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城市地下综合管廊明挖基坑及支护造价分析 ——以成都市为例

 张莉

(四川华信工程造价咨询事务所有限责任公司,四川成都 610041)


   摘 要:从管廊明挖基坑及支护、地基处理出发,以成都市3例综合管廊建设为研究对象,采用文献资料法、个案研究法等综合研究方法,对造价过程及结果进行梳理分析,探究城市地下综合管廊明挖基坑及支护造价过程中存在的问题。研究表明:1.城市地下综合管廊修建多以明挖施工为主;2.管廊土建费用占综合管廊工程造价费用比例较高,约70-80%;3.基坑开挖及支护是影响综合管廊土建造价指标的一个重要因素。据此,提出:管廊工程造价控制的重点是管廊土建、基坑开挖和支护造价控制。研究对特定地区条件下如何优化设计、降低城市管廊工程造价有较好的参考价值和方法指导意义。

   关键词:综合管廊;明挖基坑;造价

   0 引言

地下综合管廊,是指通过将电力、通信、给水、供热、制冷、中水、燃气、垃圾真空管等两种以上的管线集中设置到道路以下的同一地下空间而形成的一种现代化、科学化、集约化的城市基础设施。实施统一规划、统一设计、统一建设和管理,是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”[1]。在地下综合管廊内,设有专门的检修口、吊装口和监测系统、排水系统、通风系统、照明系统,并为人员检修、维护等工作预留操作和交通空间。

城市地下综合管廊造价分为管廊土建造价、入廊管线造价、地面设施、标识系统等组成部分。城市地下综合管廊施工方法主要有明挖法、矿山法、盾构法和顶管法。成都市城市管廊建设多以明挖施工为主,管廊基坑开挖及支护占综合管廊工程造价费用比例较高。

   1 研究对象和方法

   1.1 研究对象

成都市天府新区管廊、成都市金牛区管廊、成都市简阳市管廊等三个城市地下综合管廊建设的造价控制。

   1.2 研究方法

   1.2.1 文献资料法

查阅相关文献,利用互联网,以“管廊 造价”为关键词检索CNKI相关研究,梳理以往研究成果获得资料,归纳总结理论依据,从而全面、正确了解相关问题。查阅研究对象标段的设计图、施工图、概算、现场踏勘等相关资料,全面系统掌握管廊造价。

   1.2.2 个案研究法

认定成都市具有代表性的研究对象个案并进行研究,通过调查分析,弄清其造价特点及其影响因素。

   2 分析与讨论

   2.1 城市综合地下管廊分类、施工与造价概述

城市综合地下管廊根据其容纳管线的不同分为干线综合管廊、支线综合管廊、缆线型综合管廊、干支线混合型综合管廊等,根据其断面形状分为矩形综合管廊、半圆形综合管廊、拱形综合管廊和圆形综合管廊,根据仓室数量不同分为单仓综合管廊、双仓综合管廊和多仓综合管廊。

综合管廊的施工方法一般为明挖现浇和明挖预制拼装法、顶管法、盾构法、浅埋暗挖法。成都市地下综合管廊施工方式多采用明挖现浇法。在场区允许的情况下放坡开挖,城市内不具备放坡条件的,通常都是利用支护结构支挡,在地表直接进行地下基坑开挖,在基坑内直接施工制作内部结构。明挖基坑的特点是简单易行,施工方便,工程造价低。

国内管廊廊体造价与仓位数量和断面面积有直接关系[2]按国家试行标准估算,断面面积10-20平方米,1仓位的廊体1km造价约为0.56亿元;断面面积35-45平方米,4仓位的廊体1km造价约为1.31亿元,断面面积越大,仓位越多,造价越高[3]。在综合管廊工程中,土建工程在总造价中占比较大。

   2.2 影响明挖施工造价的因素

成都市城市管廊建设,多以明挖施工为主。明挖基坑采用哪种形式,主要根据基坑的深浅、围护结构的形式、地基土岩性、地下水位及渗水量、场地大小及周围环境等情况决定。

   2.3 外部环境影响

综合管廊的建设区域越来越宽广,在新建城区施工受周边环境影响较小,管廊土建过程造价相应较小;综合管廊在老城区建设则多受周边建筑、既有道路等方面的影响,对管廊的基坑开挖及支护形式有较大影响,造价相应增大。

   2.4 管廊埋设深度影响

管廊埋设深度主要与道路设计有关。建设道路的等级、管线的深度要求以及承载要求,对管廊的基坑开挖及支护形式有影响。在通常情况下,建设道理等级越高,管线要求埋设越深,承载要求越高,相应造价越高,反之则低。

   2.5 地质情况影响

地质构造和地质结构及其活动状况,浅层土的工程性质、岩土工程勘察的准确性、明挖施工前的环境调查与工程地质勘察问题对管廊工程造价有直接影响。影响因素包括地形面貌、泥土、岩石以及水文地质条件等的物理力学性质,以及天然建筑材料和自然地质现象等。

   2.6 造价分析

选取3个特定地区综合管廊的招标控制价进行分析,讨论基坑开挖及支护、地基处理对造价影响。详见表1、表2所示。

表1 3个特定地区综合管廊情况一览

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注:数据源自工程资料整理

A管廊

周边环境:现场周边场地开阔,无建筑或障碍物;

地质情况:项目地质情况自上而下依次为第四系全新统人工填土层(素填土0.5-1m)、第四系中下更新统冰水堆积层(粘土、粉土0.5-3.3m)、场区内下伏基岩为白垩系灌口组(强风化泥岩、中风化泥岩);

支护措施:根据周边环境及地质情况,本项目采用放坡开挖(土层放坡比例为1:21:1.751:1.5;当为岩层时1:0.75)及素砼(C15砼,厚度8cm)喷护。放坡开挖通常是最经济的挖土方式,当开挖深度较大时,设置了多级平台分层开挖,平台宽度约1.5m。

B管廊

周边环境:在已经通行的道路上新增综合管廊,管廊距离周边建筑物较近;

地质情况:项目地质情况自上而下依次为第四系全新统人工填土层(杂填土、素填土等,深度约3-5m)、第四系全新统冲积层(主要为细砂、中砂、松散卵石、中密卵石,深度约4-6m),地下水位较高,设置降水井;

支护措施:根据周边环境及地质情况,本项目采用旋挖成孔灌注桩,桩中心间距2m,嵌入长度3m,桩径D1000C30混凝土浇筑,桩顶设置1m*1.2钢筋砼冠梁,并根据基坑深度设置2-3道?609mm钢管(t=16mm)横撑,桩间挡土采用挂网喷射砼(C20砼,厚度10cm)。

C管廊

周边环境:现场周边场地开阔,无建筑或障碍物;

地质情况:项目地质情况部分段为中风化砂岩、中风化泥岩,少了段落为中风化砂质岩,部分段落为原场平处理过的高填方区(主要为泥岩土和少了杂填土);

支护措施:根据周边环境及地质情况,本项目采用放坡开挖(土层放坡比例为1:1.51:1.25;当为岩层时1:0.4)及挂网喷射砼(C20砼,厚度10cm,?8@150*150)喷护,并做?25插筋,水平及坡面间距分别为1.5m。

2 综合管廊基坑开挖及支护各项费用指标/attached/image/20201116/

注:数据源自工程资料整理

通过以上分析,相同仓数、相似断面结构尺寸的综合管廊,因地基土岩性、地下水位、场地大小及周围环境等情况不同,基坑开挖及支护费用差异较大。所以,基坑开挖及支护形式是影响综合管廊土建造价指标的一个重要因素。

管廊施工明挖基坑施工,施工开挖占工作面较大,堆土堆料占用面积大,且开挖深度较大,容易引起周围土体变形,需要采取支护措施,而地质情况、开挖深度、支护桩长短、土层强度、开挖时间、地下水情况、支撑情况等都直接影响基坑支护的造价高低。管廊基坑有些隐蔽工程,易发生大量的施工签证,且涉及费用较高,此阶段是造价控制的要点。

   2.7 管廊土建工程造价控制

从基坑开挖设计入手,根据地表情况、地质构造、外部环境等因素,编制最适合成都市管廊建设土建工程基坑开挖设计方案,如基坑边坡采用喷锚支护并铺设钢筋网。

为有效控制土建工程造价,应注意确认设计方案的经济合理性,对专项设计方案现场踏勘;规范造价管理,建立完善文件分类归档制度和方案;做好变更签证的造价控制,详细记录现场施工情况;参加项目的隐蔽工程及节点验收,及时跟踪记录整改情况;对材料价格管理控制[4]

   3 意见和建议

   3.1 意见

城市综合地下管廊工程造价是一项系统工程,需要进行全方位、全过程的管理和控制,每个环节的管控都要统筹考虑、细致分析、谨慎决策、认真落实。成都市地下综合管廊建设造价控制的重点是管廊土建、基坑开挖和支护造价控制。对易发生大量签证的隐蔽工程,要严格控制现场签证,谨慎对待设计变更。

   3.2 建议

   3.2.1 加强投资决策及设计阶段的造价控制

与其他建设项目造价控制一样,地下管廊建设也要尽可能避免实施过程中出现大量的设计变更,加强实施过程中的造价监管,准确控制工程造价。

   3.2.2加强沟通协调,预见性地从设计规划方面加强控制

带状构筑的地下综合管廊建设过程涉及专业多,遇到的地质情况复杂,管廊容纳承载的各种管线网管理部门众多,协调工作量大。在施工过程中,建设单位应加强协调,对遇到的建设问题及时与各单位、部门沟通处理,为有效控制工程造价提供依据和支持。

结语

目前,我国城市地下综合管廊的建设尚处于初级阶段,各种造价控制的问题会随着建设的推进逐渐显露。管廊建设及造价控制的科学研究也在逐步完善。研究对象所在的成都市,管廊建设造价控制没有固定的模式。其他省、市管廊建设经验及相关科学研究为我们提供了一定的理论支持,但毕竟实际情况不同,造价人员应加强管廊建设领域科学研究,理论联系实际,结合成都市具体情况寻求最佳的造价控制方案。

 

   参考文献:

   [1] 2017-2021年中国城市地下综合管廊建设状况与前景展望分析报告[R].中经未来产业研究院,2017,7

   [2] 周青,康良春.城市地下综合管廊造价控制的要点[J].学术争鸣,2016,7

   [3] 城市地下综合管廊建设技术与成本小结[OL].https://wenku.baidu.com/view/cf1b115c876fb84ae45c3b3567ec102de2bddfeb.html
   [4] 樊新安 等.浅析地下综合管廊建设对城市建设的影响及造价控制[J].http://www.cdzjxh.com/article_open.html?id1=1040

   [5] 罗怀春.建设项目全过程造价控制的研究与应用[J].成都工程造价信息,2016.1

   [6] 赵攀.浅谈建设单位如何有效控制工程造价[J].成都工程造价信息,2015.4

   [7] 全国造价工程师执业资格考试教材[M].中国计划出版社,2013