地铁大直径盾构区间土建工程造价指标的方法

　　摘要：为在工程前期研究阶段更快、更合理地确定地铁大直径盾构区间土建工程造价指标，以武汉、天津、台州等地的大直径盾构区间工程为实例，着重分析地铁大直径盾构区间土建造价构成；并通过对有关投资文件进行详析，研究得出逐项累加法和比例估算法两种测算大直径盾构区间土建造价指标的新方法。其中，逐项累加法计算精度较比例估算法高，需要先对各分项工程造价指标进行分析、计算后，累加得出地铁大直径盾构区间土建造价指标。以上两种新方法，可为今后地铁工程决策和前期设计方案优化提供参考和依据。

　　关键词：地铁； 大直径盾构区间； 造价指标； 逐项累加法； 比例估算法；

　　Abstract:To determine reasonably and rapidly the civil engineering cost index of large diametershield 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.

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

目录

　　1概述……………………………………………………………………………………1

　　2大直径泥水平衡盾构区间土建造价构成……………………………………………………………………………………2

　　3大直径泥水平衡盾构区间土建造价指标分析……………………………………………………………………………………3

　　3.1逐项累加法……………………………………………………………………………………4

　　3.2比例估算法……………………………………………………………………………………4

　　4结语……………………………………………………………………………………5

　　文内图表……………………………………………………………………………………6

　　表1武汉某越江工程土建工程投资……………………………………………………………………………………6

　　表2天津某过河工程土建工程投资……………………………………………………………………………………6

　　表3台州某取水隧洞工程土建I程投资……………………………………………………………………………………6

　　表4掘进出渣、管片预制运输拼接所占区间土建总造价的比例……………………………………………………………………………………6

　　参考文献……………………………………………………………………………………7

　　1 概述

　　随着我国社会经济的快速发展、城市化建设水平不断提高，大直径盾构区间隧道施工已成为当前隧道发展的新趋势，并在北京、上海、天津、武汉等多个城市的地下联络线及过河越江隧道中得到成功应用[1,2,3,4].以武汉、天津、台州等地的大直径盾构区间工程为实例，通过对有关投资文件进行详析，研究得出一套适用于工程前期研究阶段确定地铁大直径盾构区间土建工程造价指标的方法。

　　2 大直径泥水平衡盾构区间土建造价构成

　　大直径盾构区间施工一般分为泥水平衡盾构法和土压平衡盾构法，而二者的投资差别是泥水平衡盾构施工时需要额外增加一套泥水处理系统[5,6,7].下面以泥水盾构施工为例，对大直径盾构区间土建造价进行分析。

　　大直径泥水平衡盾构区间土建造价一般由区间主体、建筑物加固、施工监测、盾构机场外运输、盾构机及泥水处理系统摊销、联络通道及疏散平台等7 项分部工程费用构成[8,9,10,11,12,13].其中，区间主体又分为掘进及出渣、管片预制运输及拼接、内部结构和进出洞加固； 盾构机及泥水处理系统摊销又分为大直径泥水平衡盾构机摊销及泥水处理系统摊销[14].

　　3 大直径泥水平衡盾构区间土建造价指标分析

　　大直径泥水平衡盾构区间土建造价指标分析的方法有逐项累加法和比例估算法两种。

　　逐项累加法计算精度较高，使用这种方法的前提是已进行了一定的设计研究工作，而且设计资料可以支撑进行逐个分项工程造价指标的分析、计算。得到各分项工程造价指标后，累加得出大直径泥水平衡盾构区间土建造价指标。

　　比例估算法是在设计资料有限且只知道区间开挖直径、管片内外径的情况下，通过粗略计算出掘进及出渣、管片预制运输及拼接的造价指标后，除以一定的比例，得到大直径泥水平衡盾构区间土建造价指标。该方法计算结果精度的高低取决于选所用的比例是否合理，且精度较逐项累加法低； 但计算过程简便，有利于在前期决策阶段中快速测算出大直径泥水平衡盾构的土建造价指标[15].

　　3. 1 逐项累加法

　　3. 1. 1 区间主体指标分析

　　区间主体指标分析是确定大直径泥水平衡盾构区间土建造价指标的核心内容，也是重难点； 而区间主体指标的确定应结合工程实际情况，在分别确定区间主体各子项的造价指标的基础上，进而汇总得到。表1~ 表3 分别为武汉、天津、台州各地大直径泥水平衡盾构区间土建工程投资情况。

　　通过对以上数据进行分析，可以得出。

　　（ 1） 大直径泥水平衡盾构区间掘进及出渣造价指标为350 ~ 450 元/出土方量。掘进及出渣中，应首先根据洞体实际开挖直径（ 或盾构刀盘直径） 确定断面面积，再乘以掘进长度计算出土方量。

　

　　表1 武汉某越江工程土建工程投资

　　表2 天津某过河工程土建工程投资

　

　　表3 台州某取水隧洞工程土建工程投资

　　另外，区间掘进及出渣包含盾构掘进及出土、盾构吊装拆及基座制作、盾构进出转场及过站、同步及分块注浆、其他临时工程及混凝土拆除等内容。通过分析，盾构掘进及出土费用占掘进及出渣费用的70% ~80% ,同步及分块注浆费用占掘进及出渣费用的10%~ 15% ,该两项工作是盾构区间掘进及出渣的主要内容。

　　（ 2） 大直径泥水平衡盾构区间管片预制、运输及拼接造价指标为3 700 ~ 4 200元/（ m3混凝土） .管片预制、运输及拼接中，是选用高指标还是低指标，还应结合管片厚度宽度、混凝土强度等级、钢筋含量、管片运输距离及防水密封条的长度等综合确定。

　　另外，区间管片预制、运输及拼接包含管片预制拼接、管片运输、防水密封条、钢管片等内容； 其中，钢管片应根据设计实际情况，确定所需工程量。通过分析，管片预制及拼接费用约占85% ,防水密封条费用约占10% .

　　（ 3） 内部二次结构的造价指标需根据设计实际情况，按照混凝土用量、混凝土强度等级、含钢量、防水类型及用量等设计参数综合估列。

　　（ 4） 盾构进出洞加固造价指标应根据设计中实际采用的加固方式（ 旋喷桩、洞内注浆或素混凝土桩等）确定。

　　3.1.2其他分项工程指标分析

　　（1）建筑物加固指标分析

　　既有建筑物加固造价指标应根据设计中实际采用的加固方式（ 地面注浆加固、旋喷桩或洞内注浆等）确定。

　　（ 2） 施工监测指标分析

　　大直径泥水平衡盾构区间施工监测造价指标应结合工程复杂程度和实施风险综合确定，一般为1 000 ~1 500元/ 双延米。

　　（ 3） 盾构机场外运输指标分析

　　鉴于大直径盾构机场外运输难度大、费用较高，该项费用可单独计列，但掘进及出渣中相应的盾构进出转场费用应删除。该造价指标可按200 万元/台计列。

　　（ 4） 盾构机及泥水处理系统摊销指标分析

　　泥水平衡盾构机摊销可按1. 2 ~ 1. 4 亿元/台考虑，该指标对应的掘进长度宜为3 ~ 4 km.当采用土压平衡盾构机或复合式盾构机时，盾构机单价可根据实际询价替换。

　　泥水处理系统摊销可按2 000万元/区间考虑。

　　（5）疏散平台指标分析

　　疏散平台造价指标应根据所采用的结构材料、形式及尺寸等设计资料综合考虑。在项目前期研究阶段，可按2 000 ~ 2 400元/双延米估列。

　　（ 6） 联络通道指标分析

　　在项目前期研究阶段，联络通道可根据盾构区间线路长度及规范要求每600 m设置1 座的规定，每座按300 ~ 400 万元估列。

　　3. 2 比例估算法

　　比例估算法中，掘进及出渣、管片预制运输及拼接的造价指标计算过程同逐项累加法一致； 该方法的重点在于如何合理地确定掘进出渣、管片预制运输拼接所占盾构区间土建总造价的比例。三种不同管片外径情况下所占比例的变化情况如表4 所示。

　　表4 掘进出渣、管片预制运输拼接所占区间土建总造价的比例

　　从表4 可以看出，以上3 种不同管片外径的盾构区间，掘进出渣、管片预制运输拼接所占盾构区间土建总造价的比例在55% ~ 70% ; 而且随着管片外径的增大，该比例呈下降趋势。实际中，由于掘进出渣、管片预制运输拼接所占区间土建总造价的比例还随着区间长度、进出洞加固措施、既有建筑物加固措施以及盾构内部结构等多种因素的变化而变化，为了简化计算，假设该比例只随管片外径的变化而变化，且为线性变化关系。

　　通过对该数据进行线性分析得出：

　　（ 1） 当管片外径在8. 9 ~ 12. 1 m,所占比例与管片外径的线性函数公式为y = - 0. 034 1x + 0. 99（ 其中，y为所占比例，x为管片外径，8. 9 m≤x≤12. 1 m） ;

　　（ 2） 当管片外径x > 12. 1 m时，取定所占比例为55% ;

　　（ 3） 当管片外径7. 0 m < x < 8. 9 m时，取定所占比例为70% ;

　　（ 4） 根据城市轨道交通工程概算定额的编制，当管片外径x≤7. 0 m时，盾构掘进消耗量及指标均按标准直径盾构考虑。当标准盾构区间长度为1 ~ 2 km时，该比例一般均在90% 以上。

　　4 结语

　　本文为工程决策及前期设计研究阶段如何更快、更合理地确定地铁大直径盾构区间土建工程造价指标提出了逐项累加法和比例估算法两种新的计算方法。

　　其中，逐项累加法计算精度较高，需要先对各分项工程造价指标进行分析、计算，得到各分项工程造价指标后，累加得出地铁大直径盾构区间土建造价指标； 而比例估算法计算精度较低，但计算工程简便，仅需粗略计算出掘进及出渣、管片预制运输及拼接的造价指标后除以一定的比例，便可得到地铁大直径盾构区间土建造价指标。

　　在具体确定地铁大直径盾构区间土建工程造价指标时，应根据不同阶段的设计深度，并结合项目的实际情况，选择合理的计算方法，得到满足本阶段的投资精度要求，为工程决策和前期设计方案优化提供参考依据。

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