地鐵車站不同施工對工程造價的影響及對策

□ 北京 王淑媚

在經濟發展以及科學技術日新月異的利好背景下，我國正掀起一股地鐵車站建設浪潮。據不完全數據統計，截止2021年年末我國已有38個城市陸續開通了軌道交通，線路約165條，總里程達到了5000km及以上。預計到2025年，我國城市軌道交通總里程計劃突破7000km。在這其中，地鐵車站作為整個地鐵項目建設的重要組成部分占據著很高的比例。其施工方法主要包括，明挖施工法、淺埋暗挖施工法和蓋挖施工法，而不同的施工方法等施工周期及占地面積不盡相同，對于整個工程項目的造價也有較大區別。因此，地鐵車站不同施工工法對工程造價的影響及解決辦法具有重要的現實意義。

一、案例概況

天津濱海新區軌道交通B1線作為濱海新區的南北骨干線，長約22.5km，其中塘沽站為島式車站，站臺寬度14m，以三層雙柱箱型為主要結構形式，經研究決定本項目擬采用蓋挖逆作法施工，車站總長166.0m，車站標準段基坑寬度23.5m，深度為26.6m，盾構段基坑寬度為28.6m，深度為28.04m。車站計算站臺中心位置頂板覆土厚度約3.19m。車站共設4個出入口（分別為A、B、C、D出入口）和兩組風亭（1、2號風亭），其中A出入口部分和1號風亭合建，B出入口預留，C出入口部分和2號風亭合建。車站附屬結構C出入口及1號風道、A出入口及2號風道采用蓋挖逆作法施工，D出入口采用明挖法施工。

二、地鐵建設的重難點

在眾多的交通方式中，地鐵屬于軌道交通的一種，其中的車站建設流程十分復雜，但與其他交通出行方式相比，地鐵與其他交通工具相比來說有很多方面的優勢，如快速、方便以及舒適等。同時，地鐵的建設不僅可以有效緩解城市中擁擠的交通狀況，還能合理調整城市的布局，從而使得交通和環境都能得到全面的改善。在地鐵具體的建設過程中，車站是其中的一個重要組成部分，施工過程中存在著很多重難點問題，如工程量大，標準要求高以及建設周期長等。針對這些特點，對其中的影響因素予以充分考慮，特別是工程造價的影響，在此基礎上根據本工程項目的實際情況，采取合理的施工方法可以為地鐵工程項目后續的順利運行奠定堅實基礎。

三、地鐵車站不同施工工法的對比分析

1.明挖施工法。明挖工法指的是在已有支護體系的基礎上開挖基坑，然后在基坑中進行地下工程主體結構的一種施工方法。大量施工實踐證明：明挖施工法具有適應能力強，施工周期短以及造價低廉等眾多優勢。盡管如此，其自身也存在著很多缺點，如拆遷工程量大、交通影響大，特別是地鐵建設如果位于城市中心，拆遷工作難度大，必要的情況下還應對交通進行臨時管制。

2.淺埋暗挖施工法。如果地鐵車站建設正處于城市繁忙的交通區域中，或者其在建設過程中禁止封閉路面交通的情況下，可以采用淺埋暗挖施工法。淺埋暗挖施工法對交通的正常通行影響較小，施工場地占用面積小、拆遷量小，可為企業節約大量的拆遷成本。淺埋暗挖施工法同樣具有以下幾個方面的缺點：（1）對于地下水位較高以及軟弱土層中適合使用淺埋暗挖施工法。（2）同層埋深較淺，結構斷面較大或者是不良的土體，自穩能力相對較差時對其進行提前加固。（3）淺埋施工法施工流程復雜、需要轉換的構次數多。所以對周圍土體的擾動較大，計算模型也難以準確的反映土體實際的受力情況，如果將淺埋暗挖施工法應用于本工程項目中，還需要制定針對性的安全保證措施。（4）淺埋暗挖施工法成本難以控制、施工難度較大，在實際的施工過程中，需要對土體進行預加固，所以且沒挖施工法的成本遠遠高于明挖施工法。

3.蓋挖施工法。蓋挖施工法比較適合于繁華且狹窄的街道、鬧市區以及跨越路口，根據蓋挖施工順序劃分，蓋挖施工法又可以細化為再挖順作法，蓋挖逆作法和蓋挖半逆作法三種。蓋挖施工法不僅可以保證工程項目所在區域內的自然環境不被破壞，且還具有施工周期短，對正常交通干擾小以及交通阻斷時間短的優勢，它有效解決了城市中修建地鐵的種種難題，這也是蓋挖施工法在我國地鐵工程項目建設過程中得以迅速推廣的一個重要因素。

根據以上三種工法的對比分析得出：明挖施工法的工程造價費用在三種工法中是最低的，但是由于其施工面積大，對于周邊環境的影響最大，蓋挖施工法的工程造價與明挖施工法的總價基本接近，淺埋暗挖施工法造價費用最高，但因施工場地面積小，對周邊環境影響最小。現如今，在城市人口密集、經濟發展繁榮的地帶開展和地鐵車站建設，蓋挖施工法更具優勢，但是如果涉及拆遷、補償等的民生問題明挖施工法的成本還將會大幅提高，淺埋暗挖法就是最優選項。所以在地鐵建設過程中應當根據工程項目的實際情況選擇不同的施工方法，可以有效降低和減少工程項目的造價成本。

四、不同施工工法對工程造價的影響

1.明挖施工法對工程造價的影響。（1）施工流程。明挖施工法施工流程如下：道路交通管制——線路管線導改——圍護結構施工——基坑降水——土石方開挖、布置支撐架、接地網和墊層——主體結構和防水施工——回填并完善地面結構。（2）適用范圍。明挖施工法適用于開挖深度較淺、地面條件好的地鐵項目，該方法具有效率高、進度快以及工程質量較好等特點，一層車站和單跨度車站大部分采用明挖法施工。該工法得到了迅速的推廣和應用，因其具有上述優點，所以我國很多的地鐵車站建設采用明挖施工法。（3）造價組成。明挖施工法造價組成如下：圍護結構與土石方開挖費用、車站主體結構建設費用、運輸費用、地下通風換氣費用、車站內部裝修及配套設施費用、道路交通維護費用。通過以上幾項主要費用可以看出，合理選擇施工工法對于降低和減少工程造價具有重要作用。比如，圍護結構與土石方開挖費用約占整個工程項目造價的15%-30%。（4）造價控制。圍護結構與土石方開挖費用在地鐵車站建設中占據著較大的比重，為此在保證施工人員人身安全的情況下，需要選擇性價比較高的施工工法進行施工。同時，通風管道設施和車站的進出口通道對于地鐵車站來說也是最重要的組成部分。為此，在本工程項目建設除了要綜合考慮通風管道設施和車站的進出口通道的正常運行，還要能采取針對性的措施降低項目建設成本；站內部裝修及配套設施費用和道路交通維護費用占整個工程項目總造價的10%左右，該項費用主要有國家相關部門批復，與采用哪種施工方法關系甚微。

2.淺埋暗挖施工法對工程造價的影響。（1）施工流程。淺埋暗挖施工法流程如下：①地層加固處理，保證地層和支護體系可以共同受力。②根據不同的地層情況，確定不同的開發程度。通常情況下，對于不良的地層， 每次開挖長度應控制在0.5m~0.8m之間；開挖過程中應根據實際情況應完成對鋼拱架安裝、混凝土噴射等的工作，以此減少坍塌問題的產生。③嚴格按照混凝土噴射——開挖——架設鋼架——安裝鋼筋網等的順序完成初期支護施工，并通過采取加大拱腳的方法降低對地基的承載能力。④初期支護應遵循自上而下原則，形成環形結構，這也是揭曉對地基擾動的一個重要手段，在采用正臺階法施工過程中，下半斷面應緊跟并及時封閉仰拱。⑤合理應用監控量測資料反饋和指導施工，這也是淺埋暗挖施工法中的一個重要環節，因為通過監控兩側可以隨時掌握地表和動力土體因開發和外力作用出現的位移。（2）應用范圍。淺埋暗挖法具有占地面積小、挖土量少、施工方便、對周圍設施建筑影響較小等優點，但受工程地質和水文地質條件的影響較大，工作條件差、工作面少而狹窄、工作環境差，有大量廢土、碎石須妥善處理，費用高。（3）造價組成。在地鐵建設中的土石方方面，淺埋暗挖施工法的造價遠遠高于明挖施工法的造價，該工法施工所需材料運輸費用較高，因此綜合費用高。為此還需要根據工程項目的實際情況優化施工方案，改變車站構造及建造方式，實現降低工程造價的目的。（4）造價控制。淺埋暗挖施工法中影響工程造價最重要的因素就是其在運用過程中的支撐設施和輔助設備，運用淺埋暗挖法建設地鐵車站應根據工程項目的實際情況合理選擇支撐設施和輔助設備，在保證安全的同時，降低工程造價。但是，在工程項目具體的建設過程中，由于淺埋暗挖施工法的特殊性，施工現場的局限性，不可避免地會提升工程項目的造價，比如在土石方的挖掘過程中，由于運輸距離較遠，所以為了降低項目建設成本，可以通過運用淺埋暗挖法優化斷面，減少對土石方的挖掘數量和頻率。

3.蓋挖施工法對工程造價的影響。（1）施工流程。蓋挖施工法施工流程：施工現場準備——圍護結構施工——頂板土方開挖——回填——負一層土方開挖——負一層結構施工——負二層土方開挖——負二層結構施工（蓋挖施工法流程如圖所示）。

圖 蓋挖施工法流程

（2）應用范圍。如果地鐵施工面積受限，無法采用明挖施工法和淺埋暗挖施工法的情況下，就可以應用蓋挖施工法，蓋挖施工法主要有順作法、逆作法和半逆作法等幾種施工方法。蓋挖法與明挖施工法和淺埋暗挖施工法相比來說并未得到迅速推廣，但近年來由于經濟增速較緩慢，部分城市地鐵車站由原設計采用的淺埋暗挖法施工已更改為蓋挖法施工。

（3）造價組成。蓋挖施工法的圍護結構形式、費用與明挖施工法基本相似，但是頂板下方的土石方開挖效率要遠遠低于明挖施工法，所以開挖土石方的造價就會略高一些。加之，蓋挖施工法材料傳送流程復雜，主體結構建設費用較高。

（4）造價控制。蓋挖施工法下工程造價主要體現在土石方開挖運輸以及主體材料吊運等方面。在通常情況下，蓋挖施工法的地鐵車站建設綜合造價介于明挖法與淺埋暗挖法之間。因此，應當根據工程項目的實際情況，增加土石方開挖運輸效率以及主體材料的吊運效率，就能實現降低工程造價的根本目的。

五、結語

影響地鐵車站造價的因素有很多，比如自然環境、道路交通以及施工工法等。本文結合實際案例，通過不同施工工法對地鐵車站工程造價的影響分析，旨在希望能夠降低以上客觀因素對地鐵造價的影響，并將工程成本控制在合理的范圍之內。