孫潤潤
(中鐵上海設計院集團有限公司,上海 200070)
隨著城市化進程的加快,城市軌道交通已成為解決城市交通問題的首要選擇。據統(tǒng)計,截至2019年底,全國56 個城市在建的城市軌道交通線路總規(guī)模6902.5km,其中地鐵占比86.1%;在實施的建設規(guī)劃線路總長達7339.4km(不含已開通運營線路),其中地鐵占比77.46%[1]。由此可見,在軌道交通的6 種制式中,地鐵仍是主流。根據批復的概算,國內地鐵項目的每公里造價在7億~13 億元,土建工程費用在地鐵造價組成中占比最大,約為35%~40%,主要由車站、區(qū)間、軌道、車輛基地組成,而車站占比大概在50%,是地鐵土建工程造價控制的重點。本文研究的意義在于通過分析已有地鐵車站土建工程的造價組成,研究影響車站土建工程造價的主要因素,從而達到控制同類型車站土建費用的目的。
地鐵車站按照線路布線情況,可分為地面站、地下站、高架站。其中以地下站最為常見,地下車站根據建筑特點分為地下二層站、地下三層站,根據站臺型式分為島式站和側式站,根據地質條件選用不同施工方法可分為明挖法、淺埋暗挖法和蓋挖法施工車站。大部分城市的地鐵車站采用明挖法,地下二層標準站;不同城市,由于采用的計價體系、定額、取費和點政策等的不同,對車站造價也會有較大影響,故本次以徐州市明挖法地下二層島式標準站為主要研究對象。
明挖法車站土建工程費用組成有:車站主體、出入口通道、風道風井、施工監(jiān)測、車站附屬設施、加固及建(構)筑物保護[2]。本次研究選擇徐州市6 個明挖法地下二層標準進行統(tǒng)計分析,如表1 所示。研究發(fā)現在車站土建工程費用中,主體占比60%~78%,出入口通道占比10%~23%,風道風井占比8%~15%,如表1和圖1 所示。由此可以看出,車站主體是車站土建工程費用控制的重點,車站主體費用的影響因素也是車站土建工程費用的主要影響因素。
表1 車站土建工程費用對比
表2 三種圍護結構對比
圖1 車站土建工程費用占比
車站主體工程費用主要包括:圍護結構、土石方、支撐、降水、主體結構[2]。從表1 可以看出,主體結構費用占車站主體的45%左右,其次是圍護結構,根據圍護結構的形式不同,占比在25%~49%不等;土石方、支撐、降水占車站主體費用的20%左右。接下來將從這三部分來分析車站主體費用的影響因素。
由表1 可以看出,6 個車站的圍護結構占比差別較大,A 站和B 站的圍護結構占比為25%左右;C 站和D 站圍護結構占比為35%和40%;E 站和F 站圍護結構占比為42%和49%。分析發(fā)現這幾個車站的圍護結構形式不同,A 站和B 站地質條件較好,圍護結構是鉆孔灌注樁和旋噴樁止水帷幕,造價較低;C 站和D站的圍護結構是套管鉆孔灌注咬合樁,且插入比較大,約為0.7,造價較高;E 站和F 站的圍護結構是地下連續(xù)墻,造價較高。這三種也是明挖法地鐵車站最常用的圍護結構類型,這三種圍護結構對比如表2 所示。
由表1 可以看出,此部分費用中占比較大的是土石方工程,土石方工程費用主要包括土石方的開挖、回填、運輸,此部分費用,車站A、B 明顯高于其余4 個車站,研究發(fā)現,車站A、B 均包含了較大比例的石方開挖,車站A 石方占比85%,車站B 石方占比90%,而其余4 個車站全部為土方開挖。
支撐主要包括鋼支撐(含格構柱)和混凝土支撐,鋼支撐一般包括租賃、安裝、拆除,費用差別主要取決于租賃時間的長短;混凝土支撐的費用主要取決于其配筋率。除此之外,支撐的費用還跟基坑的大小、深度有關,基坑越大、越深,相應的支撐數量越多,費用越高。降水費用主要取決于當地地下水的情況、選擇的降水類型、降水井的數量、降水時間等。
車站主體結構主要包括車站的底板、中板、頂板、梁、柱等的混凝土澆筑、鋼筋綁扎、模板安拆、抗拔樁施工等以及一些配套工程,這部分工程雖然在車站土建工程費用中占比較大,但對于地下二層標準站,此部分差異較小,在此不做深入研究。
通過對徐州市6 個明挖法地下二層島式標準站的土建工程費用研究,發(fā)現影響車站造價的因素主要有:
(1)車站圍護結構的類型。地鐵車站圍護結構類型很多,其選擇需要考慮地質條件、基坑深度、地面環(huán)境、施工工藝等方面,通過對最常用的三種圍護結構研究發(fā)現,其各有優(yōu)缺點,但從費用上說,鉆孔樁+旋噴樁的圍護結構造價較低,套管鉆孔管柱咬合樁和地下連續(xù)墻的造價較高,具體采用哪種類型,需要設計人員綜合考慮。
(2)土石方工程的費用差別較大,這主要取決于不同車站的地質條件,石方占比越大,開挖難度越大,相應的土石方工程造價就越大。
(3)車站基坑的大小、深淺也會對車站費用產生較大影響。車站基坑越大、越深,鋼支撐和混凝土支撐的數量就越多,造價越高;同時,鋼支撐的租賃時間越長,混凝土支撐配筋率越高,造價越高。
(4)出入口和風道風井工程一般也是采用明挖法,其費用組成同車站主體。其費用占比雖不像車站主體那么大,但其費用也站車站土建費用的20%左右,也需要合理設計,控制造價,同時這項費用的高低還與出入口設置的數量和風道的長度等有關,需要合理優(yōu)化設計。
本文通過對徐州市6 個明挖法地下二層島式標準站土建工程費用研究,列明了車站各分部分項工程的費用組成及占比情況,研究了影響車站土建工程費用的影響因素,為車站設計方案的優(yōu)化、施工方案的選擇提供參考依據,從而達到控制車站土建造價的目的。