分析市政斜拉橋造價(jià)水平控制因素

楊伍瑩

（中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，西安 710400）

1 引言

近年來，城市建設(shè)不僅僅局限于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，大型特殊結(jié)構(gòu)橋梁也應(yīng)運(yùn)而生，為提升城市綜合影響力發(fā)揮著獨(dú)特的作用[1]。橋梁工程屬于市政工程基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分，其工藝復(fù)雜、技術(shù)含量高，是一個(gè)龐大的建設(shè)工程，工程造價(jià)在整個(gè)工程中也占主導(dǎo)地位，因此，對(duì)橋梁工程造價(jià)水平控制因素分析顯得尤為重要[2]。基于上述原因，本文以石家莊市復(fù)興大街城區(qū)節(jié)點(diǎn)市政化改造工程滹沱河特大橋（斜拉橋）為實(shí)例，探討市政斜拉橋造價(jià)水平控制的重要因素。

2 工程概況

石家莊市復(fù)興大街城區(qū)節(jié)點(diǎn)市政化改造工程，建設(shè)內(nèi)容包括主線橋梁1.374 km，主線路基0.296 km；輔道橋梁0.400 km，輔道路基8.160 km。設(shè)計(jì)內(nèi)容包含道路、橋梁、給排水、交通系統(tǒng)工程、環(huán)保及綠化景觀、交通疏解工程等，其中滹沱河特大橋是本項(xiàng)目跨越滹沱河的重要節(jié)點(diǎn)工程，也是全線的景觀亮點(diǎn)工程，建成后的滹沱河大橋?qū)⑹侵匾貥?biāo)建筑。滹沱河特大橋?yàn)楠?dú)塔雙索面斜拉橋，橋跨布置為40 m+150 m+150 m+40 m，橋?qū)?7 m，塔高125 m。本項(xiàng)目初設(shè)概算建安工程費(fèi)為22.34億元，其中滹沱河特大橋建安工程費(fèi)為7.44 億，占總建安工程費(fèi)的33.30%。滹沱河特大橋作為項(xiàng)目的主要節(jié)點(diǎn)，分析工程造價(jià)的影響因素尤為重要。

3 市政斜拉橋造價(jià)水平控制性因素分析

3.1 樁基工程

本項(xiàng)目主塔樁基由30 根樁徑2 000 mm、樁長(zhǎng)75 m 的群樁組成，輔助墩由12 根樁徑2 000 mm、樁長(zhǎng)48 m 和12 根樁徑2 000 mm、樁長(zhǎng)45 m 的群樁組成，過渡墩由32 根樁徑1 800 mm、樁長(zhǎng)51 m 的群樁組成，樁基所在地層主要為中粗砂層。根據(jù) 《全國(guó)統(tǒng)一市政工程預(yù)算定額河北省消耗量定額（2012）》第三冊(cè)“橋涵工程”說明，鋼護(hù)筒埋設(shè)在鉆孔灌注樁的工程中，按攤銷計(jì)算鋼護(hù)筒，如遇深水作業(yè)拉不出鋼護(hù)筒時(shí)，可按實(shí)際鋼護(hù)筒用量減去子目數(shù)，進(jìn)行一次性增列。概算、預(yù)算考慮地層為中粗砂，水深3 m，承臺(tái)高3.5 m 等綜合因素，主塔、輔助墩樁基鋼護(hù)筒按10 m 計(jì)算，過渡墩按5 m 計(jì)算，均不拔出。樁基造價(jià)對(duì)比分析，如表1 所示。

表1 樁基工程（回旋鉆）造價(jià)分析表

根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，可以得出：地質(zhì)條件不僅僅影響樁基設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，還影響樁基施工措施及施工方法，不難看出，回旋鉆施工及鋼護(hù)筒一次性消耗，可導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)指標(biāo)增加約341.8 元/m2。

3.2 橋塔

斜拉橋橋塔可采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土-鋼結(jié)構(gòu)組合結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)。滹沱河大橋?yàn)榫坝^橋梁，橋塔設(shè)計(jì)以兼顧工期和節(jié)約投資為目標(biāo)要求，采用混凝土-鋼結(jié)構(gòu)組合結(jié)構(gòu)形式。本項(xiàng)目斜拉橋索塔是塔型豐富多變的卷軸塔形狀，橋塔總高146.5 m（塔冠頂部至塔座項(xiàng)部），下塔柱為高20.0 m 的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；鋼混過渡斷面高9.1 m；中、上塔柱均為鋼結(jié)構(gòu)，高分別為54.7 m 和41.2 m；塔冠高度21.5 m；除塔冠外，橋塔由結(jié)構(gòu)部分和卷邊裝飾兩部分組成。

鋼主塔的特點(diǎn)一般有以下幾個(gè)方面：（1）質(zhì)量輕；（2）造型繁復(fù)，難度較大；（3）建設(shè)精度高、建設(shè)周期短；（4）造價(jià)較高，但由于自重輕，基礎(chǔ)費(fèi)用有所降低；（5）后期維護(hù)費(fèi)用高。因此，綜合考慮，滹沱河大橋橋塔采用混凝土-鋼結(jié)構(gòu)組合結(jié)構(gòu)。具體費(fèi)用分析如表2 所示。

表2 橋塔造價(jià)分析表

根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，可以得出：混凝土-鋼結(jié)構(gòu)組合型主塔比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在滿足塔上部鋼結(jié)構(gòu)繁雜工藝的情況下，主塔在橋面面積的指標(biāo)上增加820 元/m2。

3.3 鋼箱梁

按照J(rèn)TG B01—2014《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，特大橋主跨大于150 m，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)主梁無論從設(shè)計(jì)合理性還是經(jīng)濟(jì)性上都達(dá)不到要求，鋼結(jié)構(gòu)和鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)成為首選。鋼箱梁比鋼筋水泥梁自重要輕，它對(duì)下部基礎(chǔ)的要求不是那么大；其次，良好的抗風(fēng)穩(wěn)定性，良好的抗扭剛性，易于施工和維護(hù)；此外，鋼箱梁施工速度快，不用模架、支架，不用鋼筋綁扎，對(duì)環(huán)境影響小，鋼箱梁的優(yōu)點(diǎn)突出，彌補(bǔ)了鋼筋混凝土梁的不足，所以鋼箱梁往往選擇在大型橋梁的上部結(jié)構(gòu)中，如大跨度斜拉橋、懸索橋等[3]。

鋼箱梁安裝方式主要是在綜合考慮施工的安全可靠性、施工工期和經(jīng)濟(jì)適用性原則的基礎(chǔ)上，選用懸臂吊裝和步履式頂推安裝。如表3 所示的兩種安裝方式的費(fèi)用分析。

表3 安裝鋼箱梁成本分析表

根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，可以得出：頂推法減少約785 元/m2，既滿足工期短的要求，也滿足鋼梁結(jié)構(gòu)整體性、施工安全性要求。

3.4 橋面鋪裝

常規(guī)鋼橋面鋪裝采用以瀝青為基料的混凝土結(jié)構(gòu)鋪裝體系，其瀝青基料由天然瀝青到橡膠瀝青、改性瀝青、環(huán)氧瀝青等，經(jīng)歷了一系列發(fā)展歷程[4]。新型鋪裝材料ECO 改性聚氨酯混凝土，以新型高分子改性聚氨酯材料為依托，有效解決車轍、疲勞、低溫收縮、水損老化等鋪裝材料典型病害，具有良好的層間結(jié)合性能、良好的防水防滲性、高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、重載適應(yīng)性和良好的抗疲勞性能。另外，通常瀝青鋪裝橋面需要10 cm 的厚度，而ECO 改性聚氨酯混凝土只要3 cm 左右，大大節(jié)約了鋪裝石料，減輕了橋梁的自重，使橋梁本身更加安全。因此，滹沱河大橋通過對(duì)材料的性能比選分析，以及新材料在石家莊地區(qū)的試用，采用ECO 改性聚氨酯混凝土鋪裝。如表4 所示，新型鋪裝材料與常規(guī)鋪裝材料成本的比較分析。

表4 橋面鋪裝成本分析表

根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，從經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)，可以得出：（1）ECO改性聚氨酯混凝土性能好，但成本費(fèi)用高，不經(jīng)濟(jì)；（2）ECO 屬于新型材料，目前國(guó)內(nèi)使用量小，生產(chǎn)企業(yè)少，后期養(yǎng)護(hù)成本或?qū)⑻岣摺?/p>

3.5 施工措施

影響橋梁工程造價(jià)水平不容忽視的一個(gè)重要因素是施工措施費(fèi)。施工措施費(fèi)是組成措施費(fèi)的關(guān)鍵，它是根據(jù)施工計(jì)劃所進(jìn)行的一系列臨時(shí)工程，用于完成實(shí)體工程所必需的，但不構(gòu)成永久結(jié)構(gòu)。其在橋梁工程造價(jià)中的占比不容忽視，一般占比為20%，對(duì)于大型特殊結(jié)構(gòu)橋梁，占比超30%。本項(xiàng)目在編制概預(yù)算時(shí)，結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際情況，考慮臨時(shí)便道、便橋，筑島圍堰及鉆孔平臺(tái)搭設(shè)，樁基鋼護(hù)筒埋設(shè)，鋼梁頂推平臺(tái)，臨時(shí)墩、鋼梁、主塔及箱梁等預(yù)拼裝場(chǎng)地，大型機(jī)械的運(yùn)輸及租賃等措施，計(jì)算臨時(shí)措施費(fèi)用。

臨時(shí)措施工程費(fèi)占橋梁工程費(fèi)用的比例如圖1 所示。

圖1 滹沱河大橋工程費(fèi)占比圖

綜上所述：（1）橋梁工程施工措施項(xiàng)繁多，內(nèi)容復(fù)雜，在橋梁工程造價(jià)中比重較重，對(duì)橋梁總體造價(jià)水平影響較重；（2）對(duì)于造價(jià)編制人員來說，在設(shè)計(jì)、施工階段，應(yīng)該詳細(xì)分析設(shè)計(jì)圖紙，了解施工方法，合理安排施工組織，準(zhǔn)確計(jì)算項(xiàng)目措施費(fèi)用。

4 結(jié)語

通過上述工程實(shí)例的分析能夠看出，地質(zhì)條件、施工方式、結(jié)構(gòu)形式、材料選用、施工措施等，都影響特大景觀橋梁造價(jià)水平的控制。因此，在設(shè)計(jì)階段，特別是方案階段，應(yīng)著重對(duì)橋梁造價(jià)水平有控制影響的因素進(jìn)行重點(diǎn)分析，在滿足使用功能及景觀要求的前提下，合理選擇技術(shù)方案，造價(jià)編制相對(duì)提高工程估算、概算的準(zhǔn)確性，反之也要兼顧工程運(yùn)行所帶來的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，為設(shè)計(jì)、技術(shù)方案的科學(xué)合理選擇提供經(jīng)濟(jì)依據(jù)。