地铁明挖车站的成本指标分析

PAGEPAGEI地铁明挖车站的成本指标分析作者姓名：作者单位：摘要：针对于我国经济的发展，对于轨道交通这一方面，也有着相当快速的进步，在这篇文章当中，就是以地下明挖车站作为研究主体，首先，对其组成结构，以及相应的施工形式进行详细的阐述，然后分析车站土建造价的构成指标，从围护结构土方工程、车站主体结构施工、车站防水、站内二次结构、附属结构五个角度分析地下车站造价成本的关键因素。为控制工程造价成本提供指导。关键词：明挖车站；指标；造价成本

目录引言 11地下明挖车站概述 11.1明挖地下站施工 21.2明挖地下站形式 22明挖车站的关键组成部分 22.1工程数量指标分析 22.2工程造价指标分析 42.3围护结构造价分析 52.4土石方工程造价分析 52.5支撑及降水费用分析 52.6主体结构及防水造价分析 62.7出入口及风道造价分析 62.8施工监测费用分析 62.9装修费用分析 62.10附属设施造价分析 63明挖地下站造价的相关影响因素分析 63.1围护结构形式的影响非常明显 63.2水文地质条件 73.3车站埋深 73.4抗震设防烈度影响结构 73.5平面布置也影响工程造价 73.6城市装修要求 74结论 7参考文献 7PAGE1引言随着我国轨道交通的发展，与其息息相关的土建工程也在逐渐的进步，尤其是对于地铁车站建设这一方面，更是占据着重要的地位。就某城市这一方面来看，针对于土建工程的总的消耗一共是九十亿元，在这一部分当中，关于轨道交通这一方面就占据了将近百分之五十，因此再次证明了对其造价控制的重要意义。从当前我国的这一方面发展来看，更多的是偏向于城镇化的趋势发展，其中对于明挖施工这一途径应用的较为普遍，在十三五规划当中，对于城镇化的战略目标，不管是人口的增加，还是人们对于车辆的使用，都将会导致城市的交通管理变成一个更加严峻的挑战，随着交通的逐渐堵塞，使得城市交通网的扩展成为一个必要的途径，这也就要导致人力、物力、财力的大肆投入。根据十三五规划中，对于城镇化率与人口的预期目标，对于资金方面的建设需求，可能处于1.7到2万亿元之间，对于这一庞大的数据，我们能够得出，在这一新的时期内，要想保证对于城市轨道交通的更好的控制，首要解决的就是资金的问题，尤其是以其促进我国该方面技术指标的相关分析，不管是对于政府主管部门，还是对于投资者，以及相关的建设方，都要给予足够的重视与关注。针对于地铁沿线的总的建设，通过相关的数据整理得知，关于车站的土建，以及相应的装修，在费用方面就占据了将近二十个百分比，尤其是前者，不仅受着其他多个方面的影响，像敷设方式，车站自身的规模，对于施工途径，以及地质方面的选择等等，甚至会造成更多的资金消耗。在这篇文章当中，就是以地下明挖车站作为研究主体，根据相关理论，以及相应的组成要素基础，加上某城市的实际交通情况，对于其相关的技术经济指标进行全面的分析，进而完善其相应的造价指标理论。1地下明挖车站概述首先，对于明挖法的理解，顾名思义，按照一定的标准高度要求，从地面上开始逐渐向下挖开相应的土石方，然后在这一底部向上，按照任务书上的设计要求，进行相应的施工，从而尽可能的促进整体的车站结构的建设，完成之后再进一步的进行回填，保证地面的完整性。在这个过程中，对于造价指标的预算，首先需要进一步的了解其中的相关要素，例如主体，出入口通道，以及通风口等等，具体细节可以从以下图中得知。图1明挖车站工程组成要素对于这一方法的普遍应用，主要起始于十九世纪的下半叶，不管是在国外，还是对国内的地下车站建设，都受到了非常重要的重视，有着多方面的优势，例如施工的作业面多，施工的速度比较快，能够进一步的减少消耗的工期与成本，并且能够保证其中的质量，应用范围比较宽广。1.1明挖地下站施工明挖法施工主要分为围护结构施工、站内土方开挖、车站主体结构施工、回填上覆土和恢复管线四个部分。根据不同的地质条件和车站结构的大小以及基坑深度,明挖法的围护结构可采用地下连续墙、钻孔桩、SMW工法桩、土钉锚索等。采用明挖法修建的地铁车站施工流程为:围护结构施工→井点降水或基坑底土体加固→开挖上层土体,设置上层钢支撑→开挖中间层土体→设置中间层支撑→最后开挖底层土体→浇筑底板混凝土结构→拆除中间层支撑→浇筑车站混凝土结构→拆除顶层支撑→浇筑车站顶板混凝土结构→回填土体等。1.2明挖地下站形式关于地下明挖车站，按照不同的标准，可以得到不一样的分类方式，从建筑层数上来讲，可以分为地下一层，地下二层，以及地下三层等，并以前后的顺序，其相应的造价指标逐渐的增加。从围护结构上来看，可以有连续墙，SMW围护，钻孔桩，锚索土钉墙，包括放坡这较为常见的几种，并以前后的顺序，其相应的造价指标逐渐的减少。除此之外，从布置上来讲，主要有侧式站，以及岛式站这两种。根据功能可分为一般站和换乘站。2明挖车站的关键组成部分2.1工程数量指标分析通常情况下，在进行施工的过程当中，对于工程数量的指标，其中的一部分，按照上面的概算要求进行，例如地面的建筑与绿化等。除此之外，对于车站主体，出入口，以及风道这样的构成要素，需要按照以下的相应表格来进行。表1明挖车站主体数量指标分析表车站名称主体建筑面积m2围护结构指标土石方及钢支撑指标钢筋混凝土结构指标防水指标桩混凝土m3/m2桩混凝土含钢量t/m2土方m3m2钢支撑t/m2混凝土m3/m2钢筋t/m2m2/m2望丛祠站16500.710.5990.0788.7700.1451.9580.3741.694郫筒镇站10949.790.5760.0758.8540.1621.9310.3671.719商业街站11524.200.5550.0728.7730.1601.9490.3711.688天健路站11334.50.5940.0779.2460.1611.9750.3751.716注:数据来源于成都地铁6号线工程实例,所列车站主体均为钻孔桩围护形式表2明挖车站出入口数量指标分析表车站名称出入口通道建筑面积/m2围护结构指标土石方及钢支撑指标钢筋混凝土结构指标防水指标桩混凝土m3/m2桩混凝土含钢量t/m2土方m3/m2钢支撑t/m2混凝土m3/m2钢筋t/m2m2/m2望丛祠站1215.541.6120.2108.2240.2951.9120.3042.916郫筒镇站1620.811.3140.1718.4960.1971.8350.2902.732商业街站1931.651.2960.1689.7690.2651.9740.3132.964天健路站1800.01.4440.1889.9170.2402.0640.3273.112注:数据来源于成都地铁6号线工程实例，所列车站出入口均为钻孔桩围护形式表3明挖车站风道数量指标分析表车站名称风道风井建筑面积m2围护结构指标土石方及钢支撑指标钢筋混凝土结构指标防水指标桩混凝土m3/m2桩混凝土含钢量t/m2土方m3/m2钢支撑t/m2混凝土m3/m2钢筋t/m2m2/m2望丛祠站1354.330.7310.0959.0830.2092.5610.4072.564郫筒镇站1095.860.7290.0959.1030.2152.8060.4442.561商业街站1931.651.2960.1689.7690.2651.9740.3132.964天健路站1400.00.6470.08410.0400.1532.6900.4282.658注:数据来源于成都地铁6号线工程实例,所列车站风道均为钻孔桩围护形式通过上面的相应表格，我们能够得到，虽然这三个要素在数量指标上，存在着一定的差异，然而仔细看来，还是处于一个相当稳定，且合理的范围之内。但是还有一些指标存在着比较大的区别，首先，对于围护结构，可能受到桩间距，以及入土比，包括车站埋深的相应作用，使得指标受到一定的改变。其次，关于土石方、钢支撑、钢筋混凝土结构，对其起明显作用的就是车站埋深，随其不断的增加，使得相应的指标也在不断的升高。最后，对于防水这一方面，起显著影响的就是车站的结构形式。经过相关的分析之后，得到表4这一整体的指标范围表。表4成都地铁标准明挖车站(钻孔桩围护结构)数量指标取值表车站组成分析要素围护结构土石方钢筋混凝土内部结构防水m2/m2桩混凝土m3/m2桩混凝土含钢量/t/m-2土石方m3/m2钢支撑t/m2混凝土m3/m2钢筋t/m2车站主体0.5〜0.60.7〜0.88.5〜9.50.15〜0.161.9〜2.00.36〜0.381.65〜1.75出入口通道1.3〜1.60.18〜0.218〜100.2〜0.31.9〜2.00.29〜0.322.8〜3.0风道0.6〜0.80.09〜0.119〜100.15〜0.212.5〜3.00.38〜0.462.5〜3.02.2工程造价指标分析工程造价指标可分两部分，一是指单位面积的造价指标，二是以计量单位为基础的造价指标。现就车站主体、出入口、风道的造价指标进行分析。表5成都地铁标准明挖车站各组成要素综合单价取值表钻孔桩围护元/m3土石方（含降水）元/m3钢支撑元/t钢筋混凝土结构元/m3防水元/m22300-2600100-1253000-45001600-1700220-240注:数据来源于成都地铁6号线工程实例，信息价采用2016年5月份成都市工程造价信息，上述指标随信息价的波动而变化注:数据来源于成都地铁6号线工程实例，信息价采用2016年5月份成都市工程造价信息，上述指标随信息价的波动而变化通过上面的相应表格，我们能够得到，各要素的造价指标均存在浮动区间，首先，对于围护结构，可能受到像土石比例，这样的现场地质条件的相应作用，使得指标受到一定的改变。其次，关于土方这一方面，起明显作用的三个因素就是车站的埋深，以及水源情况，包括土石比例等等，使得指标产生一定的变化。最后，就是对于钢支撑，随着车站埋深的增加，以及格构柱比例的增加，使得相应的指标也会升高。综合表1～表5不难得出车站主体、出入口通道及风道的造价指标，见表6。以商业街站为例测算本站主体、出入口通道、风道综合指标为:(11524．20×0．7135+1931．65×0．9775+1179．25×9510)/(11524．20+1931．65+1179．25)=7675元/m2。表6成都地铁标准明挖车站各组成要素造价指标表元/m2车站组成分析要素围护结构土石方内部结构防水合计桩混凝土土石方钢支撑钢筋混凝土车站主体1560108569034004007135出入口通道3750114081534006709775风道2120120076047606709510注:本数据测算原则为：数量指标取中值计算，综合单价根据工程实例指标，在表5范围内取定除了对上述的各要素进行分析之外，对于地基加固，以及像监测、绿化、附属设施等等，也要进行费用的计列。根据一定的测量计算，按照成都市的地铁建设标准得知，关于明挖车站的综合指标，主要处于每平方米0.9到1.0万元之内，对于其他的各个要素，相应的费用比例如下表所示。表7成都地铁标准明挖车站各组成要素费用组成比例表%车站主体出入口通道风道其他工程60151015注:表中为标准站的费用分布情况，非标准车站（如带有配线的车站）主体比例达70%以上，其他部分相应减少2.3围护结构造价分析由表4可以看出，围护结构造价是车站主体造价的主要组成部分，仅次于主体结构及防水的造价，也是明挖车站施工需要控制的重点。在明挖车站施工中，采用的围护结构形式应根据地质条件、围护刚度、基坑防水措施等具体情况确定。施工可采用SMW工法桩、人工挖孔桩、套管钻孔灌注咬合桩、钻孔灌注桩、地下连续墙等。SMW工法桩适用于较浅的明挖基坑;人工挖孔桩劳动强度大、作业环境恶劣、危险性高，一般不推荐使用。所以，一般的标准明挖车站采用钻孔灌注桩、套管钻孔灌注咬合桩及地下连续墙，这3种围护结构的比较，如表5所示。表5明挖车站3种围护结构的比较对地层的适应性对地层、地质条件、基坑深浅等条件适应性好。主要适用于厚的淤泥和砂层等软弱地层；也可用于粘性土层和半土半石的地层。整体性好，稳定性强，对地层、地质条件、基坑深浅等条件适应性好。桩径（墙厚）1.2m1.2m0.8m防水效果结构防水性能取决于旋喷桩施工质量。本身防水性能较好。防水效果取决于墙接头的质量。对环境的影响施工噪音较大，周围地面沉降较大。施工噪音较大，周围地面沉降较大。施工无噪音、无振动。周围地面沉降较小。由表5可以看出，3种围护结构中钻孔灌注桩+旋喷桩的造价较低。不过，造价不是决定采用哪种围护结构的唯一因素，同时还要考虑地质和环境条件、占用场地大小、能否保证施工进度等。如果在所说的这些条件都能满足的情况下，经过比较后应选择造价低的围护结构。2.4土石方工程造价分析关于土石方的相关组成要素，主要分为开挖，以及回填，包括运输，再加上机械的进出，因此相应的造价预算，也是包含这几个部分，主要受两个方面的影响，首先是自身对于土方，以及与石方之间的比重问题，一般来说，后者的所占据的比重越大，就会使得得到的造价更高。其次，就是在施工过程中，所采用的机械设施。2.5支撑及降水费用分析对于这一方面的费用分析，通常情况下包含一下几个方面，一是对于支撑的租赁，进行安装与拆卸，包括施工降水，以及其他的相关组成。其中，对于支撑方式的选择，也有着非常重要的影响，主要有钢与混领土这两个层面，对于前者，就其相应的租赁途径，主要受时间的限制，应尽可能的保证其时间的最短消耗，才能够使得费用比较少。对于后者主要受配筋率的影响，一般情况下，该数值越高，所消耗的费用也比较的多。除此之外，对于施工降水的这一部分，主要有三个因素的作用，即降水的类型与相应的时间，包括降水井的数量。2.6主体结构及防水造价分析对于主体结构的组成要素，基本上可以从支撑的方式，即混凝土与钢这两种，进行相应的分析。2.7出入口及风道造价分析根据本文中所选择的车站明挖法，对于出入口建设，以及风道的施工，就其相关的费用问题，主要分为围栏结构，以及土石方，包括支撑与降水，再加上主体结构，以及防水这几个部分。通过对于表3的分析，我们能够得到在整个的土建总的造价当中，关于这一部分的占比已经达到了19到27个百分比，占据着相当重要的地位。2.8施工监测费用分析在进行检测的过程当中，必须尽可能的保证施工的安全性，以及相应的稳定性，针对这一方面，不管是对于地层，还是与之相关的支护结构，都要进行全面的监测，进而消除所有的危险要素。在这方面所消耗的费用，主要受使用的仪器，以及相关手段与各参数设置的影响。2.9装修费用分析针对于整体的装修，首先需要考虑的就是这一地下车站的规模，以及相应的装修指标。因此，对其费用的分析，最为重要的就是从实际出发，尽可能的以工程量作为计量标准，进行相应的研究分析。2.10附属设施造价分析通常来说，对于车站的建设，会有相应的附属设施，例如引路标识，以及出入口等等，对其费用的消耗，主要根据设计的数量，以及相关指标进行分析。3明挖地下站造价的相关影响因素分析3.1围护结构的形式对于明挖车站的建设，根据不一样的围护结构，必定会产生不一样的造价，通常情况下，按照相应的设计概算可知，根据每一平方米来计算，主要受以下几个方式的选择而逐渐的降低，首先，对于连续墙这一部分，基本的造价规模在1.05到1.2万元之内；其次，对于钻孔桩的应用，主要在1到1.1万元之内；接着，对于SMW工法桩的使用，主要在0.9到1.05万元之内。最后，对于土钉墙车站的结构组成，主要在0.6到0.9万元之内。由此可知，根据该城市车站建设的实际情况，对于围护结构的选择，主要以锚索土钉墙为主。3.2水文地质条件关于水文地质条件的考虑，可以从以下三个方面进行，首先，对于泥炭质土，或者是淤泥的上方，应尽可能的加强对于基坑地基的加固；其次，对于圆砾层的相应建设，所需要的就是降水方面的完善；最后，对于软弱地层，最为重要的一个考虑因素，就是围护结构的插入比。3.3车站埋深随着层站数的增加，埋深也将会相应的上涨，这样就会导致围护结构的完成，会产生比较大的工程量，使得所产生的造价也会逐步的增加。不仅如此，因为较深管线的影响，也很有可能导致埋深的增加。3.4抗震设防烈度影响结构对于成都市而言，属于八度的地震常发区，按照这一情况，选择九度的抗震措施，这样根据其烈度的要求，对于结构的尺寸，以及相应的用钢量，都会相应的增加。3.5平面布置也影响工程造价为了尽可能的降低造价，对于用地、围护结构，以及墙体上，要尽量减少，所以对于平面的布置，也可以使其周长，与面积的比尽量较小。3.6城市装修要求目前,国内各城市装修标准不一。通常来说，以每平方米一千元作为装修的指标基准，在其之上，主要是像北京、南京、上海，以及苏杭这样的地方，对于武汉、无锡等地，相应的标准就会比较的低一些，大约处于这个基准附近。因此，对于建设单位而言，在进行装修标准确定