的安全、質(zhì)量與工期。由此可見，暗渠下穿施工方案優(yōu)勢明顯。工程建設(shè)最終選擇了暗渠下穿施工方案為實施方案。該案例說明經(jīng)濟對比分析對方案的選擇起著關(guān)鍵作用。