淺談重慶地區(qū)車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)工法對(duì)工程造價(jià)的影響

伍志英， 王 平

(1. 中鐵隆工程集團(tuán)有限公司設(shè)計(jì)研究院, 四川成都 610000；2. 中鐵隆工程集團(tuán)有限公司, 四川成都 610000)

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淺談重慶地區(qū)車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)工法對(duì)工程造價(jià)的影響

伍志英1， 王 平2

(1. 中鐵隆工程集團(tuán)有限公司設(shè)計(jì)研究院, 四川成都 610000；2. 中鐵隆工程集團(tuán)有限公司, 四川成都 610000)

從工程經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)，以重慶地區(qū)地鐵明挖車站施工通常采用的幾種基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式為對(duì)象，對(duì)不同類型車站、不同埋深的適用條件和造價(jià)進(jìn)行了詳細(xì)分析，選出了經(jīng)濟(jì)上合理，技術(shù)上可行，確保工程安全的圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式。

明挖車站； 圍護(hù)結(jié)構(gòu)； 工程造價(jià)

目前我國(guó)大部分地下車站采用明挖法施工。明挖法車站工程費(fèi)用可分為: (1)圍護(hù)結(jié)構(gòu)費(fèi)用; (2)土方支撐降水費(fèi)用; (3)主體結(jié)構(gòu)費(fèi)用; (4)地基加固費(fèi)用; (5)施工監(jiān)測(cè)費(fèi)用; (6)出入口費(fèi)用; (7)風(fēng)道費(fèi)用; (8)換乘通道費(fèi)用; (9)車站裝修費(fèi)用; (10)其他費(fèi)用。在相同的地質(zhì)條件下及相同的車站規(guī)模前提下，主體結(jié)構(gòu)、防水、降水和監(jiān)測(cè)等費(fèi)用差異不大，而圍護(hù)結(jié)構(gòu)因其形式不同，造價(jià)差異卻較大[1]。結(jié)合重慶軌道交通環(huán)線工程地下明挖車站的概算統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，圍護(hù)結(jié)構(gòu)占車站土建總造價(jià)的15 %～25 %。圍護(hù)結(jié)構(gòu)是明挖法車站的施工特色,它在某種程度上決定了車站的造價(jià)，降低車站工程造價(jià)首要問(wèn)題是選擇最為經(jīng)濟(jì)適用的圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式。

筆者結(jié)合重慶地鐵環(huán)線設(shè)計(jì)對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的工法選擇進(jìn)行了詳細(xì)的造價(jià)分析。以下各造價(jià)指標(biāo)表中每延米工程數(shù)量是重慶地鐵初步設(shè)計(jì)中實(shí)際計(jì)算出的工程數(shù)量，單價(jià)指標(biāo)采用的是重慶地鐵初步設(shè)計(jì)概算的綜合指標(biāo)。

1 重慶地區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介

圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式根據(jù)工程地質(zhì)、圍護(hù)的剛度、基坑防水和車站現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況確定。根據(jù)明挖基坑所處的周邊環(huán)境條件、地質(zhì)條件和施工要求等，并借鑒重慶地區(qū)已建工程的成功經(jīng)驗(yàn)，目前重慶地區(qū)主要分樁板擋墻、板肋式錨桿擋墻、旋挖樁樁加支撐、放坡開(kāi)挖等形式。

1.1 排樁+鋼支撐

排樁+鋼支撐的支護(hù)形式是各地明挖基坑常采用的方法，重慶地區(qū)排樁一般采用旋挖樁。對(duì)于地下兩層車站，旋挖樁直徑選用1 000 mm，間距2 000 mm；地下三層車站旋挖樁直徑選用1 200 mm，間距2 000 mm；樁間噴混掛網(wǎng)厚度采用150 mm；冠梁橫斷面采用1 000 mm×500 mm。支撐采用鋼支撐，工程費(fèi)用計(jì)取租賃費(fèi)用、單程運(yùn)費(fèi)以及稅金。

1.2 樁板擋墻

樁板擋墻的樁一般采用旋挖樁，地下兩層車站直徑選用1 200 mm，間距2 000 mm；地下三層車站直徑選用1 200 mm，間距2 000 mm；板厚200 mm。錨索間距取2.5 m(橫向)×2.5 m(豎向)，傾角15°，錨桿錨入穩(wěn)定中風(fēng)化巖層中。冠梁橫斷面采用1 000 mm×500 mm。樁板擋墻與排樁+鋼支撐的主要工程造價(jià)差異體現(xiàn)在錨索與鋼支撐上。而錨索的造價(jià)的大小很大程度與地址條件、孔隙率、注漿量密切相關(guān)。重慶地區(qū)地址條件較好，主要有砂質(zhì)泥巖和泥巖構(gòu)成，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅳ級(jí)，孔隙率較低，注漿量較少，故采用樁板擋墻之后具有一定的優(yōu)勢(shì)。

1.3 板肋式錨桿擋墻

利用西南片區(qū)人工費(fèi)普遍較低的特點(diǎn)，板肋式錨桿擋墻肋柱采用鉆爆法人工挖孔，地下二層車站尺寸采用400 mm×600 mm，地下三層車站尺寸采用600 mm×800 mm，板厚200 mm；錨桿間距取2.5 m(橫向)×2.5 m(豎向)，傾角15°，錨桿錨入穩(wěn)定中風(fēng)化巖層中；冠梁橫斷面采用1 000 mm×500 mm。在相同的地質(zhì)條件下，板肋式錨桿擋墻與樁板擋墻的主要工程造價(jià)差異是旋挖樁與人工挖孔樁的差異。

1.4 放坡開(kāi)挖

放坡開(kāi)挖采用1∶0.5坡率，100 mm厚噴混掛網(wǎng)，土釘L=5 m，φ22@1200×1200梅花型布置。放坡開(kāi)挖不適用于交通繁忙、人流密集的城市主干道地區(qū)，需要較大施工場(chǎng)地，具有一定的局限性。

2 地下兩層車站

地下雙層車站基坑深約20 m，一般位于城市中心區(qū)，由于交通繁忙及人流密集，施工中采用干擾較小的圍護(hù)結(jié)構(gòu)工法施工，較適宜采用排樁+鋼支撐、樁板擋墻、板肋式錨桿擋墻；在圍邊環(huán)境允許的條件下可局部采用放坡開(kāi)挖。

以上4個(gè)方案每延米工程數(shù)量及造價(jià)指標(biāo)見(jiàn)表1。單從經(jīng)濟(jì)角度考慮，由表1可以得出：放坡開(kāi)挖最為經(jīng)濟(jì)，每延米造價(jià)為22 982.79元；板肋式錨桿擋墻次之，每延米造價(jià)為31 167.93元；樁板擋墻第三，每延米造價(jià)為67 231.32元；排樁+鋼支撐每延米造價(jià)最為昂貴，為106 148.11元。由此可見(jiàn)，地鐵車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式不同，工程造價(jià)差距較大，排樁+鋼支撐每延米造價(jià)約為放坡開(kāi)挖每延米造價(jià)的4.6倍。按照標(biāo)準(zhǔn)島式車站長(zhǎng)度一般200 m左右計(jì)算，那么采用不同形式圍護(hù)結(jié)構(gòu)的土建工程造價(jià)最高可達(dá)約3 300萬(wàn)元的差價(jià)。

表1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)單延米工程造價(jià)(元/單延米)

3 地下三層車站

地下三層車站基坑深度一般較深，約為24 m，主要設(shè)在換乘節(jié)點(diǎn)站或多用于具有商業(yè)開(kāi)發(fā)價(jià)值的車站。車站周圍建筑物密集，高樓林立，多位于商務(wù)中心區(qū)，地理位置十分重要。經(jīng)分析，比較可行的圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案如下：排樁+鋼支撐、樁板擋墻、板肋式錨桿擋墻，或者這幾種圍護(hù)形式與軍便梁組合成為蓋挖、半蓋挖順筑法的開(kāi)挖方式；由于三層地下車站埋深較大，采用放坡開(kāi)挖需要十分空曠的場(chǎng)地和放坡條件，而三層車站的擁擠的地理位置和較大的人流量、車流量注定了不適于采用放坡開(kāi)挖，故僅作為比選列舉出來(lái)。

以上4個(gè)方案每延米工程數(shù)量及造價(jià)指標(biāo)見(jiàn)表2。由表中可以看出，除去放坡開(kāi)挖不予考慮外，板肋式錨桿擋墻是最為經(jīng)濟(jì)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式。但板肋式錨桿擋墻的肋柱開(kāi)挖一般采用鉆爆法人工開(kāi)挖，對(duì)周圍地層的攪動(dòng)較大，對(duì)周邊環(huán)境的影響較大，在考慮經(jīng)濟(jì)因素的同時(shí)，也應(yīng)注重環(huán)境因素，做到安全施工、文明施工。就工程造價(jià)而言，樁板擋墻的圍護(hù)形式優(yōu)于樁加鋼支撐的圍護(hù)形式；但地質(zhì)條件對(duì)樁板擋墻的工程造價(jià)影響很大，若基坑地質(zhì)多為土層，并且孔隙率較大時(shí)，不適宜采用樁板擋墻的圍護(hù)形式，而更適宜采用樁加鋼支撐的圍護(hù)形式。因?yàn)橥翆虞^為松軟，對(duì)錨桿的粘結(jié)力較弱，不利于基坑的穩(wěn)定性和安全性；較大的孔隙率造成注漿量擴(kuò)散的增加，工程造價(jià)也相應(yīng)增加。

4 工程造價(jià)與圍護(hù)結(jié)構(gòu)工法選擇結(jié)論

(1)由表1與表2可以看出：相同形式的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，地下三層車站每延米圍護(hù)結(jié)構(gòu)工程造價(jià)都高于地下二層，故在滿足車站設(shè)計(jì)功能的同時(shí)，應(yīng)適當(dāng)控制車站規(guī)模，避免不必要的浪費(fèi)。

(2)就工程經(jīng)濟(jì)方面而言，重慶地區(qū)明挖車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)的工法選擇應(yīng)優(yōu)先選擇放坡開(kāi)挖，其次為板肋式錨桿擋墻，然后是樁板擋墻，最后選擇樁加鋼支撐。并且，不同圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式，工程造價(jià)差異也較大。

(3)工法的選擇要考慮在站址周圍是否有重要的控制因素，選取一種合理、恰當(dāng)?shù)氖┕し椒ǎ仨氁ㄟ^(guò)對(duì)各種因素綜合、客觀的考慮和分析，結(jié)合車站的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較才能最終確定。因?yàn)槊魍谲囌境こ藤M(fèi)用以外，不可避免的還包括很多前期費(fèi)用，如征地拆遷、管線改遷及懸吊保護(hù)等費(fèi)用，還有很多重要制約條件是不容忽視的。比如重要建筑物、重要文物保護(hù)單位、是否有重要且難以拆改的地下管線或地下構(gòu)筑物、既有地鐵線等等，這些控制條件影響到站位和施工方法的最后確定。

表2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)單延米工程造價(jià)(元/單延米)

[1] 杜艷輝.地鐵車站基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)工法選擇和造價(jià)分析[J].鐵路工程造價(jià)管理，2003(5)：18-20.

伍志英(1981～)，女，碩士，工程師，從事地鐵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與概預(yù)算。

TU723.31

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[定稿日期]2016-05-20