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摘要：随着城市化的发展，地铁、地下管线、越江通道等隧道工程建设越来越多，其施工成本在城市建设中占有很大的比例。盾构法是一种新型的隧道施工方法，其具有安全、环保、便于施工、工期较短等优势，在隧道工程中具有很大的应用价值。然而，由于施工设计以及市场等方面的原因，导致隧道盾构法的施工成本较高，严重制约了其在工程施工中的应用。本文将对隧道盾构法施工成本的主要影响因素进行探究，然后分析其施工成本的各个环节价格，结合当前隧道工程的施工特点，提出降低隧道盾构法施工成本的有效措施。
关键词：隧道盾构法；施工成本；降低成本
在现在城市地下空间开发过程中，盾构法逐渐广泛应用于隧道工程中，大大提高了隧道工程的施工质量，但其高昂的成本使其应用范围受到很大的限制，因此，降低隧道盾构法的施工成本在当前面临的重要课题。在隧道盾构法施工过程中，影响其施工成本的项目存在很多方面，要想有效降低其施工成本，首先要对其施工成本价格进行分析，然后根据实际施工情况制定出具有针对性的和实践性的方案，才能有效提高隧道盾构法的施工效率，从而促进城市建设的长远发展。
一、隧道盾构法施工成本的特点和影响因素
盾构法在施工过程中的主要工作原理为不动围岩的情况下进行施工，以保证地基埋设物和地面建筑物受到的施工方面的影响在最大程度上降低。在盾构法施工过程中，主要是在盾构设备掩护下开展衬砌和开挖作业，产生的噪音和震动等污染很少，通常不会对河道航运或地面交通造造成影响，且具有较强的机械化和自动化，劳动强度较低，对于多车道隧道，能够进行分期施工和运行，具有很高的精度，同时避免了一次性投资，这些优势使隧道盾构法具有很大的应用价值。隧道盾构法的施工成主要指在施工过程中产生的所有费用，其中工程项目是施工单位的主要施工成本核算对象。
对于隧道盾构法的施工成本，根据其经济性可以分为直接成本和间接成本。在直接成本方面，主要是工程实体产生的耗费或对工程质量有利的项目支出，包含施工材料费用、人工费、使用机械产生的费用以及其它直接支出费用。在间接成本方面，包含施工单位内部对工程施工项目组织和管理过程中产生的全部消费，主要有工程施工项目中固定资产的折旧费、物料消耗费用、相关施工设备的修理费用以及低值易耗品费用，然后是工程管理工作人员的工资、奖金和福利，最后是工程项目施工过程中产生的水电费、取暖费、差旅费、办公费以及其它费用。结合以上内容，可以将隧道盾构法施工成本的影响因素分为施工技术和施工管理两个方面。在施工技术方面，包含施工设计的合理化、施工设备的选择、施工材料的选择、工期以及其它方面；在施工管理方面，包含施工进度、施工成本、施工质量、施工过程等方面的管理。因此，在降低施工成本的策略中，可以从以上方面着手。
二、降低隧道盾构法的施工技术成本的有效策略
1、降低管片和衬砌的成本
首先，要针对管片和衬砌设计合理的施工方法。由于传统的惯用设计法对管片接头刚度降低的情况缺乏考虑，计算的结果很容易高于实际结果，相应的制造费用也大大增加。在此情况下，梁–弹簧模型法具有显著的效果，其主要是以管片环模拟直梁或曲梁，使用旋转弹簧模拟管片接头，使用剪切弹簧模拟环间接头，然后通过有限元法对其弹性性能进行构架和分析，从而计算出准确的截面力，有效体现出管片环的承载机理，降低了制造费用。在管片施工过程中，可以通过增加管片宽度减少管片接头的数目，进而减少组装次数，缩短了工期，达到降低管片生产费用的施工目的，与此同时，管片宽度的增加能够有效减少隧道的环缝数量，对隧道的防水性能具有很大的作用。在管片的选择上，可以使用预应力管片，首先在盾构机后方将混凝土管片组装成一个环，然后将预应力钢绞线置入管片内的套管，对其进行张拉和锚固，最后形成预应力管片环，其作为一种新型的盾构隧道使用管片，具有止水性、无裂缝耐久性等良好的特性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在衬砌施工方面，降低施工成本的主要方式是在保障衬砌结构强度和安全性的情况下，省略二次衬砌，从而有效缩短工期，减少掘削断面和排出的弃土，大大缩小了机器设备、达竖井等项目的规模，从而达到降低施工成本的目的。
2、降低施工设备的成本
在施工设备成本方面，盾构机型号的选择直接关系到施工设备购置费和工程造价的合理性。因此，要根据断面形状和地层适应性，并结合隧道的总长度、功能、地质、埋深、地下构筑物、管线、沿线地面建筑等方面的实际情况，科学合理的选择盾构机，以降低施工设备购置费在整个工程造价中所占的比重，并降低了工程造价。另一方面，在盾构机使用过程中，使用的盾构机要能够适应长距离掘进，一方面能够减少施工过程中使用的盾构机台数，另一方面，能够降低地层改良施工过程中进出洞的次数，并减少中间连接的竖井数量，从而达到降低施工成本的目的。
3、降低竖井建造的成本
通常情况下，施工隧道的总长度越大，其地中连接所需要的竖井数量也就越多，而竖井建造费用也就越高，同时还会增加盾构机进出洞的次数，使地层改良费增加。因此，在隧道盾构法施工过程中，竖井结构形式和数量对整个施工成本具有直接性的影响作用。为了在最大程度上降低竖井建造的成本，可以延长盾构掘进距离，减少中间竖井的数量；在保障操作空间的情况下缩小竖井建造面积；通过特种盾构有效省略地中变径和分叉区域的竖井。与此同时，还要通过施工要求选择地下连续墙、沉箱法等不同施工方法，并对圆形或矩形的竖井结构形式进行合理选择，通过对技术经济对比分析，优化其施工流程。
三、降低隧道盾构法的施工管理成本的有效策略
1、合理控制责任成本和劳动合同
在责任成本控制措施中，首先要构造健全的工程责任核算体系，在保障相关项目负责人利益的情况下，合理的明确施工责任范围。与此同时，在进行工程承包时，对工程项目的承包指数进行准确的计算和预测。在劳动合同管控方面，首先要保证劳务合同的约束力，然后对工程项目的所有环节都要严密覆盖，明确各个部门和工作人员的职责，在正常情况下保证合同的严肃性，不得随意调整和更改。
2、促进管理人员配置的合理化
在工程施工过程中，管理人员对施工管理质量具有直接性的作用，因此，明确各个部门的功能，根据其工作内容合理配置人员具有很大的意义。在此基础上，还要优化项目资金的配置，对施工人员、设备操作人员以及盾构维修人员加强培训，提高其职业素质和操作技能，从各个方面优化对施工成本的管理，从而在保证施工质量的情况下，降低施工成本，提高施工单位的经济效益和社会效益。
四、结束语
总而言之，在隧道工程施工过程中，在保证施工质量的基础上，降低成本具有很大的必要性。施工成本主要包括施工管理成本和施工技术成本，优化施工管理工作，选择合理的施工技术和施工设备，能够有效降低施工费用，在一定程度上提高了施工单位的经济效益和社会效益，从而促进城市建设的长远发展。
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论文作者:贺正阳
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/6
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