余軻YU Ke

（中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，武漢 430063）

0 引言

城市軌道交通車站是接送旅客，直接為旅客服務(wù)的場(chǎng)所，作為旅客上下車的公共建筑，應(yīng)具有安全、文明、舒適的乘車環(huán)境。同時(shí)，車站也是操控列車運(yùn)行的場(chǎng)所，車站建筑空間應(yīng)滿足各設(shè)備系統(tǒng)使用功能的要求。目前城市軌道交通車站以地下車站為主，地下車站常用的施工方法有明挖法（含蓋挖法）和暗挖法，根據(jù)《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50157-2013）[1]，位于土層中的車站宜選擇明挖法施工。地下車站投資約占城市軌道交通工程全線投資的20%，工程費(fèi)用的1/3，是投資控制的重點(diǎn)與關(guān)鍵。

1 明挖地下車站費(fèi)用組成

明挖地下車站費(fèi)用主要包括車站主體、出入口通道、風(fēng)道、施工監(jiān)測(cè)、車站裝修及車站附屬設(shè)施等[2]，其中，車站主體、出入口通道、風(fēng)道又分別由圍護(hù)結(jié)構(gòu)、土石方（含支撐及降水）、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、地基加固及其他等費(fèi)用組成。圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要包括地下連續(xù)墻、鉆孔樁、咬合樁、人工挖孔樁、SMW 工法樁、錨索及土釘墻等類型。土石方（含支撐及降水）包括土石方開(kāi)挖、土方回填、鋼支撐、鋼筋混凝土支撐，基坑降水等費(fèi)用。內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要包括內(nèi)部鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、頂板、底板、側(cè)墻等的防水費(fèi)用。地基加固主要包括旋噴樁、攪拌樁、注漿等費(fèi)用。出入口通道、風(fēng)道還包括了出入口地面建筑、地面風(fēng)亭組等費(fèi)用。施工監(jiān)測(cè)主要包括施工期間對(duì)基坑、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、周邊建構(gòu)筑等進(jìn)行位移、沉降測(cè)量和觀測(cè)的費(fèi)用。裝修主要包括公共區(qū)、設(shè)備區(qū)、軌行區(qū)、出入口通道等的裝飾裝修費(fèi)用。車站附屬設(shè)施主要包括標(biāo)志導(dǎo)向系統(tǒng)、環(huán)衛(wèi)設(shè)施、自行車棚、站前廣場(chǎng)及綠化等費(fèi)用。

2 基本分析模型建立

目前已建及在建的城市軌道交通工程主要采用6B編組，因此，本文根據(jù)《城市軌道交通工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》（建標(biāo)104-2008）[3]和《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50157-2013）等設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范，結(jié)合武漢、蘇州、長(zhǎng)沙、合肥、成都等城市既有地下車站實(shí)際方案[4]，建立6B 編組明挖地下二層車站基本分析模型，模型基本情況如下：

①總建筑面積11500m2，其中：主體建筑面積8700m2（不含設(shè)備夾層和站臺(tái)板夾層面積）；出入口通道4 個(gè)，建筑面積1600m2；風(fēng)道2 個(gè)，建筑面積1200m2。

②采用明挖法施工。

③車站主體基坑埋深17m，覆土厚度3m。

④車站規(guī)模（長(zhǎng)×寬）：200m×20.50m。

⑤圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式：車站主體采用Φ1000@1200 鉆孔樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)、出入口及風(fēng)道等附屬采用Φ800@1000 鉆孔樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)入土比均為0.5。

⑥內(nèi)支撐形式：車站主體采用一道鋼筋混凝土支撐和兩道鋼支撐、出入口及風(fēng)道等附屬采用兩道鋼支撐。

⑦基坑采用大口徑管井降水。

⑧不考慮地基加固及建筑物保護(hù)等特殊情況。

3 費(fèi)用組成及造價(jià)指標(biāo)

根據(jù)基本分析模型的工程數(shù)量和常用的地鐵工程估算指標(biāo)[5～6]，編制了投資估算，得出明挖地下二層車站造價(jià)指標(biāo)約為1.39 萬(wàn)元/m2，內(nèi)部結(jié)構(gòu)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、土石方（含支撐及降水）分別約占地下車站費(fèi)用的40%、29%、15%，3 者合計(jì)約84%，各部分費(fèi)用比例如圖1 所示。

圖1 明挖地下車站費(fèi)用組成及比例

3.1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)造價(jià)指標(biāo)

圍護(hù)結(jié)構(gòu)類型的選用由車站地質(zhì)水文條件、周邊建構(gòu)物環(huán)境、基坑規(guī)模、埋深等因素綜合決定，下面分別分析不同圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式的造價(jià)指標(biāo)及主要影響因素。

3.1.1 地下連續(xù)墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)

地下連續(xù)墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)一般由導(dǎo)墻、地下連續(xù)墻、冠梁等組成，造價(jià)指標(biāo)約4200 元/m3，主要受墻幅接頭方式、入巖比例及含鋼量等因素影響。地下連續(xù)墻接頭方式主要分為H 型鋼接頭和鎖口管接頭。同等條件下，采用鎖口管接頭的地下連續(xù)墻圍護(hù)指標(biāo)約3900 元/m3，兩者相差約300元/m3。地下連續(xù)墻成槽遇到微風(fēng)化和中風(fēng)化巖時(shí)，需計(jì)列入巖增加費(fèi)。當(dāng)遇到微風(fēng)化巖時(shí)，需要增加成槽機(jī)械臺(tái)班數(shù)量，入巖增加費(fèi)約900 元/m3；遇到中風(fēng)化巖時(shí)，入巖增加費(fèi)為微風(fēng)化巖的70%，約630 元/m3，因此地下連續(xù)墻進(jìn)入微風(fēng)化、中風(fēng)化巖的比例每增加10%，圍護(hù)結(jié)構(gòu)造價(jià)指標(biāo)分別增加90 元/m3和63 元/m3。地下連續(xù)墻含鋼量主要受地質(zhì)情況影響，含鋼量每增加10kg/m3，圍護(hù)結(jié)構(gòu)造價(jià)指標(biāo)增加約80 元/m3。

3.1.2 鉆孔樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)

鉆孔樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)一般由鉆孔灌注排樁、樁間噴射混凝土、冠梁和止水帷幕等組成，造價(jià)指標(biāo)約3500 元/m3，主要受入巖比例、含鋼量及止水帷幕設(shè)置等因素影響。鉆孔樁成孔遇到微風(fēng)化和中風(fēng)化巖時(shí)，需計(jì)列入巖增加費(fèi)。當(dāng)遇到微風(fēng)化巖時(shí)，入巖增加費(fèi)約為1000 元/m3；遇到中風(fēng)化巖時(shí)，入巖增加費(fèi)約700 元/m3。鉆孔樁進(jìn)入微風(fēng)化和中風(fēng)化巖的比例每增加10%，圍護(hù)結(jié)構(gòu)造價(jià)指標(biāo)分別增加100元/m3和70 元/m3。鉆孔樁含鋼量主要地質(zhì)情況影響，含鋼量每增加10kg/m3，圍護(hù)結(jié)構(gòu)造價(jià)指標(biāo)增加約80 元/m3。止水帷幕一般采用旋噴樁或者攪拌樁。當(dāng)選用Φ1000@1200鉆孔樁圍護(hù)形式時(shí)，一般采用Φ800 的旋噴樁作為止水帷幕，止水帷幕深度由不透水層分布情況確定，止水帷幕的排數(shù)和深度直接影響到鉆孔樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)的造價(jià)指標(biāo)，排數(shù)越多，深度越深，造價(jià)指標(biāo)越高。

3.1.3 鉆孔咬合樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)

鉆孔咬合樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)一般由導(dǎo)墻、鉆孔咬合樁、冠梁和樁間噴混凝土等組成，造價(jià)指標(biāo)約2700 元/m3，主要受成孔機(jī)械、咬合方式、入巖比例、含鋼量等因素影響。

3.1.4 SMW 工法樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)

SMW 工法樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)一般由SMW 工法樁、樁間噴射混凝土、冠梁等組成。當(dāng)H 型鋼采用二插一形式，插入深度與攪拌樁樁長(zhǎng)一樣時(shí)，SMW 工法樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)造價(jià)指標(biāo)約1200 元/m3，造價(jià)指標(biāo)主要受H 型鋼插入形式和深度、SMW 工法樁水泥摻量等因素影響。

3.1.5 土釘墻支護(hù)

土釘墻支護(hù)由土釘和掛網(wǎng)噴射混凝土兩部分組成，指標(biāo)約1500 元/m3，主要受土釘長(zhǎng)度、鋼筋網(wǎng)密度等因素影響。

3.2 土石方（含支撐及降水）造價(jià)指標(biāo)

土石方（含支撐及降水）包括土石方、支撐和降水3 部分，綜合指標(biāo)約270 元/m3。

3.2.1 土石方

土石方包括開(kāi)挖、回填及運(yùn)輸費(fèi)用，其中不帶支撐土方開(kāi)挖指標(biāo)約5 元/m3，帶支撐基坑（寬15m 以外，深19m以內(nèi)）土方開(kāi)挖指標(biāo)約80 元/m3。土方回填指標(biāo)約15 元/m3。土方運(yùn)輸指標(biāo)：第1km 約14 元/m3，每增運(yùn)1km 約3元/m3。

3.2.2 支撐

支撐主要有鋼支撐和鋼筋混凝土支撐兩種形式。車站主體和附屬鋼支撐綜合指標(biāo)分別為4300 元/t 和3400 元/t，包括安裝、拆除及租賃費(fèi)用。鋼支撐安裝及拆除指標(biāo)約為2500 元/t，租賃單價(jià)一般為10 元/t·天，考慮倒用，地下車站主體一般按租賃6 個(gè)月考慮，租賃指標(biāo)約為1800 元/t，地下車站附屬按租賃3 個(gè)月考慮，租賃指標(biāo)約為900 元/t。鋼筋混凝土支撐指標(biāo)約為3000 元/m3，包括澆筑、拆除及外運(yùn)。

3.2.3 降水

地下車站降水主要有大口徑井點(diǎn)降水和輕型井點(diǎn)降水兩種形式。大口徑井點(diǎn)降水安裝及拆除約為1.3萬(wàn)元/根，使用費(fèi)約為500 元/根·天，若降水時(shí)間為150 天，綜合指標(biāo)約為8.8 萬(wàn)元/根。輕型井點(diǎn)降水安裝及拆除約為350 元/根，使用費(fèi)約為30 元/根·天，若降水時(shí)間為150天，綜合指標(biāo)約為4850 元/根。

3.3 內(nèi)部結(jié)構(gòu)造價(jià)指標(biāo)

內(nèi)部結(jié)構(gòu)包含內(nèi)部鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和防水兩部分，綜合指標(biāo)約為2600 元/m3，其中內(nèi)部鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)指標(biāo)約為2450 元/m3，防水指標(biāo)約為200 元/m2。內(nèi)部結(jié)構(gòu)造價(jià)指標(biāo)主要受含鋼量影響。

3.4 地基加固造價(jià)指標(biāo)

地下車站地基加固一般采用旋噴樁或者攪拌樁，其中單管旋噴樁指標(biāo)約650 元/m3，雙管旋噴樁指標(biāo)約800元/m3，三管旋噴樁指標(biāo)約900 元/m3。單軸、雙軸攪拌樁指標(biāo)約350 元/m3，三軸攪拌樁指標(biāo)約450 元/m3。旋噴樁或者攪拌樁造價(jià)指標(biāo)主要受施工工法和水泥摻量影響。

3.5 裝修等其他工程造價(jià)指標(biāo)

地下車站裝修綜合指標(biāo)約1200 元/m2，出入口地面建筑約60 萬(wàn)元/座，地面風(fēng)亭組約40 萬(wàn)元/組，標(biāo)志導(dǎo)向系統(tǒng)約80 萬(wàn)元/站，環(huán)衛(wèi)設(shè)施約15 萬(wàn)元/站，施工監(jiān)測(cè)約100元/m2。

4 地下車站造價(jià)指標(biāo)影響因素風(fēng)險(xiǎn)

地下車站造價(jià)指標(biāo)主要受圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式、入土比、入巖比、車站埋深、含鋼量、地基加固、蓋板系統(tǒng)等因素影響。

4.1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式對(duì)地下車站造價(jià)指標(biāo)的影響

以明挖地下二層車站基本分析模型為基礎(chǔ)，分別估算Φ800@1000 鉆孔樁圍護(hù)、Φ1000@1200 鉆孔樁圍護(hù)（基本分析模型）、800mm 厚地下連續(xù)墻圍護(hù)和1000mm 厚地下連續(xù)墻圍護(hù)形式4 種圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式下地下車站的造價(jià)指標(biāo)，結(jié)果如表1 所示。

表1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式對(duì)地下車站造價(jià)指標(biāo)的影響

從表1 可以看出，采用Φ800@1000 鉆孔樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，地下車站造價(jià)指標(biāo)最低，為1.34 萬(wàn)元/m2，比Φ1000@1200 鉆孔樁圍護(hù)（基本分析模型）低0.05 萬(wàn)元/m2，低幅3.51%。采用1000mm 厚地下連續(xù)墻圍護(hù)形式時(shí)，地下車站造價(jià)指標(biāo)最高，達(dá)1.59 萬(wàn)元/m2，比Φ1000@1200鉆孔樁圍護(hù)（基本分析模型）高0.21 萬(wàn)元/m2，高幅14.91%，可見(jiàn)圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式對(duì)地下車站造價(jià)指標(biāo)影響很大，在方案比選時(shí)應(yīng)慎重選擇。

4.2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)入土比對(duì)地下車站造價(jià)指標(biāo)的影響

圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式確定后，入土比是影響地下車站造價(jià)指標(biāo)的重要因素。入土比由基坑的穩(wěn)定性驗(yàn)算確定。以明挖地下二層車站基本分析模型為基礎(chǔ)，分別估算入土比為0.3、0.4、0.5（基本分析模型）、0.6、0.7、0.8 時(shí)地下車站的造價(jià)指標(biāo)，結(jié)果如表2 所示。

表2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)入土比對(duì)地下車站造價(jià)指標(biāo)的影響

從表2 可以看出，圍護(hù)結(jié)構(gòu)入土比每變化0.1，地下車站費(fèi)用變化約306 萬(wàn)元，造價(jià)指標(biāo)變化約266 元/m2。

4.3 圍護(hù)結(jié)構(gòu)入巖比對(duì)地下車站造價(jià)指標(biāo)的影響

入巖比對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)造價(jià)指標(biāo)影響明顯，從而影響到地下車站整體指標(biāo)。以明挖地下二層車站基本分析模型為基礎(chǔ)，通過(guò)測(cè)算得出，當(dāng)鉆孔樁長(zhǎng)不變時(shí)，主體圍護(hù)樁入中風(fēng)化巖比例為10%時(shí)，地下車站費(fèi)用增加約64 萬(wàn)，造價(jià)指標(biāo)增加約56 元/m2；主體圍護(hù)樁入中風(fēng)化巖和微風(fēng)化巖各10%時(shí)，地下車站費(fèi)用增加約156 萬(wàn)元，造價(jià)指標(biāo)增加約136 元/m2。

4.4 含鋼量對(duì)地下車站造價(jià)指標(biāo)的影響

含鋼量直接影響到地下車站的鋼筋數(shù)量，從而影響車站費(fèi)用。以明挖地下二層車站基本分析模型為基礎(chǔ)，當(dāng)含鋼量增加10%時(shí)，地下車站費(fèi)用增加約540 萬(wàn)元，造價(jià)指標(biāo)增加約470 元/m2。

4.5 基坑埋深對(duì)地下車站造價(jià)指標(biāo)的影響

基坑埋深直接影響到地下車站土石方及圍護(hù)工程數(shù)量，從而影響車站費(fèi)用和指標(biāo)。以明挖地下二層車站基本分析模型為基礎(chǔ)，當(dāng)主體基坑埋深變?yōu)?8m 時(shí)，地下車站費(fèi)用增加約687 萬(wàn)元，造價(jià)指標(biāo)增加約597 元/m2。

4.6 地基加固對(duì)地下車站造價(jià)指標(biāo)的影響

地下車站底板下地質(zhì)為軟土類或者淤泥質(zhì)土?xí)r，需要在基坑開(kāi)挖前，對(duì)底板地面下的土體進(jìn)行加固處理，一般有抽條加固、滿堂加固等多種形式。以明挖地下二層車站基本分析模型為基礎(chǔ)，當(dāng)采用Φ800mm 三重旋噴樁對(duì)底板底面以下4m 地層進(jìn)行滿堂加固時(shí)，地下車站增加地基加固費(fèi)用約1550 萬(wàn)元，造價(jià)指標(biāo)增加約0.13 萬(wàn)元/m2。

5 結(jié)論

本文建立6B 編組明挖地下二層車站基本分析模型，編制投資估算，通過(guò)定量與定性分析，得出如下研究結(jié)論：

①內(nèi)部結(jié)構(gòu)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、土石方（含支撐及降水）約占地下車站總費(fèi)用的比例為84%，是車站投資控制的重點(diǎn)。

②構(gòu)建了車站整體、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、土石方（含支撐及降水）、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、地基加固、裝修等的造價(jià)指標(biāo)體系，有助于方案設(shè)計(jì)階段快速進(jìn)行投資測(cè)算，提高決策水平。

③圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式對(duì)地下車站造價(jià)指標(biāo)影響很大，應(yīng)結(jié)合地質(zhì)水文條件、周邊建構(gòu)物環(huán)境等因素綜合比較，慎重選擇。

④圍護(hù)結(jié)構(gòu)入土比、入巖比、含鋼量、基坑埋深、地基加固對(duì)地下車站造價(jià)指標(biāo)也有一定影響，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和概算編制時(shí)應(yīng)給予重視。