預(yù)制預(yù)應(yīng)力與整體式綜合管廊施工技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

預(yù)制預(yù)應(yīng)力與整體式綜合管廊施工技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

2010年，上海世博會(huì)綜合管道長(zhǎng)約6.4萬(wàn)米，包括當(dāng)前全體式管道的長(zhǎng)度約6.2km和預(yù)制全體式管道的長(zhǎng)度約200m。現(xiàn)澆整體式綜合管廊每25m設(shè)置一道寬30mm的變形縫,預(yù)制預(yù)應(yīng)力綜合管廊每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)管節(jié)的縱向長(zhǎng)度為2m。本文以2010年上海世博會(huì)園區(qū)綜合管廊工程為背景,以25m作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)施工段,通過(guò)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)施工段內(nèi)預(yù)制預(yù)應(yīng)力綜合管廊與現(xiàn)澆整體式綜合管廊的施工工期與土建成本的分析,研究和分析預(yù)制預(yù)應(yīng)力綜合管廊建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性。本文的成果將為預(yù)制預(yù)應(yīng)力綜合管廊的推廣應(yīng)用提供參考。1施工工藝與施工要點(diǎn)預(yù)制預(yù)應(yīng)力綜合管廊的施工可以分為場(chǎng)內(nèi)施工和場(chǎng)外施工兩部分。場(chǎng)內(nèi)、外施工的各施工環(huán)節(jié)如圖1所示?，F(xiàn)澆整體式綜合管廊的所有施工作業(yè)均為場(chǎng)外施工,主要施工環(huán)節(jié)如圖2所示。對(duì)比圖1、2可知,預(yù)制預(yù)應(yīng)力綜合管廊與現(xiàn)澆整體式綜合管廊的施工流程可分為基坑開(kāi)挖與支護(hù)體系成型(包括素混凝土墊層施工)、綜合管廊主體結(jié)構(gòu)施工以及回填土方與支護(hù)體系拆除等主要環(huán)節(jié)。在基坑開(kāi)挖與支護(hù)體系成型以及回填土方與支護(hù)體系拆除環(huán)節(jié)中,預(yù)制預(yù)應(yīng)力綜合管廊與現(xiàn)澆整體式綜合管廊的施工工藝和技術(shù)要求基本相同,沒(méi)有明顯的工期差別。而在綜合管廊主體結(jié)構(gòu)施工環(huán)節(jié)中,二者的施工工藝截然不同,工期差別明顯。預(yù)制預(yù)應(yīng)力綜合管廊的主體結(jié)構(gòu)施工大部分在場(chǎng)內(nèi)完成,不影響總工期,而現(xiàn)澆整體式綜合管廊的主體結(jié)構(gòu)施工則全部在現(xiàn)場(chǎng)完成,是總工期的重要組成部分。表1和圖3所示為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)施工段內(nèi)預(yù)制預(yù)應(yīng)力綜合管廊與現(xiàn)澆整體式綜合管廊的工期差,由此得出如下認(rèn)識(shí)。2施工成本分析2.1經(jīng)濟(jì)成本分析預(yù)制預(yù)應(yīng)力綜合管廊主體結(jié)構(gòu)的成本主要包括各預(yù)制管節(jié)的制作、運(yùn)輸、吊裝與拼裝施工、拼縫防水施工、預(yù)埋件制作與安裝以及結(jié)構(gòu)外防水施工等?，F(xiàn)澆整體式綜合管廊主體結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)成本主要包括鋼筋工程施工、混凝土工程施工、變形縫防水施工以及結(jié)構(gòu)外防水工程施工等。按照上海市發(fā)布的工程造價(jià)價(jià)格信息(2007),預(yù)制預(yù)應(yīng)力綜合管廊和現(xiàn)澆整體式綜合管廊主體結(jié)構(gòu)成本分別如表2、3所示。2.2拉森鋼板樁租賃費(fèi)用按租期不同基坑開(kāi)挖與支護(hù)的經(jīng)濟(jì)成本主要包括土方工程費(fèi)用、基坑圍護(hù)(拉森鋼板樁)及其圍檁與內(nèi)支撐租賃費(fèi)用等。其中,土方工程費(fèi)用為一次性費(fèi)用,不隨工期的長(zhǎng)短發(fā)生變化,而拉森鋼板樁及其圍檁與內(nèi)支撐的租賃費(fèi)用一般按租期計(jì)算,受施工工期影響較大,且單價(jià)相對(duì)較貴。以一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)施工段為例,預(yù)制預(yù)應(yīng)力綜合管廊和現(xiàn)澆整體式綜合管廊的基坑開(kāi)挖與支護(hù)費(fèi)用如表4所示,其中各分項(xiàng)說(shuō)明如下。1.土方工程費(fèi)用土方工程費(fèi)主要由土方開(kāi)挖和回填兩部分組成,一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)施工段內(nèi)預(yù)制預(yù)應(yīng)力綜合管廊和現(xiàn)澆整體式綜合管廊的土方開(kāi)挖與回填量相同,土方開(kāi)挖量均為847.5m3左右,回填量均為533.8m3左右,挖土方單價(jià)為9.1元/m3,回填土方單價(jià)為13.2元/m3,因此土方工程費(fèi)用均為1.5萬(wàn)元。2.拉森鋼板樁及其圍與內(nèi)支撐租賃費(fèi)用根據(jù)工程已建部分的施工速度計(jì)算,一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)施工段內(nèi)預(yù)制預(yù)應(yīng)力綜合管廊的施工工期約為22d,現(xiàn)澆整體式綜合管廊施工工期為40d左右,拉森鋼板樁及其圍檁與內(nèi)支撐的租賃單價(jià)約為27.5元/m·d,因此一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)施工段內(nèi)預(yù)制預(yù)應(yīng)力綜合管廊基坑支護(hù)所需的拉森鋼板樁及其圍檁與內(nèi)支撐租賃費(fèi)用約為3.0萬(wàn)元,現(xiàn)澆整體式綜合管廊約為5.5萬(wàn)元。2.3預(yù)制預(yù)應(yīng)力綜合管廊主體結(jié)構(gòu)成本對(duì)比綜合管廊的土建成本包含主體結(jié)構(gòu)成本和基坑開(kāi)挖與支護(hù)成本,表5和圖4所示為預(yù)制預(yù)應(yīng)力綜合管廊與現(xiàn)澆整體式綜合管廊的土建成本對(duì)比,可以得出如下認(rèn)識(shí)。1.在主體結(jié)構(gòu)成本上,以一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)施工段為例,現(xiàn)澆整體式綜合管廊的主體結(jié)構(gòu)成本為23.9萬(wàn)元,而預(yù)制預(yù)應(yīng)力綜合管廊為25.0萬(wàn)元,增加了1.1萬(wàn)元。2.在基坑開(kāi)挖與支護(hù)成本方面,預(yù)制預(yù)應(yīng)力綜合管廊比現(xiàn)澆整體式綜合管廊具有顯著的優(yōu)勢(shì)。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)施工段中,現(xiàn)澆整體式綜合管廊的基坑開(kāi)挖與支護(hù)成本為7.0萬(wàn)元,而預(yù)制預(yù)應(yīng)力綜合管廊為4.5萬(wàn)元,降低了2.5萬(wàn)元。3預(yù)制預(yù)應(yīng)力綜合管廊經(jīng)濟(jì)性分析以2010年上海世博會(huì)園區(qū)綜合管廊工程為背景,基于預(yù)制預(yù)應(yīng)力綜合管廊和現(xiàn)澆凝土綜合管廊的施工工期與土建成本的初步分析,對(duì)預(yù)制預(yù)應(yīng)力綜合管廊的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了較為系統(tǒng)的分析研究,主要結(jié)論如下。1.預(yù)制預(yù)應(yīng)力綜合管廊施工現(xiàn)場(chǎng)文明、有序而整潔,其場(chǎng)外施工為干作業(yè),施工機(jī)械噪音低,基本不造成環(huán)境污染,具有良好的節(jié)能環(huán)保效益。2.預(yù)制預(yù)應(yīng)力綜合管廊比現(xiàn)澆整體式綜合管廊有明顯的施工工期優(yōu)勢(shì)。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)施工段內(nèi),預(yù)制預(yù)應(yīng)力綜合管廊比現(xiàn)澆整體式綜合管廊縮短近45%的工期。1.預(yù)制預(yù)測(cè)綜合管道具有良好的施工成本效益以一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)施工段為例,預(yù)制預(yù)應(yīng)力綜合管廊的施工工期比現(xiàn)澆整體式綜合管廊縮短18d左右。2.現(xiàn)場(chǎng)工期量確定現(xiàn)澆整體式綜合管廊的主體結(jié)構(gòu)施工環(huán)節(jié)均在現(xiàn)場(chǎng)完成,占用了大量現(xiàn)場(chǎng)工期。預(yù)制預(yù)應(yīng)力綜合管廊的主體結(jié)構(gòu)則在預(yù)制構(gòu)件廠制作完成,可與現(xiàn)場(chǎng)其它施工環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)進(jìn)行,不占用現(xiàn)場(chǎng)工期,而預(yù)制管節(jié)吊裝、拼裝與連接件防腐處理等工序施工效率較高,所需工期較短。3.預(yù)應(yīng)力綜合管廊的比較優(yōu)勢(shì)而現(xiàn)澆整體式綜合管廊的場(chǎng)外施工包含大量的現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè),且混凝土澆筑、振搗等工序噪聲污染大,對(duì)周圍環(huán)境影響較大。3.在土建總成本方面,預(yù)制預(yù)應(yīng)力綜合管廊比現(xiàn)澆整體式綜合管廊具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)施工段內(nèi)的預(yù)制預(yù)應(yīng)力綜合管廊土建成本為29.5萬(wàn)元,而現(xiàn)澆整體式綜合管廊為30.9萬(wàn)元,多出1.4萬(wàn)元。3.預(yù)制預(yù)應(yīng)力綜合管廊的土建成本比現(xiàn)澆整體式綜合管廊有所降低。在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)施工段內(nèi),預(yù)制預(yù)應(yīng)力綜合管廊的土建總成本比現(xiàn)澆整體式綜合管廊降低4%左右。