城市軌道交通車站造價分析論文
摘 要:透過對京、滬、穗、寧等城市城市軌道交通專案近100個車站造價的剖析,找到了高架車站和地下車站各自不同的造價控制因素。從而為地鐵車站最佳化設計方案、選擇施工工法、採用合理出入口方式、確定裝修標準等提供參考,進而達到確定和控制地鐵車站投資的目的。
關鍵詞:城市軌道交通;車站;造價
我國城市軌道交通建設發展迅猛,不僅各種施工技術水平得到提高,而且造價逐步趨於合理。筆者對近年參與設計的京、滬、穗、寧等城市數10個城市軌道交通專案的近100個車站的造價資料分析後發現,車站費用占城市軌道交通工程土建費用的50%以上,是土建工程造價控制的重點。本文重點對各種型別的車站進行造價剖析,供同行參考。
城市軌道交通車站可分為高架車站和地下車站。兩者在結構形式和造價方面均有很大差異。
1 高架車站
1.1 造價組成
高架車站的造價主要包括4部分:(1)高架站房造價;(2)地面輔助辦公用房造價;(3)出入口通道及人行天橋造價;(4)車站裝修造價。
高架站房是高架車站的主要部分,單方造價最高。地面輔助辦公用房造價基本與專案所處城市一般房屋類似。出入口通道及人行天橋為獨立結構, 與市政橋樑相類似。車站裝修根據業主要求的裝修檔次而定。此外,高架車站造價還包含地面廣場、腳踏車棚、綠化等費用。
1.2 造價分析
高架車站的土建綜合造價目前一般為0.35~0.40萬元/m2。標準高架車站土建總造價一般在1200~1500萬元/站。從已建成的武漢市軌道交通一號線全高架專案,以及上海、廣州既有地下又有高架的專案分析,近幾年高架車站指標隨著建材的漲價和技術新規範的出臺有所提高,高架車站各部分費用比例見表1。
2 地下車站
地下車站的費用組成比高架車站複雜。地下車站根據車站的建築特點可分為地下一層站、地下二層站、地下三層站,根據佈置可分為島式站和側式站,根據功能可分為一般站和換乘站,根據施工方法可分為明挖法、淺埋暗挖法和蓋挖法施工車站。因此,影響地下車站造價的因素很多,建築層數、規模、佈置、地質、水文、施工工法等因素造成地下車站造價指標差異很大,從0.5萬元/m2到1.2萬元/m2不等。本文從施工工法的角度分析地下車站的造價。
2.1 明挖法施工車站造價分析
目前我國大部分地下車站採用明挖法施工。明挖法車站費用可分為:(1)圍護結構費用;(2)土方支撐降水費用;(3)主體結構費用;(4)地基加固費用;(5)施工監測費用;(6)出入口費用;(7)風道費用;(8)換乘通道費用;(9)車站裝修費用;(10)其他費用。
圍護結構是明挖法車站的施工特色,它在某種程度上決定了車站的造價。圍護結構形式根據工程地質、圍護的剛度、基坑防水和車站現場實際情況確定,主要分為SMW工法樁、鑽孔樁加旋噴樁止水、地下連續牆等形式。土方支撐降水費用含土方開挖、回填與運輸,支撐(含格構柱)安拆、租賃,施工降水及機械進出場費。某些車站將風道和主體結構設計在一起。主體結構費用包括支架搭拆、模板安拆、梁板柱混凝土澆注振搗、鋼筋綁紮、防水製作、抗拔樁施工等建築安裝費及機械進出場費。地基加固是為避免對周邊建築物的影響而進行的旋噴或攪拌樁加固施工。換乘通道為換乘站所特有。其他費用包含風亭及出入口地面建築、路引標識、腳踏車停車場和路面破覆等費用。
筆者對大量明挖車站進行費用分解,剔除特殊設計部分後,將明挖法施工的3種類型車站的各部分費用構成列示於表2~表4。
由以上統計資料可以得到如下結論。
(1)SMW工法樁車站造價最低,為6200~6800元/m2;鑽孔樁加旋噴樁止水車站造價較高,為7800~8500元/m2;地下連續牆車站造價最高,為8500~10000元/m2。
(2)圍護結構佔車站總造價的比重,SMW工法樁車站最低,為15%~18%;鑽孔樁加旋噴樁止水車站較高為18%~25%;地下連續牆車站最高,為25%~30%。如果工程地質允許,明挖法施工車站的圍護結構應儘量採用SMW工法樁和鑽孔樁。
(3)裝修費用佔車站總造價的4.0%~19.2%,說明該費用具有不確定性。這主要是由於地下建築的公共區、裝置區、出入口通道各城市的裝修標準是不同的。因此,各個城市的軌道交通車站裝修應從實際出發,首先考慮滿足功能,經濟實用,再考慮美觀大方,切忌攀比豪華,從而節省費用,降低造價。
(4)出入口及風道佔車站總造價的.10.5%~33.1%。出入口通道的設定是為了滿足客流的需要,在功能上是車站的輔助部分,但其建設費用並不低,甚至個別車站的出入口通道費用超過了車站主體費用。如圍護結構為鑽孔樁的F專案,出入口費用比主體工程費用還高約10%。因此,在出入口與風道的設計中,既要考慮使用功能,又要考慮技術經濟指標。
2.2 淺埋暗挖法施工車站造價分析
在交通運輸繁忙、地下管線密佈、地面建築物密集且對地面沉陷要求嚴格的地段修建地鐵車站,如果施工不宜採用明挖且在地質狀況允許、地下水位不高的情況下,車站可採用淺埋暗挖法施工。該工法能避免大量拆遷和改建工作,減少對城市既有交通干擾,降低施工對周邊環境的汙染。但其缺點是對施工限制條件較多。該工法施工時需採用多種輔助措施加固圍巖,開挖後要及時支護。
需採用淺埋暗挖法施工的車站一般採用明暗挖相結合的施工方法。如廣州5號線某車站的主體工程、出入口通道和風道同時採用了明挖法和淺埋暗挖法2種施工工法;6號線某車站的主體工程採用淺埋暗挖法施工,出入口通道和風道採用明暗挖相結合的施工方法。明暗挖造價指標對比見表5。
由以上統計資料可以得到如下分析結果。
(1)暗挖車站部分不設圍護結構。
(2)暗挖法土方人力施工每立方米人工消耗是明挖法的2~4倍,石方機械施工每立方米人工消耗是明挖法的20倍左右;土石方施工暗挖法需通風、照明、三管兩線及軌道安拆、排水等;明挖法石方機械採用的是岩石破碎機和挖掘機,暗挖法石方機具採用的是電動空壓機、軌道式裝岩機、軸流風機等。因此,暗挖土石方單價是明挖土石方的3~4倍。
(3)暗挖法主體結構施工需進行土體的預加固和預處理,如需進行超前小導管注漿、深孔注漿和大管棚超前支護等。暗挖法初期支護要用鋼筋格柵、鋼筋網和噴射混凝土,二次襯砌要用模築混凝土。暗挖法主體結構也完全不同於明挖法主體結構的梁板柱工程。因此暗挖法單方綜合造價約是明挖法的1.5倍。
2.3 蓋挖法施工車站造價分析
在埋深較淺,又不允許較長時間佔用地面交通路面的情況下,可採用蓋挖法施工。該工法利用圍護結構和支撐體系,在繁忙交通路段利用結構頂板或臨時結構設施維持通行,在頂板下面進行施工。蓋挖法根據施工順序又可分為順作法和逆作法施工。
在車站設計中,需要蓋挖法施工的車站,明挖法施工和蓋挖法施工一般結合採用。車站的主體部分採用蓋挖法施工,出入口或站廳層採用明挖法施工, 可以達到降低造價的目的。如深圳的科學館站就採用蓋挖與明挖相結合的施工方法。明挖法與蓋挖法施工造價指標對比見表6。
由以上統計資料可以得到如下分析結論。
(1)蓋挖法的施工工序大致為:車站內臨時支承樁→圍護結構施工→設定第一層鋼支撐→第一層開挖→安裝第二層鋼支撐→車站頂板立模、扎鋼筋、澆築混凝土→頂板覆蓋、埋管、路面澆築→第二層開挖(蓋挖)→安裝第三層鋼支撐→車站中板立模、扎鋼筋、澆築混凝土→安裝第四層鋼支撐→澆築底板混凝土。由於蓋挖法施工工序為先明挖後蓋挖,圍護結構屬於明挖施工完成部分,故此部分單方指標與明挖方案基本相同。
(2)由於車站蓋挖必須在上部恢復地面交通後開始,所以施工透過豎井或出入口出土,土方水平運距增加,且需垂直運輸。同時,由於工作面較小,蓋挖土方人工消耗和機械臺班消耗約是明挖土方的1.5倍。由表6統計顯示,蓋挖土方造價指標約是明挖土方造價的2倍。
(3)蓋挖的主體結構施工方式與明挖法大致相同,但如果將蓋挖法支撐體系的費用攤入主體結構,則蓋挖主體結構造價指標明顯要比明挖主體結構高600元/m3。經測算,採用軍便梁支撐體系和路面系統,標準站此項費用需增加約800萬元。
3 結論
透過對城市軌道交通各種型別車站費用的分析,確定了高架車站和地下車站控制造價的關鍵因素。只有抓住這些關鍵因素,最佳化設計方案,採用恰當施工工法,合理設定車站出入口和確定裝修標準,才能最終控制好地鐵車站的投資。
參考文獻
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