永兴河北路综合管廊工程造价影响因素

2021-10-09 00:41李耸耸
工程建设与设计 2021年14期
关键词:永兴土钉管廊

李耸耸

(北京新航城开发建设有限公司,北京102604)

1 引言

永兴河北路管廊是北京大兴国际机场临空经济区东、西片区能源联络通道,该项目的顺利建设为大兴国际机场提供了给水、电力、燃气市政能源供给,确保新机场如期通航。该项目西起规划一路,东至磁大路,穿越京九铁路、大广高速、106国道等重要节点,全长约13 km,总投资额约28亿元,平面位置图如图1所示。本文总结分析了该项目投资造价情况,同时,对不同管廊项目的投资指标进行了对比分析,希望可以为未来管廊项目提供参考。

图1 永兴河北路管廊平面位置示意图

2 投资构成分析

2.1 基本参数

永兴河北路主管廊长约11.98 km,支管廊长约1.12 km,支管廊占比8.6%。主管廊标准断面采用单层4~5舱断面布置形式,断面净尺寸为(13.5~18.2)m×3.5 m。沿线穿越大广高速、106国道、永兴河、京九铁路等重要基础设施,特殊节点长度约1.14 km,占比约8.41%。

2.2 投资构成分析

综合管廊工程总投资主要包含工程费、工程建设其他费及不可预见费用。其中,工程费占比约90%;工程建设其他费占比约7%;不可预见费占比约3%。工程费主要由土护降、主体工程、安装工程、特殊节点工程、外电源及导行路等构成;土护降、主体工程、安装工程投资额比例约3∶5∶2,相对估算阶段4∶4∶2的占比系数有所不同,主要因随着项目的推进,方案进一步优化,土护降投资额有所降低。因永兴河北路管廊穿越铁路、高速路、河道等节点较多,特殊节点投资额占工程投资额比重较大,占比约8%,见表1。

表1 永兴北路管廊投资构成及占比分析

3 投资造价影响因素

永兴河北路管廊总投资单舱单公里造价4 710万元,工程费单舱单公里造价4 312万元,其中,土建3 547万元,安装757万元。通过与其他管廊对比分析,永兴河北路管廊总投资造价指标是青礼路管廊的1.09倍,是文旅区一期管廊的1.37倍;土建造价指标是青礼路管廊的1.2倍,是文旅区一期管廊的1.54倍;安装造价指标是青礼路管廊的0.99倍,是文旅区一期管廊的1.01倍。

永兴河北路管廊相对青礼路管廊、文旅区一期管廊造价指标较高。主要有以下几方面原因:

1)永兴河北路管廊基坑支护主要形式是复合土钉+微型桩,文旅区一期管廊主要形式为放坡+土钉;在同等横断面和舱室数量的情况下,复合土钉+微型桩单公里造价是土钉的2.66倍。

2)永兴河北路管廊断面面积是文旅区一期的1.95倍,是青礼路管廊的1.91倍。

3)永兴河北路管廊穿越京九铁路、大广高速、106国道、永兴河等重大节点,需采用箱涵顶进、矩形盾构顶管、暗挖和围堰等施工工法,这些节点的投资指标要高于标准段的明挖法,见表2。

表2 永兴河北路管廊与其他管廊的投资指标对比万元(/舱·km-)1

通过对比分析不同项目,土建造价指标差距较大,安装造价指标差距较小,土建投资额对总投资额影响较大,应重点对土建造价影响因素进行分析,结合工程经验,影响因素概括为以下4个方面。

3.1 横断面大小

管廊断面尺寸直接影响土方开挖量和钢筋混凝土用量,对投资造价影响显而易见,因此,横断面大小是影响造价指标的最本质的因素。目前,我国综合管廊主要采用圆形、马蹄形、矩形和椭圆形标准断面,由于在同等截面面积下,矩形的断面结构利用率高于其他断面形状,并且更能有效地利用地下空间。同时,矩形断面结构易分割,管线敷设、施工、维修时方便操作,建设成本低,因此,项目多以矩形断面为主。根据文献资料及工程经验,横断面大小影响因素包括入廊管线管径、管线之间及其他设备安全距离、检修通道宽度、管线保温层厚度、管线防火层厚度[1]、管线与管廊内壁的最小距离、管线支架尺寸及形式、未来扩容空间规划等,如图2所示。

图2 综合管廊横断面大小的影响因素

3.2 基坑支护形式

管廊基坑支护形式主要有放坡、复合土钉、微型桩、钢板桩、灌注桩加对撑、灌注桩加锚索等,不同的支护形式造价差别较大。通过3舱结构同等断面和基坑深度(深度6~8 m)、土钉、钢板桩、灌注桩加对撑、灌注桩加锚索等投资指标对比分析,土钉、钢板桩、灌注桩加对撑、灌注桩加锚索支护造价指标分别为2 025万元/km、3 159万元/km、3 396万元/km、4 023万元/km。同等条件下,灌注桩加锚索支护比灌注桩加对撑、钢板桩支护费用稍高,土钉最低,灌注桩加锚索费用是土钉的2倍,灌注桩加对撑支护费用是土钉的1.7倍,钢板桩支护费用是土钉的1.56倍,见表3。

表3 同等断面、同等基坑深度不同形式支护投资指标对比表 万元/km

3.3 节点设计

从上文投资构成可知,节点设计对会项目造价产生一定影响,管廊各类节点设计是管廊设计中的重点和难点,管廊节点包括一般节点和特殊节点。一般节点指按照GB 50838—2015《城市综合管廊工程技术规范》要求,管廊每个舱室应设置人员出入口、逃生口、吊装口、进风口、排风口、管线分支口等。节点间距大小直接影响管廊建设中节点数量,对投资造价产生一定影响。这些节点设计在满足该规范要求同时,还应满足各专业管线相关标准要求。一般情况下,投资概算阶段,管廊工程包含节点后钢筋、混凝土等指标含量是标准节点含量的1.2~1.5倍(节点系数),节点数量越多,该系数取值越大。通过永兴河北路管廊BIM建模核量,节点系数为1.25倍。

特殊节点一般指管廊与河流、铁路、地铁、高速等重要基础设施上下交叉节点,由于穿越这些特殊构筑物风险较大,一般采取暗挖、箱涵顶进、矩形盾构顶管等施工工艺。永兴河北路管廊特殊节点根据施工条件,进行方案比选,采用不同施工工艺。经比选方案数据分析,暗挖工艺土建单舱每千米指标约6 300万元,是标准节点的2.5倍;矩形顶管工艺土建单舱每千米指标约9 900万元,是标准节点的3.9倍。可以看出,特殊节点越多,投资造价越高。

3.4 工期因素

建设工期一般根据工期定额确定,项目加速施工时,常规施工组织与管理方式被打破,往往伴随着人力资源增加、设备增加、进退场费增加、施工效率降低、临时增加、周转材料增加、管理费用增加等,项目投资造价由此提高较多。当工期调整在一定幅度(10%)内时,施工单位可采用一定措施消化赶工影响。但是,当工期压缩超过一定比例时,施工单位很难于通过自身消化工期对造价影响。

永兴河北路管廊作为保通航项目,为加快工程实施、保障机场顺利通航,自工程开工以来,现场采取24 h不间断施工。在建设高峰时期,每天投入工人数量超过7 000人,现场吊车192台,混凝土罐车出入现场达到1 200余次,平均日完成产值约1 200万元,保通段主体结构施工工期由120 d压缩到88 d,压缩比例约27%。初步统计因保通航抢工造成投资增加约2亿元,占保通段土建投资的14%,其中,人工密集作业及现场管理人员的投入约0.9亿元,周转材料增加约0.5亿元,垂直运输费用增加约0.12亿元,安全文明施工增加约0.17亿元等。抢工的重要性对投资不言而喻,当然,新机场顺利通航的意义远远大于赶工费对总投资的影响[2]。保证通航期间现场施工情况如图3所示。

图3 保证通航期间现场施工情况

4 结语

综合管廊作为城市市政建设管理现代化象征,已成为现代城市公用设施重要组成部分。笔者结合工作经验,对永兴河北路管廊工程投资造价构成进行了分析,同时,通过不同管廊项目投资指标进行对比分析,总结了投资造价影响因素主要为横断面大小、基坑支护形式、节点设计、工期因素,希望对未来管廊工程建设提供借鉴作用。

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