富水砂層地質條件下土壓平衡盾構法施工成本淺析1

1、富水砂層地質條件下土壓平衡盾構法施工成本淺析摘 要 此文結合哈爾濱市地鐵一期土建工程九標段南直路站哈東站站盾構區(qū)間工程施工現(xiàn)場實際 情況，從盾構相關費用、盾構機掘進費用、鋼筋混凝土管片和盾構機安裝、拆除、轉場等幾個方面分析 了富水砂層地質條件下盾構法施工成本的構成。希望在激烈的市場競爭中，特別是在今后哈爾濱施工投 標中遭遇類似地質條件盾構工程項目進行合理報價。關鍵詞富水砂層盾構法施工成本分析工程概況及水文地質盾構施工概況哈爾濱市地鐵一期工程土建九標段南直路站哈東站站區(qū)間位于哈爾濱市道外區(qū)樺樹街道路下方， 區(qū)間單線長度為514.943m，最大坡度25%o；隧道內徑 5400mm，管片外徑 600

2、0mm、管片環(huán)寬 1200mm。該區(qū)間隧道采用兩臺盾構機施工，先后從哈東站站西端井始發(fā)，向南直路站方向掘進，到達 南直路站后后，因該車站主體不能滿足盾構機整體通過，需拆解吊出后從南直路車站另一端下井組裝始 發(fā)進行下一個區(qū)間施工。盾構機情況介紹本工程采用的盾構機是適合本工程地質特征的土壓平衡式盾構機，型號為NFM6280，由維爾特公 司設計生產(chǎn)的，具有土壓平衡功能，能有效控制地表沉降，破巖機理明確，能有效掘進，刀盤結構和刀 具布置設計合理，具有超前地質鉆探功能和預注漿的能力。盾構機上大量采用液壓、控制、自動導向等領域的新技術。其控制系統(tǒng)的底端全部由PLC可編程控 制器直接控制，上端由上位機進行總

3、體控制。盾構機還可以通過網(wǎng)絡系統(tǒng)由洞外技術部門或盾構廠家進 行遠程監(jiān)控、調試及控制。盾構機的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可以記錄盾構操作的全過程的所有參數(shù)。本次盾構機的組裝是我們的兩臺WIRTH盾構機第三次組裝，之前在廣州對這兩臺盾構機進行了修 復改造工作，并做好了施工準備工作。1.3水文地質特征南直路站哈東站站區(qū)間地處松花江河漫灘地區(qū)，盾構區(qū)間穿越的地層主要為稍密的02層粉砂和 中密的（S3層中砂，局部為中密的O3T2層粉砂。03層中砂、（3T2層粉砂呈中-低壓縮性，具有一定 承載力，但極易擾動，擾動后強度將會明顯降低；而且S3層中砂層為微承壓含水層，水頭高度5.3m 5.6m富水性較好，開挖面極不穩(wěn)定。施

4、工成本分析盾構法施工成本由六部分組成，即盾構機進出場費、盾構機的相關費用、盾構配套設施建設費用、 盾構機掘進費用、鋼筋混凝土管片費和盾構機安拆、轉場費用。2.1盾構機進出場費本工程兩臺盾構機所有部件及周轉材料和設備運輸通過招標選用上海中遠物流重大件運輸有限公 司作為承運方，從廣州黃埔開發(fā)區(qū)運輸至哈爾濱市哈東站站前廣場附近，合同價款為563萬元?？紤]出 場費為下一個工程的進場費，且南直路站哈東站站區(qū)間區(qū)間長度所占比例為44.58%。因此，該區(qū)間 盾構機進出場費為250.98萬元，折合每延米盾構機進出場費為4784元。2.2盾構機的相關費用折舊費本工程盾構機折舊費按年限折舊法進行計算：I =1+1

5、/2I(n+1)= 1+1/2X5.31%X (10+1)=1.292Fj=Y (1-c) I /Ztb=64445317X (1-5%) X 1.292/2250=35155.64 (元)每推進1m盾構機折舊費為F .t=35155.64X0.208=7312.37 (元)式中 I 時間價值系數(shù)；n折舊年限，按10年考慮。Fz.盾構機臺班折舊費；Y 進口設備費用，即到岸價格加國內運費，本工程采用的盾構機價格為64445317元/臺；c殘值率，按照5%計?。籞tb耐用總臺班，按照2250臺班計算；t 平均推進1米所需要盾構機臺班，正常情況下24h單臺盾構機在砂層中掘進12環(huán)，折算 每米所需0.

6、208臺班。大修理費每推進1m盾構機大修理費用按年限法計算為：F =tF n/ Z =0.208X5418000X3/2250=1505 (元) dxxtb式中F 每推進1m大修理費用；dxFx 一次大修理費用總額，參照廣州大修時花費541.8萬元考慮；n 壽命期大修次數(shù)，大修次數(shù)按3次考慮；Ztb耐用總臺班，按照2250臺班計算；t 平均推進1米所需要盾構機臺班，正常情況下24h單臺盾構機在砂層中掘進12環(huán)，折算 每米所需0.208臺班。盾構配套設施建設費用本工程兩區(qū)間盾構臨時配套設施需在南直路和哈東站分別布設，根據(jù)現(xiàn)場統(tǒng)計計算南直路站哈東 站站區(qū)間盾構臨時設施費用為203.64萬元,折算每

7、延米盾構含臨時設施費用為1977.27元。南直路站 哈東站站區(qū)間盾構臨時設施費用統(tǒng)計表見表1序號項目名稱單位數(shù)量單價（元）合價（元）備注1龍門吊安拆3354501.1龍門吊軌道梁柱鋼筋制安t21.9251801135461.2龍門吊軌道梁柱C30混凝土m3128.4560719041.340t龍門吊安拆臺2600001200001.416t龍門吊安拆臺130000300002場地硬化3410252.1場地平整m243505.5239252.2碎石墊層m2240013.5324002.3C30混凝土硬化m219501462847003臨時供水項11248821248824臨時供電項1305500

8、3135005拌合站104005.1拌合站基礎元1200020005.2拌合站安拆臺2420084006渣土池955936.1渣土池鋼筋制安t4.7575380255936.2渣土池C30混凝土m3140500700007充電池C30素混凝土m321.6042090728磚砌膨化池座1720072009出土口擋土墻1610029.1擋土墻鋼筋制安t19.8253801066329.2擋土墻C30混凝土m3108.745005437010彩鋼板倉庫m21171802106011彩鋼板機修房m22151302795012辦公室m21605008000013廁所、食堂m2105.00680.1071

9、41015臥房m2468.708675.931680016洗車臺座16380638017其他項1114635114635合計2036359盾構機掘進費用2011年3月1日至2011年3月14日盾構正常掘進161環(huán)，該期間盾構掘進正常，具有代表意義。 成本分析得出盾構正常掘進成本為9819.93元/延長米，南直路站哈東站站區(qū)間盾構正常段掘進成本 分析見表2。但盾構掘進內容還應包含負環(huán)段、出洞段、進洞段，但由于南直路站哈東站站區(qū)間前期 掘進時遭遇設備故障、掘進參數(shù)調整，后期因為加大安全保障增加盾構接收措施等原因導致負環(huán)段、出 洞段、進洞段不能精確測算，其中單線負環(huán)段為9.6m，出洞段及進洞段掘進均

10、為100m，按照正常段掘 進延米費用的1.2倍考慮，綜合折算盾構掘進每延長米10604.92元。序號項目名稱單位單價3月1日14日消耗量單位消耗量（/延長米）備注數(shù)量金額（元）數(shù)量金額（元）隧道盾構掘進m9819.931掘進人工工日1201512181440193.2939.132油脂類消耗1925.252.1HBW升562990167440193.2866.672.2齒輪油升20.33166433829.12193.2175.102.3盾尾油脂（TSG7）升13.26650086190193.2446.122.4油脂(EP2)升18.782340.0043940193.2227.432.5液

11、壓油升16.25249640560193.2209.943施工水電費用835.623.1施工用電費元/天1065714149198193.2772.253.2施工用水費元/環(huán)76.0416112243193.263.374其他耗材及周轉材料2127.724.1電料元18594.58595193.244.484.2小五金元113624.7413625193.270.524.3雜品元132233.532234193.2166.844.4配件元19256092560193.2479.094.5黃油元14542.94543193.223.514.6防護用品元147754775193.224.724.7

12、工機具元169726972193.236.094.8周轉材料元1169495.1169495193.2877.304.9管片螺栓套161486.278278193.2405.175同步注漿及二次注漿792.905.1同步注漿（水泥砂漿）元6235.2粉煤灰噸21044493240193.24835.3散裝水泥噸4156526975193.21405.4中砂噸5014700193.23.625.5二次注漿（雙液漿）元169.95.6水玻璃噸85072.072612611029.659.55.7袋裝水泥噸480236.8081136681029.6110.46渣土改良849.076.1膨潤土噸88

13、0135118800193.2614.916.2高分子材料（化工）公斤8752045240193.2234.167渣土外運14087.1外包土方外運方366037.5217350193.21125.007.2挖機費月420000.521000193.2108.707.3柴油升7.71436033617193.2174.008橡膠密封止水條環(huán)646.5161104087193.2538.759洞門破除個2775041110001029.6107.8110負環(huán)拆除項450001450001029.643.7111洞門施工個416030641201029.662.2812拆軌、隧道清理m401029

14、.6411841029.64013堵漏m1501029.61544401029.61502.2.5 鋼筋混凝土管片費本工程鋼筋混凝土管片投標采用暫定價投標，為甲控材，單價為 1.25萬元/環(huán)，每延米折合為 10416.67 兀。2.2.6 盾構機安拆、轉場費用盾構機安拆專業(yè)分包給徐州眾凱機電設備制造有限公司，單臺盾構機安拆費用為40萬元；吊裝設 備租賃費吊裝、吊拆分別為39萬元；工機具及材料費40.44萬元；板車等機械運輸費用花費3.2萬元。 折算本區(qū)間每延米為(40+39X2+40.44+3.2)X 10000/514.943=3138.99 元綜上所述，富水砂層地質條件下土壓平衡盾構法施工成本為39739.22元/延長米。3 結束語哈爾濱市地鐵一期工程土建九標段在富水砂層地質條件下盾構施工和穿越房屋取得了巨大的成功， 獲得業(yè)主單位好評，若下一步對于地鐵三期工程環(huán)線沿江段類似地質條件工程進行