淺談重慶地區(qū)車站圍護結(jié)構(gòu)工法對工程造價的影響

伍志英， 王 平

(1. 中鐵隆工程集團有限公司設計研究院, 四川成都 610000；2. 中鐵隆工程集團有限公司, 四川成都 610000)

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淺談重慶地區(qū)車站圍護結(jié)構(gòu)工法對工程造價的影響

伍志英1， 王 平2

(1. 中鐵隆工程集團有限公司設計研究院, 四川成都 610000；2. 中鐵隆工程集團有限公司, 四川成都 610000)

從工程經(jīng)濟角度出發(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結(jié)構(gòu)形式為對象，對不同類型車站、不同埋深的適用條件和造價進行了詳細分析，選出了經(jīng)濟上合理，技術上可行，確保工程安全的圍護結(jié)構(gòu)形式。

明挖車站； 圍護結(jié)構(gòu)； 工程造價

目前我國大部分地下車站采用明挖法施工。明挖法車站工程費用可分為: (1)圍護結(jié)構(gòu)費用; (2)土方支撐降水費用; (3)主體結(jié)構(gòu)費用; (4)地基加固費用; (5)施工監(jiān)測費用; (6)出入口費用; (7)風道費用; (8)換乘通道費用; (9)車站裝修費用; (10)其他費用。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)測等費用差異不大，而圍護結(jié)構(gòu)因其形式不同，造價差異卻較大[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)計數(shù)據(jù)顯示，圍護結(jié)構(gòu)占車站土建總造價的15 %～25 %。圍護結(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，降低車站工程造價首要問題是選擇最為經(jīng)濟適用的圍護結(jié)構(gòu)形式。

筆者結(jié)合重慶地鐵環(huán)線設計對圍護結(jié)構(gòu)的工法選擇進行了詳細的造價分析。以下各造價指標表中每延米工程數(shù)量是重慶地鐵初步設計中實際計算出的工程數(shù)量，單價指標采用的是重慶地鐵初步設計概算的綜合指標。

1 重慶地區(qū)圍護結(jié)構(gòu)簡介

圍護結(jié)構(gòu)形式根據(jù)工程地質(zhì)、圍護的剛度、基坑防水和車站現(xiàn)場實際情況確定。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，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、放坡開挖等形式。

1.1 排樁+鋼支撐

排樁+鋼支撐的支護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，工程費用計取租賃費用、單程運費以及稅金。

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差異體現(xiàn)在錨索與鋼支撐上。而錨索的造價的大小很大程度與地址條件、孔隙率、注漿量密切相關。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)量等級為Ⅳ級，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。

1.3 板肋式錨桿擋墻

利用西南片區(qū)人工費普遍較低的特點，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差異是旋挖樁與人工挖孔樁的差異。

1.4 放坡開挖

放坡開挖采用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挖。

以上4個方案每延米工程數(shù)量及造價指標見表1。單從經(jīng)濟角度考慮，由表1可以得出：放坡開挖最為經(jīng)濟，每延米造價為22 982.79元；板肋式錨桿擋墻次之，每延米造價為31 167.93元；樁板擋墻第三，每延米造價為67 231.32元；排樁+鋼支撐每延米造價最為昂貴，為106 148.11元。由此可見，地鐵車站圍護結(jié)構(gòu)形式不同，工程造價差距較大，排樁+鋼支撐每延米造價約為放坡開挖每延米造價的4.6倍。按照標準島式車站長度一般200 m左右計算，那么采用不同形式圍護結(jié)構(gòu)的土建工程造價最高可達約3 300萬元的差價。

表1 圍護結(jié)構(gòu)單延米工程造價(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，主要設在換乘節(jié)點站或多用于具有商業(yè)開發(fā)價值的車站。車站周圍建筑物密集，高樓林立，多位于商務中心區(qū)，地理位置十分重要。經(jīng)分析，比較可行的圍護結(jié)構(gòu)方案如下：排樁+鋼支撐、樁板擋墻、板肋式錨桿擋墻，或者這幾種圍護形式與軍便梁組合成為蓋挖、半蓋挖順筑法的開挖方式；由于三層地下車站埋深較大，采用放坡開挖需要十分空曠的場地和放坡條件，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挖，故僅作為比選列舉出來。

以上4個方案每延米工程數(shù)量及造價指標見表2。由表中可以看出，除去放坡開挖不予考慮外，板肋式錨桿擋墻是最為經(jīng)濟的圍護結(jié)構(gòu)形式。但板肋式錨桿擋墻的肋柱開挖一般采用鉆爆法人工開挖，對周圍地層的攪動較大，對周邊環(huán)境的影響較大，在考慮經(jīng)濟因素的同時，也應注重環(huán)境因素，做到安全施工、文明施工。就工程造價而言，樁板擋墻的圍護形式優(yōu)于樁加鋼支撐的圍護形式；但地質(zhì)條件對樁板擋墻的工程造價影響很大，若基坑地質(zhì)多為土層，并且孔隙率較大時，不適宜采用樁板擋墻的圍護形式，而更適宜采用樁加鋼支撐的圍護形式。因為土層較為松軟，對錨桿的粘結(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散的增加，工程造價也相應增加。

4 工程造價與圍護結(jié)構(gòu)工法選擇結(jié)論

(1)由表1與表2可以看出：相同形式的圍護結(jié)構(gòu)，地下三層車站每延米圍護結(jié)構(gòu)工程造價都高于地下二層，故在滿足車站設計功能的同時，應適當控制車站規(guī)模，避免不必要的浪費。

(2)就工程經(jīng)濟方面而言，重慶地區(qū)明挖車站圍護結(jié)構(gòu)的工法選擇應優(yōu)先選擇放坡開挖，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，不同圍護結(jié)構(gòu)形式，工程造價差異也較大。

(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?shù)氖┕し椒ǎ仨氁ㄟ^對各種因素綜合、客觀的考慮和分析，結(jié)合車站的綜合技術經(jīng)濟比較才能最終確定。因為明挖車站除工程費用以外，不可避免的還包括很多前期費用，如征地拆遷、管線改遷及懸吊保護等費用，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 圍護結(jié)構(gòu)單延米工程造價(元/單延米)

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

伍志英(1981～)，女，碩士，工程師，從事地鐵結(jié)構(gòu)設計與概預算。

TU723.31

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[定稿日期]2016-05-20