轨道交通工程机械法联络通道工程造价技术经济性分析

摘要 机械法联络通道工法无需进行大范围的地基加固，施工工期短，在城市轨道交通工程中具有较好的推广前景。文章依托于实际工程，研究了机械法联络通道的费用构成及分布，并与主线盾构区间进行对比，得出机械法联络通道分部工程的主要技术经济指标及影响因素，以及与主线盾构区间的差异性及原因，研究对于机械法联络通道的投资控制、工艺推广具有重要的应用价值。

关键词 机械法联络通道；轨道交通；工程造价

中图分类号 U231 文献标识码 A 文章编号 2096-8949（2025）02-0186-03

0 引言

盾构法施工是目前城市轨道交通工程的重要工法，而双线盾构区间横向联络通道是灾情发生时重要的消防疏散通道。目前联络通道多采用矿山法，其地层采用注浆加固或冷冻法，矿山法适应性广、技术成熟，但存在地层加固费用高、工期长、风险高等缺点。

近年来，宁波、上海、苏州、深圳等地城市轨道交通工程均采用机械法联络通道，该工法无须进行大范围的地基加固，施工工期短，具有较好的推广前景[1]。由于该工法应用尚处于起步阶段，目前对该工法的工程造价技术经济性分析较少。新工艺的投资控制过于宽松，造价指标高，导致建设单位望而却步，不利于工法的推广；新工艺的投资控制过紧，工程造价低于市场行情，参建方无利润可言，工法推广的积极性下降。因此，依托在建、已建的机械法联络通道工程，系统分析其造价费用组成及比例，得出机械法联络通道的主要技术经济指标及影响因素，对于机械法联络通道的投资控制、工艺推广等具有重要的应用价值。

1 机械法联络通道施工组织

目前市面上主流的机械法联络通道分为顶管法、盾构法等，主隧道中心线间距16 m以内一般采用顶管法，而间距16 m以上则一般采用盾构法。两种工法的施工组织及工艺流程相似，该文主要以盾构法联络通道作为研究对象。

为深入分析机械法联络通道的费用组成及技术经济指标，类比于正线区间盾构施工，该文将其费用构成分为六个部分工程，即盾构进出场及吊装、吊拆，洞门处理，钢套筒始发及接收，盾构掘进及出渣，盾构管片及防水，盾构壁后注浆等[2]。

1.1 盾构进出场及吊装、吊拆

盾构机直径为3 290 mm，由刀盘系统、主驱动系统、盾体系统、渣土处理系统、后配套系统、推进系统、管片拼装系统、注浆系统、泡沫系统等组成。后配套为五节拖车，布置有盾构主机、反力架、制浆机、接收钢套筒等。联络通道施工时，一台盾构机及五节车架需从洞口吊装并运输至联络通道施工处。

1.2 洞门处理

洞门钢环焊接在开洞特殊管片的预留洞门处，通过法兰盘将钢环与始发套筒的连接，以形成完全密封结构。

洞门接口处主隧道与联络通道隧道的进出洞处存在间隙，需进行注浆封堵，并浇筑高3.46 m的现浇环梁，包括横梁及立柱，环梁强度不低于主隧道的结构强度。

1.3 钢套筒始发及接收

机械法联络通道采用套筒法进出洞，钢套筒始发接收具有施工安全、工期短、可重复利用等优点，无须进行地层预加固。始发及接收钢套筒随台车整体运输至进出洞处，与洞门钢环焊接；套筒内部填充介质，以保证始发接收时的土压平衡状态，主机与钢套筒存在间隙，一般采用三道钢丝绳、盾尾油脂进行密封，以保证始发过程中接口的密封性。沿套筒接缝方向设置反力油缸，调节反力油缸以确保套筒连接处始终处于受压状态，保证套筒密封良好。

1.4 盾构掘进及出渣

盾构始发时，采用钢套筒密封，切割洞门主隧道管片混凝土始发；盾构接收时也应切割洞门主隧道管片混凝土到达；在掘进过程中使用泡沫剂等渣土改良剂对土体进行改良，以稳定工作面、便于排土；机械法联络通道无法采用常规方式出土，需采用人力推车将渣土推至主隧道内，再由主隧道渣土车外运至井口后，吊出至地面。

1.5 盾构管片及防水

管片防水材料黏贴在地面完成，防水材料一般采用遇水膨胀条、三元乙丙橡胶弹性密封垫。管片由吊机系统从地面运送至洞内管片拼装的工作范围等待安装，管片由隧道底部开始依次拼装，最后安装封顶块，安装到位后及时用推进油缸顶紧管片以稳定管片，并连接管片螺栓。

1.6 盾构壁后注浆

在联络通道施工前，需对主隧道联络通道洞门附近左右线的前后10环进行二次注浆[3]。联络通道施工时，盾构台车上设置有注浆泵，同步注浆时应通过管片预留的注浆孔注入水泥-水玻璃浆液。在盾构接收后，针对填充浆液收缩的空隙及渗漏点进行二次注浆，浆液同样采用水泥-水玻璃浆液。

2 机械法联络通道工程造价分析

2.1 工程概况

某盾构区间联络通道地层情况主要为黏土、淤泥层，埋深17 m，线间距17 m，采用盾构机械法联络通道工艺进行施工，其主要项目特征及工程量如表1所示：

2.2 总费用分析

基于分部分项构成及费用，机械法联络通道指标为318万元/座，图1为机械法联络通道分部工程造价费用占总工程造价比例测算结果，从图中可以看出，盾构进出场及吊装、吊拆工程费用105万元/座，占比最高，将近33%；其次为盾构掘进及出渣90万元/座，占比28%；洞门处理40万元/座，钢套筒始发接收40万元/座，均占比13%；盾构管片及防水31.91万元/座，占比10%；盾构壁后注浆10.83万元/座，占比3%。

与同等长度的常规矿山法联络通道进行对比，若地层不需要加固，费用指标约150万元/座；若地层需要加固，由于加固范围及要求差异较大，费用指标离散性较大，约300～500万元/座。可见，机械法联络通道对于地质条件一般、采用矿山法必须进行地层预加固的工程来讲，具有较好的经济性。

2.3 盾构进出场及吊装、吊拆费用分析

机械法联络通道盾构机直径为3 290 mm，远小于常见的主线隧道盾构机直径6 480 mm，其进出场运输、吊装吊拆分项工程单价低于主线区间，但机械法联络通道的盾构进出场及吊装、吊拆费用占比高达33%，以某双线长度1 150 m的主线隧道为例，其盾构进出场及吊装、吊拆费用占比1.5%，远远低于机械法联络通道的33%。究其原因，主要在于主线区间长度普遍在400～2 000 m之间，而联络通道通常只有10～20 m，但盾构机进出场及吊装、吊拆费用与区间长度无关，费用较为固定，因此区间长度越短，其费用占比越高。

2.4 洞门处理、钢套筒始发接收

洞门处理、钢套筒始发接收工作内容较为常规，其分项工程费用单价与主线盾构区间单价无明显差异，机械法联络通道洞门处理、钢套筒始发接收合计占比高达26%，远高于主线隧道区间的2.5%。究其原因，这与盾构进出场及吊装、吊拆费一致，该部分工程费用与区间掘进长度无关，但因联络通道掘进长度过短，因而其占比较高。

2.5 盾构掘进及出渣

联络通道线间距为17 m，掘进长度约11.25 m，则机械联络通道盾构掘进及出渣单价为8万元/单延米，远高于常见的主线盾构区间掘进及出渣的3～4万元/单延米[4]。经分析，盾构掘进的材料及普通机械与主线盾构掘进无明显区别，单价的差别主要在于盾构机的摊销费用。常规6 480 mm盾构机单价约6 000万元/台，通常按8 km摊销考虑，盾构机租赁费用约8 500元/单延米；联络通道盾构机单价约2 000万元/台，假设一条线有10座联络通道采用机械法，每个联络通道长度按16 m考虑，则全线机械法联络通道总长度仅160 m，且由于工期考虑及各工点承包商不同，不可能全线仅用一台联络通道盾构机，再考虑目前联络通道采用机械法的比例不高，该技术尚在起步阶段，因此其联络通道盾构机的摊销长度远远小于主线区间盾构机。经调研，目前一座线间距为16 m的机械法联络通道盾构机租赁费用约40万/座，折合成掘进长度指标约40 000元/单延米，远高于常规6 480 mm盾构机的租赁单价8 500元/单延米。

综上，盾构掘进及出渣的费用主要与盾构机费用摊销紧密相关，随着机械法联络通道技术的推广，市场需求增多，联络通道盾构机在各项目中周转使用，利用率提高，其盾构机摊销费用将大幅降低。

2.6 盾构管片及防水

机械法联络通道主要采用的是外径3 150 mm、内径2 650 mm、环宽550 mm的混凝土管片，常规6.2 m盾构区间采用的是外径6 200 mm、内径5 500 mm、环宽1 500 mm的管片，为比较两者在同范围的单价差别，将管片及防水费用均折算成管片体积。经调研分析，机械法联络通道混凝土管片及防水单价为5 000元/立方米，而常规6.2盾构区间管片及防水单价约3 200元/立方米，两者存在较大差距。

尽管两种管片的工艺基本一致，但单价差距较大，其主要原因在于两种管片的市场需求差异巨大。假设1条地铁线路盾构的区间长度为30 km，其中机械法联络通道10座（长度为16 m），则全线6.2 m盾构管片数量约19万立方米，而联络通道管片数量仅需365 m3，两者差距达到530倍。盾构管片采用工厂化生产，建厂、模具、机械化系统等费用为固定成本，管片生产数量越大，管片成本越低，因此市场需求少的联络通道管片，其管片单价高于市场需求量大的主线盾构管片。

2.7 盾构壁后注浆

机械法联络通道管片与掘进断面的空隙约0.71 m3/m，远低于常规6.2 m盾构区间的2.79 m3/m，但机械法联络通道盾构壁后的注浆单价为10 000元/单延米，高于常规6.2 m盾构区间约7 000元/单延米。经分析其原因在于，机械法联络通道需对主隧道联络通道洞门附近左右线的前后10环进行二次注浆，其注浆量远大于联络通道掘进时的注浆量，扣除其影响，机械法联络通道盾构壁厚的注浆单价约2 000元/单延米。

3 结语

该文依托于机械法联络通道实际工程，从分部和分项工程技术经济指标出发，研究了机械法联络通道的费用构成及分布，并与主线盾构区间进行了对比，主要得到以下结论：

机械法联络通道（线间距为16 m）工程造价约318万元/座。对于地质条件一般、采用矿山法必须进行地层预加固的工程，具有较好的经济性。

机械法联络通道具体费用组成及分布如下：盾构进出场及吊装、吊拆工程费用105万元/座，占比最高，将近33%；其次为盾构掘进及出渣90万元/座，占比28%；洞门处理40万元/座，钢套筒始发接收40万元/座，均占比13%；盾构管片及防水31.91万元/座，占比10%；盾构壁后注浆10.83万元/座，占比3%。

机械法联络通道盾构掘进及出渣单价约8万元/单延米，远高于主线盾构区间，原因在于联络通道盾构机摊销长度短，导致单价高，市场需求增多，盾构机利用率提高，其盾构机摊销费用将存在大幅的降低空间。

机械法联络通道混凝土管片及防水单价为5 000元/立方米，高于主线盾构区间，原因在于建厂、模具、机械化系统等费用为固定成本，联络通道管片目前市场需求偏小，导致分摊成本较大。

机械法联络通道盾构壁后的注浆单价10 000元/单延米，扣除主隧道联络通道洞门附近的注浆影响，注浆单价约2 000元/单延米。

参考文献

[1]姚燕明，黄毅，周俊宏，等.宁波轨道交通4号线盾构隧道联络通道多种工法实践研究[J].隧道建设（中英文）， 2021（6）：1007-1014.

[2]城市轨道交通工程设计概算编制办法[M].北京：中国计划出版社， 2017.

[3]丁修恒.地铁区间联络通道盾构法修建关键技术[J].建筑施工， 2019（4）：667-671.

[4]王立勇.城市轨道交通工程技术经济指标[M].北京：中国建筑工业出版社， 2016.