周明怡
中交第一公路勘察设计研究院有限公司 陕西省西安市 710075
摘要：近年来，在国家的大力支持下，城市地下综合管廊发展迅猛，因其不仅能够保障城市基础设施的安全，还能改善城市环境，减少拉链马路现象，使之成为市政公用管线铺设的主要发展方向。然而在综合管廊进行建设的过程中，工程造价问题也越来越突出。管廊设计阶段造价也从2万/m到30万/m不等，主要是因为其施工方案存在着很大程度的不同，目前较为常用的主要是明挖现浇法、叠合法、浅埋暗挖法、顶进法、明挖预制法及盾构法等。各种不同的施工工艺，导致其费用差异。本文就针对某项目设计中涉及到的前四种方法进行分析对比，在此基础上提出了相应的造价变化范围，希望为建设单位在投资决策时提供给一定的依据，也为同行业工作人员提供一定的参考。
关键词：综合管廊 施工方案 工程造价
1.引言：城市地下综合管廊不但可以解决交通堵塞的情况，还能很大程度上方便燃气、给排水、电力及通信等市政管线的维护和检查。目前，住建部及各市正在大力推动综合管廊的建设工作，其投资逐步成为人们所关注的焦点；本文以某综合管廊项目为研究对象，结合已有数据资料和该综合管廊的综合情况，通过对比分析得出综合管廊不同施工方案下的造价指标。
2.某综合管廊建设项目简介
某综合管廊建设项目，长约4300多米，设计为两舱断面，其尺寸BxH=7.1mx4.1m，外墙厚0.45m，内墙厚0.4m，底板厚0.45m，顶板厚0.45m；综合舱净尺寸为BxH=3.8mx3.2m，检修通道宽为1.3m；燃气舱净尺寸为2.0mx3.2m，检修通道宽1.0m；管廊内管线、支架定位详见横断面详图1。该项目因地形地质条件复杂，管廊长度长，且涉及过河过路地段，故设计有明挖现浇法，叠合法，浅埋暗挖法及顶推法等施工方案以适应不同的现场情况。
3.项目施工方案概述
3.1 明挖现浇法
该法广泛用于目前国内各大综合管廊的施工，因其施工简便，技术成熟，工程造价相对较低；可大面积作业，并能将整个工程分割为多个施工标段，能加快施工进度；节段较长，拼装接缝少，可减少接缝处渗漏风险；因此，在地面建筑少、拆迁少、地表干扰小的地区修建浅埋综合管廊工程通常采用明挖现浇法。
在本项目设计中，约2800m段落采用明挖法施工管廊基坑。其基坑设计原则为，当基坑开挖深度小于7.5m，且钢板打设范围内以粘土层和全风化花岗岩为主，采用拉森IV型钢板桩围护，桩长6～12m，设1道钢支撑；当基坑开挖深度7.5～9.5m，采用拉森IV型钢板桩围护，桩长13m，设1道钢支撑；当基坑开挖深度9.5～11.5m，采用Φ800@1100钻孔灌注桩围护，桩长16m，设2道支撑；而当基坑开挖深度达到11.5～14m时，采用Φ800@900钻孔灌注桩围护，桩长20m，设3道支撑。
钻孔灌注桩的截面为0.8m，间距1.1或0.9m，嵌固深度不小于5m，桩间施作旋喷桩止水帷幕，φ600@400，桩间土采用80mm厚c20喷射混凝土防护，配置φ8@150x150钢筋网。钢板桩，采用拉森IV型钢板桩（400X170X15.5），桩长9～12m，密排小锁口布置，兼具止水作用。
钢支撑采用φ609（t=16）钢管撑，平均水平间距4m，根据需要施加预应力。距管廊结构顶板净距按0.5m控制。
结构设计采用采用C40防水混凝土，抗渗等级P8，基础素混凝土垫层采用C20混凝土。沿管廊纵向设置变形缝，间距按30m确定，变形缝的宽度为30mm，变形缝设置橡胶止水带、填缝材料和嵌缝材料等止水构造。管廊结构钢筋混凝土保护层厚度，迎水面一侧取50mm，结构内侧取30mm。
该种施工方案的断面尺寸如上图1两舱断面所示。
3.2 叠合法
叠合法是将在工厂里提前预制好的混凝土墙板运输到现场进行拼装，将预制板当做模板，后在中间现浇一层足够厚的混凝土以形成共同作用结构的一种地下工程预制装配技术。他的核心技术就是是管廊的主体结构是预制板和现浇砼相结合的一种叠合体，在施工完成以后，共同形成一个相互作用的结构体，这种结构不仅可以减少现场浇筑的混凝土量，同时预制构件的质量也可以相应降低一点；在预制板里设置受力筋，施工现场无模板和钢筋作业，与此同时也会大大减少脚手架作业，这样就会有利于环保。现浇层又是连续浇筑的，这样能减少了混凝土结构之间的缝隙，很大程度上的避免了渗漏水的风险。该种技术也逐步成为现在大断面管廊的主流施工方案。
在本项目设计中，该种方案基坑方面处理和回填等均与明挖现浇法相同，其不同之处在与其主体结构的施工工艺，设计叠合结构如下图所示，预制部分采用C40防水砼，顶板及底板厚度为130mm，侧墙厚度为110mm。现浇部分采用自密防水砼。
该种施工方案断面尺寸图如下图2叠合法断面所示；
3.浅埋暗挖法施工
浅埋暗挖法就是在离地表较近的地下进行各类地下洞室暗挖的一种施工方法。其埋深浅，适合在地层岩性较差，存在地下水，周围环境复杂等复杂的条件下使用。在其他施工方法不适用的条件下，浅埋暗挖法就显示出了其巨大的优越性。它对道路、地下管线和路面环境影响性小，拆迁占地小，不扰民的特点，尤其适用于对已建城市的改造。
本项目设计两舱管廊支护参数为初期支护：28cm 厚 C25 早强喷混凝土；∅8 钢筋网，间距 20×20cm；I22b 工字钢，间距 50cm；二次衬砌：拱部 55cm 厚 C40 钢筋混凝土，底板 60cm 厚 C40 钢筋混凝土。临时支护：28cm 厚 C25 早强喷混凝土；∅8 钢筋网，间距 20×20cm；I22b 工字钢，间距 50cm。
本项目暗挖段的二砌设计采用抗渗等级P8的C40 防水混凝土，。暗挖段复合式衬砌采用土工布加防水板全包防水，土工布 350g/m2，EVA 防水板厚度 1.2mm。环向施工缝采用 300mm 宽钢板腻子止水带，变形缝采用背贴式止水带+中埋式橡胶止水带。底板与边墙处纵向施工缝设 300×4mm 镀锌钢板防水，施工缝位于底板以上 100mm 处。暗挖段防水板向外延伸不小于 1m，与明挖段防水板搭接，搭接处设置附加防水层，以保证防水层的连续性。每隔 25m 左右设变形缝一道，缝宽 30mm。
该种施工方案断面尺寸图如下图3浅埋暗挖法断面所示；
4.顶进法
顶进法施工工艺不但能够穿越地上、地下设施及构筑物，还不需要开挖任何面层就能进行施工，它是继盾构法之后迅速发展起来的一种新型施工方法。它可以在不扰动既有线的情况下，在路堤一侧将结构物分段建成，然后用千斤顶顶推，使之穿过路堤的一种施工方法。不需要大型机械，工程质量容易控制，占用场地少，不受季节的影响，但其造价较高。
该种施工方式需要在顶进区间的两端根据实际情况各设置一个接收井和一个始发井，用于顶推设备及管片等的吊装。本项目中管片设计采用工厂预制钢筋砼（C50）管片，防水等级为P8。
该种施工方案断面尺寸如下图4所示；
4.施工方案造价分析
综合管廊造价涉及土石方工程、基坑支护工程、钢筋混凝土主体结构工程、建筑防水工程、附属构筑物、预留预埋件、给排水工程、电力通信工程、自控工程、通风空调工程、自动化巡航工程等多个专业。本文将就对其造价影响最大的土石方工程、基坑支护工程、钢筋混凝土主体结构工程及建筑防水工程等五个方面进行详细的计算分析，结合前述四种施工方案，深入探讨影响其造价的因数。
本文中工程造价计算基于深圳市市政工程定额及建筑安装工程定额进行，采用斯维尔清单计价软件进行计算。计算结果见表1不同施工方案造价指标表。
从上表中不难看出，在采用顶推施工时，工程造价是最大的，所以一般情况下顶推法施工并不是一个管廊项目的首选，只有在地形条件制约无法采用其他施工方式通过时才会采用此种方法。而表中也能看出明挖现浇法的造价是几种方法中最低的，所以该种方法是目前综合管廊施工的主流，但是此种方式施工的速度相较于预制法来说较慢，现场也需要大量的模板周转，现浇工艺也会对环保造成一定的影响，一般在施工工期、场地受限的情况下，也可以采用叠合和预制拼装法。一般过河过路地段因开挖限制，会根据地层情况择优选择浅埋暗挖或顶推，甚至是盾构施工技术。
5.结论
鉴于我国地域广大，地区之间存在着非常大的差异，因此在综合管廊的建设过程中，每个省应该结合本省内的项目情况及时总结疏导综合管廊建设过程中的各种新技术新方案，并认真对其造价进行梳理分析。本文就目前综合管廊建设比较靠前的深圳市的某项目管廊进行了对比分析，通过对四种施工方案的分析比较，计算出不同方案下的造价指标，以期给投资者带去一些决策上的微小帮助。
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论文作者:周明怡
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第18期
论文发表时间:2019/6/26
标签：造价论文; 基坑论文; 叠合论文; 断面论文; 施工方案论文; 混凝土论文; 结构论文; 《建筑模拟》2019年第18期论文;