预制箱涵代替现浇箱涵的经济性研究

刘学峰，肖 祥，赵国磊，刘成涛

（1.山东电力工程咨询院有限公司，山东 济南 250013；2.济南和源工程咨询有限公司，山东 济南 250000；3.山东恒基电力工程监理有限公司，山东 聊城 252000）

0 引言

随着我国经济的高速发展，城镇化水平持续提升，城市地下基础设施建设也步入快车道，城市配电线路逐步由架空线路改为电缆线路，由地上改为地下。各地通过地下综合管廊建设，提升城市服务便利程度、完善城市功能、提升城市形象。

同时，随着我国经济由高速增长阶段转向高质量发展阶段，建筑业的转型发展已经迫在眉睫。建筑行业迫切需要引进更先进的生产方式和管理理念，来解决传统建筑行业所面临的环境污染、高耗能问题。因此，装配式建筑、电缆箱涵由常规的现浇模式改为预制式势在必行[1]。

本文分析预制箱涵的优势和经济效益，提出预制箱涵成本控制策略，以促进预制箱涵的推广应用。随着技术的不断发展和市场环境的成熟，预制箱涵在技术经济上的优势将进一步突显。

1 预制箱涵优势分析

目前，电缆隧道工程已有部分地区开始试验采用预制箱涵，并有较为成功的实施案例，取得了一定成果。与现浇箱涵相比，预制箱涵具有一定的优势。

1）施工周期短。现浇箱涵一般以20～30 m为一个施工段，逐段施工，现场需要经过土方开挖、地基处理、钢筋绑扎、混凝土浇筑、养护、回填等施工流程，施工工期较长，一旦遇到雨雪天气频发、地下水位高、边坡不稳等不利情况，施工效率会降低。预制箱涵的整个制造过程在工厂进行，不涉及外部因素，相对可控，在加工完成、混凝土达到设计强度后，将预制箱涵运输到施工现场并吊入沟槽预定位置，实现边开挖边吊装边覆土的流水施工，相比现浇箱涵施工可缩短现场作业时间[2]。

2）工程质量有保证。预制箱涵在工厂生产，机械化程度高，有完善的质量管控体系，其生产过程严格，不受外界干扰，生产的成品混凝土箱涵密实度高、抗渗性能好。现浇箱涵受加工场地狭小、施工场地相对开放、雨雪天气等外部因素干扰，容易产生混凝土离析分层、密实性差和抗渗性能不好等质量问题。

3）节省材料。预制箱涵混凝土制作自动化程度高，实现自动配料、搅拌，机械高频振动成型，蒸汽养护，技术水平高且不受外部环境影响，因此采用更薄的壁厚就能保证结构和受力要求。

4）环境友好。在施工现场进行现浇混凝土的搅拌、浇筑，容易产生大量的粉尘、噪音，如果箱涵设置在马路下方，需要长时间封路，会给周边居民的生活和出行带来较大影响。预制箱涵工厂化生产，实现现场快速开挖、安装、回填的流水施工，可降低对外部环境的影响。

2 预制箱涵经济效益分析

2.1 预制箱涵成本分解

预制箱涵生产建造过程可以分为设计、生产、运输和现场施工4个阶段。根据各阶段的工作内容，结合预制箱涵的设计、生产工艺、大件运输和现场安装工艺，对其成本进行分解，具体如表1所示。

2.2 主要影响因素分析

构建影响因素评价模型，通过模糊互补判断矩阵计算指标权重，对其进行定量分析。模糊互补判断矩阵通常表示为A=(aij)n×n，aii=0.5，且aij+aji=1，(i，j=1，2，3，···，n)，其中aij为每个影响因素两两比较的得分。本文利用表2中的标识度来构建模糊互补判断矩阵[3]。

表2 模糊互补判断矩阵标识度

2.3 成本控制策略

针对以上成本影响因素，结合预制箱涵工程实施过程，从设计优化、因地制宜、外部环境3个方面来研究预制箱涵的成本控制策略。

1）设计优化。工程设计决定项目的结构型式、工程量等重要因素，将决定项目70%的成本。因此要尽早确定设计方案，结合现场实际情况，做好设计优化工作，及时下发施工图，做好施工图纸会审及设计交底工作，同时尽量避免设计变更，减少因变更增加的费用及返工费用。

2）因地制宜。预制箱涵工厂一次性投入较大，箱涵成本与模具的周转次数、厂房设备折旧和摊销有较高一致性。成熟的预制箱涵市场环境，足够多的厂家供应，是保证预制箱涵实施的关键。因此，应对周边市场环境做好调研，是否有足够多的预制箱涵工厂，是保证预制箱涵供应、降低预制箱涵成本的重要因素。

3）外部环境。预制箱涵相比现浇箱涵最大的优势是施工速度快、对外部环境影响小，因此应用于城市主干道路下设置的综合管廊，可避免长期封路，缓解城市交通压力。从社会综合效益角度出发，在不允许长期封路的地区，在预制箱涵市场成熟、成本可控的情况下应优先选择预制箱涵。

3 实例分析

3.1 项目概况

某项目电缆长度约3.4 km，全线主体采用内截面为2.6 m×2.3 m的预制箱涵、C40防水混凝土，其抗渗等级为P8，特殊段及接头井等位置局部现浇。该项目全部位于城区，沿城市道路绿化带走线，平地占100%，交通条件良好。

3.2 技术经济对比分析

在设计阶段，对该电缆隧道采用预制箱涵还是现浇箱涵进行技术经济比较。本文选取标准段，对采用不同型式箱涵的技术方案进行对比，如表3所示。

表3 标准段技术方案对比

根据《电网工程建设预算编制与计算规定（2018年版）》《电力建设工程预算定额（2018年版）》、当地建设工程造价信息等文件，计算两个方案的造价，如表4所示。

表4 标准段造价对比单位：万元

经测算，预制箱涵静态投资较现浇箱涵低11.37%，主要是因为采用预制箱涵混凝土材料量减少，项目所在地有成熟的预制箱涵制造厂家，且竞争充分，导致预制箱涵成品价格较为便宜，且运输费用较低。经技术经济对比分析，本工程优先采用预制箱涵。

4 结语

目前，预制箱涵的设计和制造技术已经相对成熟，且具有施工周期短、工程质量有保证、节省材料等优势。本文对预制箱涵的经济性进行了分析，确定了影响其费用的主要因素，有助于预制箱涵的推广和应用。