沈陽(yáng)(王家溝)至鐵嶺(杏山)高速公路改擴(kuò)建工程降低造價(jià)和優(yōu)化設(shè)計(jì)的若干措施

禹 寧

(遼寧省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司 沈陽(yáng)市 110166)

沈陽(yáng)(王家溝)至鐵嶺(杏山)高速公路改擴(kuò)建工程降低造價(jià)和優(yōu)化設(shè)計(jì)的若干措施

禹 寧

(遼寧省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司 沈陽(yáng)市 110166)

公路勘察設(shè)計(jì)是工程建設(shè)的重要階段，對(duì)于工程建設(shè)投資和工程質(zhì)量有舉足輕重的作用。主要從設(shè)計(jì)的角度提出降低工程造價(jià)的多項(xiàng)措施，使工程造價(jià)控制在批復(fù)的概算范圍內(nèi)，以合理的投資創(chuàng)造最佳的經(jīng)濟(jì)效益。

高速公路；工程造價(jià)；優(yōu)化設(shè)計(jì)

1 概述

遼寧省高速公路建設(shè)經(jīng)歷十幾年的快速發(fā)展，高速公路的骨架網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)基本形成，近年來(lái)工程建設(shè)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。根據(jù)全國(guó)調(diào)查資料顯示，各地高速公路的平均每公里造價(jià)呈逐年上漲趨勢(shì)，有的工程造價(jià)翻了兩番，甚至超過(guò)了同期的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，1990年沈大高速公路每公里造價(jià)僅為630萬(wàn)元，而現(xiàn)在高速公路造價(jià)動(dòng)輒幾千萬(wàn)元，甚至個(gè)別地區(qū)的每公里造價(jià)突破1億元，這種狀況導(dǎo)致地方和國(guó)家前期投入大、償還貸款周期長(zhǎng)，出現(xiàn)投入和產(chǎn)出不符合市場(chǎng)規(guī)律的投資結(jié)構(gòu)，所以從勘察設(shè)計(jì)階段就開(kāi)始優(yōu)化設(shè)計(jì)、降低工程造價(jià)勢(shì)在必行。

2 沈鐵改擴(kuò)建降低工程造價(jià)的措施

沈鐵改擴(kuò)建設(shè)計(jì)周期較長(zhǎng)，從2011年4月開(kāi)始外業(yè)測(cè)量和初步設(shè)計(jì)到2013年11月第二稿施工圖結(jié)束，前后歷經(jīng)2年半時(shí)間，期間根據(jù)上級(jí)部門(mén)審查意見(jiàn)和地方政府規(guī)劃變化隨時(shí)優(yōu)化相應(yīng)設(shè)計(jì)。2013年12月根據(jù)省交通廳關(guān)于降低高速公路工程造價(jià)的意見(jiàn)，結(jié)合沈陽(yáng)至鐵嶺公路改擴(kuò)建工程的實(shí)際情況，經(jīng)認(rèn)真研究梳理和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地調(diào)研，并與高速公路建設(shè)局、省公路局多次溝通協(xié)商，考慮采取以下措施降低工程造價(jià)。

(1)取消高架橋設(shè)置

全線共計(jì)兩座高架橋，分別是沈北、蒲河高架橋。沈北高架橋現(xiàn)設(shè)計(jì)方案為66-30m裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土T梁結(jié)構(gòu)，橋梁全長(zhǎng)1986m，概算2.8億。蒲河高架橋現(xiàn)設(shè)計(jì)方案為12-25m裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁結(jié)構(gòu)，橋梁全長(zhǎng)306m，概算4000萬(wàn)。擬取消沈北高架橋同時(shí)取消該段落縱斷面上抬，為保證地方橫向交通，于K696+570附近增設(shè)凈寬30m跨線橋、K697+618附近增設(shè)凈寬15m跨線橋、K698+397新建2-25m分離式，該調(diào)整方案可降低造價(jià)1.80億。蒲河高架橋調(diào)整為4-25m分離式，路基路面數(shù)量有所增加，估算降低造價(jià)1200萬(wàn)。上述方案中已經(jīng)考慮近期規(guī)劃路和城市管網(wǎng)，按規(guī)劃位置進(jìn)行預(yù)留。

(2)部分主線下穿分離式分期修建

全線共計(jì)新建主線下穿分離式33座，其中根據(jù)地方要求，新建橋面凈寬是現(xiàn)有橋面凈寬2倍及以上的共計(jì)11座，這些跨線橋均為裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁結(jié)構(gòu)，為節(jié)約造價(jià)，考慮可以采取分期實(shí)施的方案，先實(shí)施半幅，今后地方交通量增加到適宜時(shí)再修建另外半幅，估算可降低造價(jià)3400萬(wàn)。

(3)鋼混凝土組合梁結(jié)構(gòu)調(diào)整為懸澆箱梁

新平頂堡大橋第二聯(lián)采用(44+62+44)m鋼混凝土組合梁，跨越102國(guó)道。根據(jù)交通廳的要求，為了鋼混凝土組合梁技術(shù)在我省的推廣，決定平頂堡大橋跨越102國(guó)道鋼混凝土組合梁的橋型方案。該方案最大的優(yōu)點(diǎn)是橋梁的施工不影響橋下道路的通行，可為以后跨越高速公路等重要道路的橋梁做技術(shù)儲(chǔ)備。本聯(lián)造價(jià)約2900萬(wàn)元。如本聯(lián)采用(44+62+44)m預(yù)應(yīng)力混凝土懸澆箱梁的方案，造價(jià)約為1900萬(wàn)元。若改為懸澆箱梁可降低造價(jià)1000萬(wàn)元。

(4)調(diào)整分離式跨徑和主線下穿分離式橋梁寬度

經(jīng)與省公路局和各地市交通局協(xié)商，削減部分主線上跨分離式橋梁跨徑和主線下穿分離式橋梁寬度。具體情況如表1：

表1

以上調(diào)整估算可降低造價(jià)897萬(wàn)。

(5)盡量維持現(xiàn)狀路基縱斷面取消抬高設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目路面主要以加鋪為主，縱斷面設(shè)計(jì)體現(xiàn)舊路改造原則，充分利用舊路進(jìn)行加鋪，擬合的縱斷面線形盡量與原路縱斷面保持一致。局部路段受規(guī)劃道路凈空影響、橋梁結(jié)構(gòu)形式變化等原因進(jìn)行了縱斷面的調(diào)整。

表2 縱斷抬高及降低造價(jià)估算一覽表

以上10處上抬段落，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研并與省公路局確認(rèn)K829+300處可以取消抬高，可以降低造價(jià)706萬(wàn)。

(6)重新劃分標(biāo)段消化棄方

棄方較多的三個(gè)標(biāo)段分別是路基三標(biāo)、路面綜合四標(biāo)和路基八標(biāo)，其中路基三標(biāo)廢石方為17.3萬(wàn)立方米；路面綜合四標(biāo)廢土方6.8萬(wàn)立方米、廢石方14.1萬(wàn)立方米；路基八標(biāo)廢土方19.1萬(wàn)立方米、廢石方5.7萬(wàn)立方米。經(jīng)重新劃分標(biāo)段后，能消化掉45萬(wàn)立方米，估算合計(jì)降低造價(jià)900萬(wàn)元。

(7)取消ATB聯(lián)結(jié)層

現(xiàn)主線新建路面結(jié)構(gòu)：

表面層：3.5cm瀝青瑪蹄脂碎石(SMA-13型)；

表面層：6cm中粒式瀝青混凝土(AC-20型)；

下面層：7cm粗粒式瀝青混凝土(AC-25型)；

聯(lián)結(jié)層：11cm瀝青穩(wěn)定碎石(ATB-25型)；

封 層：陰離子乳化瀝青單層表處；

透 層：高滲透乳化瀝青；

上基層：18cm廠拌水泥穩(wěn)定碎石；

下基層：18cm廠拌水泥穩(wěn)定碎石；

底基層：18cm廠拌水泥穩(wěn)定碎石；

路面總厚度81.5cm。

將路面結(jié)構(gòu)調(diào)整為：

表面層：3.5cm瀝青瑪蹄脂碎石抗滑層(SMA-13L型)；

表面層：6cm中粒式瀝青混凝土(LAC-20型)；

下面層：8cm粗粒式瀝青混凝土(LAC-25型)；

封 層：?jiǎn)螌颖硖幏鈱樱?/p>

透 層：高滲透乳化瀝青；

上基層：20cm廠拌水泥穩(wěn)定碎石；

下基層：20cm廠拌水泥穩(wěn)定碎石；

底基層：20cm廠拌水泥穩(wěn)定碎石；

瀝青層總厚度17.5cm，路面總厚度77.5cm。

節(jié)約工程造價(jià)估算：需增加水穩(wěn)基層和瀝青下面層的工程量，減少了ATB結(jié)構(gòu)層和硬路肩的級(jí)配碎石工程量，估算每平米節(jié)約造價(jià)55元，全線的ATB使用面積合計(jì)約為200萬(wàn)平方米，全線總計(jì)可節(jié)約工程造價(jià)1.10億元。

(8)減少互通區(qū)匝道路面面層厚度

對(duì)于交通量較小的非樞紐互通立交匝道，瀝青層可采用兩層，即減少下面層。經(jīng)核查，本項(xiàng)目改建互通立交9座，其中的鐵嶺互通立交、鐵嶺北互通立交和開(kāi)原互通立交交通量較大，不宜減少下面層，其余6座互通立交可以采用此方案。按照下面層厚度7.0cm計(jì)算，每平米可以節(jié)省約75元，6座互通合計(jì)13.9萬(wàn)平方米，估算降低造價(jià)1040萬(wàn)元。

(9)調(diào)整硬路肩表面層設(shè)計(jì)方案

硬路肩表面層及中面層采用造價(jià)較低的普通瀝青混凝土AC-13(3.5mm)和AC-20(6mm)(每平米節(jié)約造價(jià)32元)。調(diào)整硬路肩寬度2.5m范圍，扣除橋梁構(gòu)造物后總長(zhǎng)度約120km，推算主線雙側(cè)的硬路肩面積合計(jì)為60萬(wàn)平方米，全線可節(jié)約造價(jià)約1920萬(wàn)元。

(10)取消硬路肩表面層

除立交區(qū)、服務(wù)區(qū)、大中橋及其橋頭兩側(cè)各50m范圍以及超高段高側(cè)之外，其余路段的硬路肩2.50m寬度內(nèi)不鋪設(shè)表面層。

硬路肩滿(mǎn)鋪:結(jié)構(gòu)為3.5+6+8=17.5cm普通瀝青混凝土，不滿(mǎn)鋪：結(jié)構(gòu)為6+8=14cm普通瀝青混凝土。

節(jié)約工程造價(jià)估算：減少普通瀝青表面層每平米節(jié)約造價(jià)40元，全線約40萬(wàn)平，全線總計(jì)可節(jié)約工程造價(jià)1600萬(wàn)元。

(11)利用挖除的舊路瀝青層進(jìn)行廠拌熱再生

ATB-25結(jié)構(gòu)層，利用挖除的舊路瀝青層進(jìn)行廠拌熱再生，按照舊料摻量為30%計(jì)算，約節(jié)約造價(jià)20%。經(jīng)核查施工圖設(shè)計(jì)文件，路基施工階段對(duì)舊路路面外側(cè)的硬路肩一般按2.5m切除，路面施工階段對(duì)內(nèi)側(cè)路緣帶0.5m進(jìn)行切除，對(duì)于縱斷抬高超過(guò)96.5cm硬路肩不切除；對(duì)于單側(cè)加寬及單側(cè)與雙側(cè)加寬過(guò)渡段、已建成互通立交四車(chē)道變八車(chē)道的路段均盡量利用不切硬路肩，因此在路基施工過(guò)程中切除舊瀝青路面面積約為45萬(wàn)平方米，折合瀝青體積約為8.1萬(wàn)立方米。全線ATB瀝青碎石使用面積約220萬(wàn)平方米，折合為體積約24.2萬(wàn)立方米。舊料的拆除量基本滿(mǎn)足廠拌熱再生的舊料摻量為30%的要求，按ATB瀝青碎石立方造價(jià)930元，按節(jié)約造價(jià)15%計(jì)算，可節(jié)約造價(jià)約3370萬(wàn)元。

(12)利用既有花崗巖路緣石

沈陽(yáng)至鐵嶺段在2003年維修時(shí)設(shè)置了中分帶和土路肩花崗巖緣石，每塊路緣石長(zhǎng)度為98.5cm，緣石寬度為15cm，路肩緣石高29cm，中分帶緣石高25cm。中分帶路緣石數(shù)量89162m，路肩緣石數(shù)量89162m。鐵嶺至四平段在2005年維修時(shí)設(shè)置了中分帶花崗巖緣石，緣石高26cm，寬15cm，土路肩未設(shè)置緣石，中分帶路緣石合計(jì)數(shù)量為192390m。全線合計(jì)舊路緣石為370714m。

根據(jù)舊路緣石的尺寸，擬將舊路緣石利用于本項(xiàng)目改擴(kuò)建工程的中分帶處，設(shè)計(jì)中分帶總長(zhǎng)度為249557m。考慮多年運(yùn)營(yíng)舊路緣石的破損、丟失及拆裝損壞等擬定舊路緣石的利用率為70%左右，即可基本滿(mǎn)足新建項(xiàng)目中分帶緣石的要求。考慮舊路緣石尺寸較小，基底需填補(bǔ)混凝土墊層及拆裝儲(chǔ)存等費(fèi)用，估算每米可節(jié)約25元，合計(jì)節(jié)約造價(jià)624萬(wàn)元。

(13)最大限度利用既有交安設(shè)施

沈鐵高速公路改擴(kuò)建前的護(hù)欄、隔離柵立柱、標(biāo)志等進(jìn)行利用。其中波形梁護(hù)欄再利用可降低造價(jià)1086萬(wàn)；交通標(biāo)志再利用可降低造價(jià)168萬(wàn)；插拔式活動(dòng)護(hù)欄再利用可降低16萬(wàn)；鋼護(hù)欄實(shí)車(chē)碰撞試驗(yàn)費(fèi)用需286萬(wàn)；合計(jì)可降低造價(jià)約834萬(wàn)元。

(14)優(yōu)化聲屏障設(shè)計(jì)，降低造價(jià)

①根據(jù)已通車(chē)項(xiàng)目敏感點(diǎn)噪音觀測(cè)，敏感點(diǎn)距高速公路線位距離大于60m，設(shè)置聲屏障降噪效果不明顯。本項(xiàng)目距離大于60m暫按不設(shè)置聲屏障考慮。

②敏感點(diǎn)住戶(hù)零星、分散，建議采用隔音窗降噪措施。

③根據(jù)房屋功能，非民用住宅不設(shè)置降噪措施。

環(huán)境影響報(bào)告書(shū)中提出70處敏感點(diǎn)需設(shè)置34160m聲屏障，按照以上原則建議54處敏感點(diǎn)設(shè)置20954m聲屏障。

本項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)概算批復(fù)聲屏障措施費(fèi)20999萬(wàn)，降低工程造價(jià)后預(yù)估聲屏障措施費(fèi)12887萬(wàn)，預(yù)估聲屏障降低造價(jià)8112萬(wàn)。

(15)優(yōu)化綠化設(shè)計(jì)方案

沈鐵高速綠化初步設(shè)計(jì)概算金額1.304億元，經(jīng)優(yōu)化共計(jì)可降低造價(jià)750萬(wàn)元。采取如下措施：

①更換植物品種，估算節(jié)省造價(jià)230萬(wàn)元。

②降低植株密度，加大株行距，拉大植物組團(tuán)間距。預(yù)計(jì)節(jié)省造價(jià)120萬(wàn)元。

③降低設(shè)計(jì)規(guī)格，降低原設(shè)計(jì)中各品種植物規(guī)格。預(yù)計(jì)節(jié)省造價(jià)80萬(wàn)元。

④增設(shè)旱湖，立交區(qū)內(nèi)增加旱湖，預(yù)計(jì)節(jié)省造價(jià)320萬(wàn)元。

⑤盡量充分考慮對(duì)于原有植物的利用，在綠化施工時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)保留的大樹(shù)適當(dāng)調(diào)整原設(shè)計(jì)，在不增加造價(jià)的前提下滿(mǎn)足景觀效果。綠化設(shè)計(jì)方案調(diào)整可節(jié)約工程造價(jià)750萬(wàn)。

3 節(jié)省造價(jià)初步估算

節(jié)省造價(jià)初步估算表見(jiàn)表3。

4 結(jié)束語(yǔ)

高速公路工程造價(jià)控制是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，它包含設(shè)計(jì)、管理、施工、監(jiān)理和地方協(xié)調(diào)等各個(gè)方面，但依托勘察設(shè)計(jì)階段各個(gè)專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)優(yōu)化就可以節(jié)約相當(dāng)一部分的工程造價(jià)，這就要求設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)階段充分認(rèn)識(shí)到控制工程造價(jià)的重要性，主動(dòng)發(fā)現(xiàn)和研究節(jié)約造價(jià)的方法和對(duì)策，促進(jìn)高速公路投入和產(chǎn)出最優(yōu)化，以產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

Some Measures for Cost Reduction and Optimization Design of Reconstruction and Expansion Project of Shenyang (Wangjiagou)-Tieling (Xingshan) Expressway

YUNing

(Liaoning Provincial Transportation Planning and Design Institute Co.,Ltd.，Shenyang 110166,China)

The prospective design of highway is the important stage of project construction, which has significant role in project construction investment and project quality. Some measures on project cost reduction are put forward mainly from the point of view of design, so as to control the project cost within the range of approved rough calculation and create the best economic effectiveness with reasonable investment.

Expressway; Project cost; Optimization design

表3

1673-6052(2016)11-0021-04

10.15996/j.cnki.bfjt.2016.11.006

U416.05

B