深圳市市政设计研究院有限公司 深圳 518000
[摘要]作为百年大计,未来我国城市地下综合管廊有很大的建设需求。综合管廊工程投资大,在前期投资估算工作中,综合管廊的工程费用在一定程度上影响着项目的决策。由于廊体的施工方法、结构的断面尺寸、建设的地质情况、入廊的管线种类等各种因素,造成目前综合管廊造价指标浮动较大。某市作为第二批地下综合管廊试点城市,已建成管廊规模体量大,断面形式多,本文以该市已建成综合管廊本体工程造价指标作为研究对象,通过对比分析,得出该市综合管廊本体工程造价指标估算办法,为该市综合管廊工程规划设计、估算编制、造价管理提供参考帮助。
[关键词]综合管廊 投资估算 造价指标
1.某市综合管廊建设情况简介
某市具备高起点、高标准规划建设城市的条件,作为第二批地下综合管廊试点城市,规划建设综合管廊约126.24km,纳入管廊内的管线主要有110kV及220kV电缆、10kV电缆、通信、广播电视、给水、再生水、直饮水、燃气等,目前,已建成综合管廊约82.27km。本文选取该市已建成综合管廊本体工程造价指标作为研究对象。
某市各路段管廊本体工程造价指标详见表1。
表1 造价指标表
路段 | 预算价(万元) (以截稿时间信息价换算) | 管廊长度(m) | 截面尺寸(m*m) | 综合单价(元/m) |
A#路 | 27983.72 | 1623 | (2.8+3.8+1.8)*3.2 | 172420 |
56373.36 | 3313 | (2.8+5.6+1.8)*3.2 | 170158 | |
B#路 | 98410.98 | 6857 | (6.5+2.8)*3.2 | 143519 |
C#路 | 16914.83 | 2791 | (3+2.6)*2.8 | 60605 |
D#路 | 6591.45 | 2107 | 3.2*3.8 | 31284 |
E#路 | 3192.65 | 720 | (4.4+1.8)*4.2 | 44342 |
F#路 | 26496.16 | 2998 | 3.2*3.4 | 88379 |
通过表1可见,该市综合管廊造价指标无明显规律可循,即便是截面尺寸相差不大的管廊,其造价指标却呈现出极大的差异。因此迫切需要开展对不同型式综合管廊造价指标的研究,根据对综合管廊各分部分项工程综合单价进行剖析,测算主要影响管廊造价各个因素的造价指标,以便于为该市综合管廊工程投资估算提供支撑。
2.综合管廊造价指标内容
综合管廊综合指标包括管廊本体和进入管廊的专业管线,其中管廊本体包括管廊的建筑工程、供电照明、通风、排水、自动化及仪表、通信、监控及报警、消防等辅助设施,以及入廊电缆支架的相关费用,但不包括入廊管线、电(光)缆桥架以及给水、排水、热力、燃气管道支架。进入管廊的专业管线费用不在本文研究范围之内。
3 综合管廊造价指标对比分析
3.1 某市各路段综合管廊概况及造价指标对比分析
本文选取该市已建成综合管廊本体工程造价指标作为研究对象,其管廊概况如下:
A#路管廊为三仓管廊断面,顶板底板厚为45cm,侧墙厚度为40/30cm,采用C45防水混凝土浇筑,管廊结构分预制吊装与现浇施工。基坑深度约6.88-13.14m,基坑支护方式为“灌注桩+旋喷桩+支撑”和“钢板桩+钢支撑”支护。
B#路管廊为双仓管廊断面,顶板底板厚为45cm,侧墙厚度为40/30cm,采用C45防水混凝土浇筑。其中344m管廊以管廊桥的形式施工,其余段落明挖敷设,基坑深度约8m,基坑支护方式为放坡开挖、“灌注桩+支撑”和“灌注桩+预应力锚杆”支护。
C#路管廊为双仓管廊断面,结构壁厚均为45cm,采用C40防水混凝土浇筑。基坑深度为3~9m,基坑支护方式为放坡开挖、钢板桩支护以及灌注桩支护(占比56%),部分段落需要地基处理,采用高压旋喷桩以及砂碎石换填工艺。
D#路管廊为单仓管廊断面,结构壁厚均为40cm,采用C40防水混凝土浇筑。本项目周边较空旷,无建(构)筑物、道路及现状管线。基坑深度2.7~8.0m,基坑支护方式为放坡+挂网喷砼、拉森钢板桩支护。
E#路管廊为双仓管廊断面,结构壁厚均为40cm,采用C40防水混凝土浇筑。本项目周边较空旷,无建(构)筑物、道路及现状管线。基坑深度5.9~7.1m,基坑支护方式为放坡+挂网喷砼、拉森钢板桩支护。
F#路管廊为单仓管廊断面,结构壁厚均为35cm,采用C50防水混凝土预制吊装。本工程属软土地区深基坑,工程地质、水文地质及周边环境条件复杂,且拟建道路为海岸滩涂地貌,地下水源丰富。基坑深度约7m,基坑支护方式SMW工法桩,止水帷幕采用单轴水泥土搅拌桩。
某市各路段综合管廊分项造价指标见表2。
表2 某市各路段综合管廊分项造价指标表
单位:元/m
编号 | 项目 | A#路(预制段) | A#路(现浇段) | B#路 | C#路 | D#路 | E#路 | F#路 |
1 | 管廊本体 | 172420 | 170158 | 143519 | 60605 | 31284 | 44342 | 88379 |
1.1 | 结构工程 | 76747 | 75097 | 74484 | 18479 | 16049 | 30566 | 26913 |
1.2 | 围护结构 | 65570 | 67548 | 39130 | 31828 | 4366 | 7365 | 52069 |
1.3 | 地基处理 | / | / | / | 624 | 1331 | / | / |
1.4 | 工艺支架 | 6962 | 5568 | 4860 | 1878 | 1882 | 2203 | 1990 |
1.5 | 供电照明 | 12196 | 11444 | 16144 | 3729 | 3634 | 3835 | 7256 |
1.6 | 通风工程 | 559 | 556 | 451 | 108 | 62 | 89 | 150 |
1.7 | 消防工程 | 1069 | 628 | 717 | 1662 | 65 | 284 | / |
1.8 | 监控工程 | 9317 | 9317 | 7733 | 2297 | 3894 | / | / |
通过对比D#路和F#路、A#路结构工程分项单位指标可知:廊体施工方案会影响管廊本体造价指标,明挖预制吊装施工造价相比明挖现浇施工较高;
通过C#路和E#路地基处理分项单位指标可知:若存在不良地质条件,需采用相应的软基处理,充分考虑地基处理对管廊本体造价指标的影响;
通过对比各路段围护结构工程分项单位指标可知:基坑支护措施对管廊本体造价指标影响显著,应根据项目的地勘资料以及周边环境、基坑深度等因素,确定围护结构及止水方案,进而提高投资估算的准确性;
通过对比各路段监控工程分项单位指标可知:监控工程造价受选配的系统种类影响较大,同时还需要考虑监控设备的等级、配套上位机平台方案、进口或国产等因素。监控工程对管廊本体工程中设备安装工程费用影响较大。
3.2 住建部综合管廊的造价指标对比分析
《城市综合管廊工程投资估算指标(试行)》(2015年6月)(以下简称估算指标)是以《城市综合管廊工程技术规范》(GB50838-2015)、相关的工程设计标准、工程造价计价办法、有关定额指标为依据,结合近年有代表性的城市综合管廊工程的相关资料进行编制。
管廊本体工程综合指标反映不同断面、不同舱位管廊的综合投资指标,内容包括土方工程、钢筋混凝土工程、降水、围护结构和地基处理等,但未考虑湿陷性黄土区、地震设防、永久性冻土和地质情况十分复杂等地区的特殊要求,如发生时应结合具体情况进行调整。
估算指标中单仓截面积范围在10~20m²、双仓截面积范围在20~35㎡、三仓截面积范围在35~45㎡,依据该市市场价格(以截稿时间信息价)按照规定的计算程序和方法调整指标,住建部综合管廊本体工程调整后综合造价指标见表3。
本文选取截面积在估算指标范围内的路段管廊造价指标,进行对比分析,详见表4。
表3 住建部综合管廊本体工程造价指标表(调整后)
仓数 | 断面面积(㎡) | 造价指标(元/m) |
1仓 | 10~20㎡ | 31330~38362 |
2仓 | 20~35㎡ | 39723~65150 |
3仓 | 35~45㎡ | 77513~97167 |
表4造价指标对比表
路段 | 截面(m*m) | 管廊净截面面积(㎡) | 综合单价(元/m) | 住建部指标 (元/m) |
B#路 | (6.5+2.8)*3.2 | 29.76 | 143519 | 39723~65150 |
D#路 | 3.2*3.8 | 12.16 | 31290 | 31330~38362 |
E#路 | (4.4+1.8)*4.2 | 26.04 | 44342 | 39723~65150 |
F#路 | 3.2*3.4 | 10.88 | 88379 | 31330~38362 |
通过表3~4可知:D#路单仓截面3.2m*3.8m的造价指标接近《估算指标》单舱指标下限值;E#路双仓截面(4.4+1.8)m*4.2m的造价指标在《估算指标》双舱指标区间内。D#路、E#路项目存在周边较空旷,无建(构)筑物、道路及现状管线的共性,基坑深度均为3~8m,基坑支护方式为放坡+挂网喷砼、拉森钢板桩支护。
B#路双仓截面(6.5+2.8)m*3.2m的造价指标高于《估算指标》双舱指标,主要由于部分段落以管廊桥的形式施工、明挖段落基坑深度较深、入廊管线多、监控系统配备齐全等因素,故造价指标相对偏高;
F#路单仓截面3.2m*3.4m的造价指标高于《估算指标》单舱指标,主要由于管廊结构采用预制吊装、地质情况复杂、基坑深度较深,故造价指标相对偏高。
根据对比分析可知:住建部估算指标适用于该市工程地质条件较好,技术要求一般,施工条件较好的综合管廊项目。实际进行估算工作的时候,应对影响综合管廊造价指标较大的因素进行全面考虑,为项目整体投资控制夯实基础。
4. 某市综合管廊造价指标主要影响因素
通过对综合管廊造价指标的对比分析研究可知:管廊的断面尺寸、廊体结构的施工方式、现场地基的处理方式、围护结构方式、监控系统设计等因素对综合管廊本体工程造价指标影响重大。
某市主要属海岸平原,道路沿线深层均分布有厚度较大的软土层,该类地基土属“高含水量、高液限,高孔隙比、低强度”类软土,场地浅部主要为人工吹填层,其均匀性较差,厚度变化较大,上述土层工程力学性质极差,在设计及施工时应根据路基填筑高度、变形要求及构造物需要有针对性地进行适当地基处理。某市综合管廊标准横断面依据规划以及入廊管线需求设计。依据《福建省住房和城乡建设厅关于推进城市地下综合管廊建设管理的意见》(闽建成(2016)15号)文中提出已建或规划建设地下综合管廊的区域,所有管线必须全部入廊,特别是天然气和污水管道必须入廊。而污水管道入廊势必会增加综合管廊的埋置深度,同时排水管道口径较大,将增大综合管廊断面尺寸,增加工程投资。再者由于污水管自身会产生有毒有害气体的特点,管廊内相应增设硫化氢、甲烷、氧气等气体的环境监测,增加了造价和运行成本。燃气管道入廊则需要增设独立舱室,并采取多重措施,确保管线的安全可靠运营。同样会增加综合管廊的总体造价。
故编制该市综合管廊项目估算时,需要全面考虑上述影响因素,把造价控制意识贯彻到综合管廊的规划、设计和管理工作环节中,方能取得控制综合管廊工程造价的良好效果。以下内容主要测算该市常用的廊体施工方式、地基处理、围护结构、监控设计的造价指标。
(1)廊体常用的施工方式有明挖现浇法、明挖预制吊装法、盾构法、顶管法、浅埋暗挖法。该市较常使用明挖现浇法和明挖预制吊装法(其造价指标见表11),后者较前者需额外考虑(1)预制场地租赁费用;(2)预制件运输吊装费用;(3)特殊模板费用;(4)其他零星费用,如管廊接头、预应力钢绞线等。经测算,该市不同施工方法管廊结构工程造价指标见表5。
表5 不同施工方法管廊结构工程造价指标表
仓数 | 断面面积(㎡) | 现浇法造价指标(元/m) | 预制法造价指标(元/m) |
1仓 | 10~20㎡ | 14099~23017 | 18328~34526 |
2仓 | 20~35㎡ | 17875~39090 | 23238~58635 |
3仓 | 35~45㎡ | 34881~75790 | 45345~113685 |
(2)综合管廊作为线型构筑物,沿线遇到的地质情况、土质性质、水文资料和周边环境都有很大的差异,在遇到地基承载力不足的情况时,需要采用相应的地基处理技术,常见的软基处理方案有换填处理、水泥搅拌桩、CFG桩、高压旋喷桩等。某市常见软基处理方案造价指标见表6。
表6 常见软基处理方案造价指标表
处理方案 | 造价指标(元/㎡) | 备注 |
换填处理 | 250~750 | 换填深度1-3m |
水泥搅拌桩 | 400~1010 | 处理深度5-15m |
CFG桩 | 1265~2000 | 处理深度15-25m |
高压旋喷桩 | 1345~4605 | 处理深度5-20m |
(3)综合管廊埋深较深,根据不同的埋深以及地质情况,设计相应的围护结构,常见的基坑支护形式有钢板桩支护、土钉墙、微型桩、钢管桩、SMW工法桩以及钻孔桩等。这些支护方式也可根据设计条件进行两种或者两种以上方式的合理组合。某市综合管廊基坑支护常见围护结构方式造价指标见表7
表7 常见围护结构方式造价指标表
基坑深度4m~6m | 围护结构 | 钢板桩+钢支撑 | 土钉墙 | 微型桩 | 钢管桩 | ||
造价指标(元/m) | 4500 | 15000 | 20560 | 41760 | |||
基坑深度 6m以上 | 围护结构 | SMW工法桩 | 灌注桩+旋喷桩 | 咬合桩 | |||
造价指标(元/m) | 32000 | 53350 | 100500 |
(4)综合管廊监控及报警工程,根据管廊入廊管线种类、管廊重要性等级、产权单位后期运行维护自动化程度需求,常见的监控系统选择配置如下:CCTV视频监控系统、环境与设备监控系统、电力监控系统、火灾报警及联动控制系统、人员出入口门禁管理系统、安保系统、结构监控检测系统、机器人巡检系统、无线对讲通信及人员定位系统、有线电话通讯系统等。该市不同配置的监控系统造价指标见表8。
表8不同配置监控系统造价指标表
配置 | 低配 | 中配 | 高配 |
造价指标(元/m) | 2500~4500 | 5000~6800 | 7500~9500 |
5. 结论
本文对某市已建成综合管廊造价指标和住建部颁发的《城市综合管廊工程投资估算指标(试行)》估算指标,进行对比分析研究。建议在编制该市综合管廊项目估算时,可以先依据住建部估算指标对综合管廊本体工程工程费用进行初步匡算(见表9),再结合项目实际情况,综合考虑各大重要影响因素,对造价指标进行调整。
表9某市综合管廊本体工程造价指标表
仓数 | 断面面积(㎡) | 造价指标(元/m) | 备注 |
1仓 | 10~20㎡ | 31330~70362 | 下限指标围护结构按拉森钢板桩测算 上限指标围护结构按SMW工法桩测算 |
2仓 | 20~35㎡ | 39723~97150 | 下限指标围护结构按拉森钢板桩测算 上限指标围护结构按SMW工法桩测算 |
3仓 | 35~45㎡ | 113870~201062 | 下限指标围护结构按SMW工法桩测算上限指标围护结构按咬合桩测算 |
4仓 | 35~45㎡ | 113870~218767 | 下限指标围护结构按SMW工法桩测算 上限指标围护结构按咬合桩测算 |
注1:该指标以明挖现浇法施工方案测算;
注2:1仓~2仓管廊监控系统按低配测算,3仓~4仓管廊监控系统按高配测算。
参考文献
[1] 徐梅凤.综合管廊造价指标分析.建材与装饰,2016
[2] 夏同令、张世浪.综合管廊造价影响因素分析.南方能用建设,2017
[3] 张悠.基于支持向量机的综合管廊工程造价估算模型研究,2018
[4] 中华人民共和国住房和城乡建设部. ZYA1-12(10)-2015 城市综合管廊工程投资估算指标(试行) 2015
作者简介:孟阳(1990--),男,本科、工程师,现主要从事市政道路及配套工程概预算编制工作。