论文部分内容阅读
摘 要：随着社会经济的发展，各领域的发展都十分迅速，城市轨道交通也在快速发展，对于整个社会的发展起到十分重要的作用，城市轨道交通施工过程中怎样选择最合理的施工技术就变得尤为重要。目前，盾构施工技术逐渐发展成为主要的城市轨道施工技术，虽然操作难度大、造价相对比较高，但是由于对环境和地面影响小、进度快、安全性高、机械化程度大以及劳动强度低等特点，还是具有一定的应用价值。
关键词：城市轨道；交通盾构工程；施工工艺；工程造价
现阶段，大部分城市轨道施工中，已经开始大量使用盾构施工技术，盾构施工技术实际上就是一种利用盾构机，一方面控制围岩和开挖面等不会出现坍塌，一方面需要适当的进行隧道的出渣和挖掘，并且能够在内部形成一定的衬砌，然后进行适当的注浆，以便于能够在不干扰围岩的情况下来合理的修建隧道。盾构施工区域内的施工价格占据总城市交通施工费用的40%，是整个工程的投资重点。下文主要分析了城市轨道交通盾构工程施工工艺与工程造价。
一、盾构施工技术
现阶段，城市轨道施工工程依据地层的特点可以分成四大类。第一，主要是以砂卵为主，例如北京、成都等；第二，主要以岩层为主，例如青岛、重庆；第三，主要是以岩层与软弱地层交变为主，例如广州、南京等；第四，主要以软弱地层为主，例如，上海的地下车站和隧道等。由于地质情况的不同，导致施工方式也不相同，因此，具有多样性的城市轨道施工特点。现阶段，国内城市交通轨道施工过程中，已经使用了以下技术，明挖法、暗挖法、矿山法、盖挖法、盾构法等，很多都能够达到先进水平[1]。
盾构技术对于周围环境、正常城市功能具有比较小的影响。盾构竖井需要相应的施工场地，此外，其他的盾构施工技术不需要一定的场地，并且不需要对周围的交通、商业、居住建设进行拆迁，具有比较小的影响。可以在地下适当的穿过隧道以及相应的埋设物，穿越地上建筑等，并且不会对建筑造成不好的影响。一般在施工的时候，不需要进行一定的排水措施，具有没有振动和噪音等特点。依据实际施工的埋设和断面情况以及基本围岩特点来制造和设计，这种施工技术比较适合使用在特定区域。还具有一定的高精度施工特点，例如，制造精度可以类似于机械精度。一般情况下不可以随意调整断面，并且对于管片的拼装和偏离轴线具有很高的要求，这种技术对于地面的影响相对比较小，不会出现不良影响，能够适当的保持地下水位，相对比较安全、进度比较快、强度低以及机械化程度高[2]。基本施工过程如下：
第一，完成工作井。在进行盾构技术施工的时候，应该终点和起始的位置建立一定的工作井。
第二，吊装盾构机。在开始的工作井内部适当的安装盾构机。
第三，盾构进洞。利用盾构千斤顶的推力来适当的把盾构机从开始的工作井推出。
第四，拼装管片和掘进。沿着设计的轴线来合理推进盾构，在推进盾构的过程中，应该合理安装管片以及不断出土。
第五，衬砌背后注浆。可以在一定程度上避免弧线地层移动以及合理的固定衬砌环位置[3]。
第六，盾构出洞。当盾构进到终点的时候，适当进行拆除。
第七，联络交通通道和疏散一定的平台。
二、城市轨道交通盾构工程造价分析
（一）盾构施工区域工程造价组成
一般情况下，基本主要是由地基加固、管片拼装、掘进以及出渣、疏散平台、联络通道等共同构成盾构施工总费用。综合费用基本在4.5万/单延米，特别的情况以及区域，能够达到1000～1500万/座的土建费用。在进行盾构施工的过程中，出渣和掘进占总费用的42.2%，拼装管片占重负给用的4.1.5%，加固地基占总费用的9.55%，其他占6.8%。可以发现在施工过程中，最主要影响价格指标的就是出渣和掘进以及拼装管片，此外地基加固也有一定作用。分析上述三种因素，得到相关控制的措施和方式[4]。
（二）分析出渣和掘进的工程造价
一般来说，出渣和掘进的指标在2万/单延米，包括以下几个方面：一是，车架和盾构机的吊装和吊拆。二是，盾构掘进。三是，衬砌压浆。四是，设置密封条和管片嵌缝。五是，弃置土方、泥浆。六是，其他部分。盾构掘进占总费用的64%，注浆占总费用的11%，盾构及车架吊装吊拆占总费用的2%，管片嵌缝及设置密封条占总费用的8%，土方、泥浆弃置占总费用的9%，其他占总费用的6%[5]。
1、盾构掘进机械摊销
在进行盾构的施工中，掘进的基本费用占据70%的是机械摊销的费用，机械摊销等于设备价格与消耗量的乘积。因此，需要适当的分析设备价格以及消耗量。一般情况下，消耗量是基本上的使用盾构机寿命为8～10km。对于价格来说，不同厂家生产的盾构机械具有不同的价格，主要有日本石川岛公司、德国海瑞克股份公司等，基本价格为4000～4500万/台。经过计算可以得到基本的机械摊销价格为4500～5000元/单延米，但是很多城市的基本价格可以达到8200元/单延米，与实际计算具有一定的差异，因此，导致指标超标。所以，应该依据市场的实际情况来计算一定的盾构指标，才可以最大限度的保证可以符合实际情况。如果可以很好的维修，可以降低单价，延长使用寿命，对于降低造价具有一定的作用[5]。
2、注浆
盾构注浆可以分为两种形式，二次注浆和同步注浆，一般使用的材料有水泥水玻璃、水泥砂浆以及水泥煤灰等，水泥砂浆的价格为600元/m3，水泥水玻璃价格为700元/m3，水泥煤灰价格为500元/m3。沿着外壁进行注浆的时候，厚度大约为0.2m，如果盾构直径可以达到6.2m的时候，需要进行同步注浆，注浆量为3.4～4.1m3/m。依据不同的地质情况合理的使用二次注浆，一般注浆量为2m3，砂砾层相对比较多。不同的土层，具有不同的注浆材料和注浆量，因此，对于注浆费用也有不同的影响，因此，需要合理的选择符合实际情况的注浆材料以及注浆量，可以在一定程度上降低注浆的费用，对于整个盾构工程的造价具有很大影响[6]。 （三）分析管片拼装造价分析
拼装管片主要包括预制、试拼装、运输管片等，管片的基本费用为1.7～1.9万/每单延米，并且拼装的价格指标与管片刚含量以及厚度有关。一般来说基本上使用的都是300～350mm厚度的管片，例如，南京、昆明等使用的就是350mm厚度的管片，数量为6.4m3/每单延米，长沙、武汉等使用的就是300mm厚度的管片，数量为5.6m3/每单延米。一般来说管片的钢含量为160～190kg/m3，苏州的含量就是190kg/m3，费用为3400元/m3。武汉含量为168kg/m3，费用为3000元/m3。
（四）分析加固地基的造价
不同区域具有不同的地质情况，因此，需要使用不同加固地基的方式，例如，搅拌桩加固、旋喷桩加固、注浆等方式。搅拌桩加固的费用为300元/m3，旋喷桩加固的费用为600～800元/m3，注浆费用为180元/m3。因此，不同的加固地基的方式对于盾构施工技术具有一定的影响[7]。
结束语：
总而言之，盾构的施工技术已经逐渐成为城市轨道交通的主要施工技术，在不断满足可靠、安全运行的情况下，应该不断优化设计方案，分析各种技术的工程造价，实现最具投资潜力的施工技术，合理控制工程造价，尽可能优化工程价格，得到一定的经济效益。
参考文献
[1] 王淼.城市轨道交通盾构隧道穿越大厦地下室锚索的处理方案比选[J].城市轨道交通研究，2012，15（6）：104-108.
[2] 张治国，黄茂松，王卫东等.遮拦叠交效应下地铁盾构掘进引起地层沉降分析[J].岩石力学与工程学报，2013（9）：1750-1761.
[3] 张磊，李建伟，李永福等.重叠盾构隧道施工地面变形及控制技术研究[J].城市轨道交通研究，2012，15（12）：103-107.
[4] 刘军，原海军，李京凡等.玻璃纤维筋在盾构工程中的研究与应用[J].都市快轨交通，2014，27（1）：81-85，103.
[5] 吴锋波，金淮，朱少坤等.城市轨道交通盾构法隧道工程地表竖向位移控制指标研究[J].施工技术，2014，43（23）：128-131.
[6] 王铁.城市轨道交通上、下行线盾构超越施工技术[C].//2010城市轨道交通关键技术论坛暨第二十届地铁学术交流会论文集.2010：185-188.
[7] 黄良海.城市轨道交通工程质量安全管理--盾构法施工质量安全监理[C].//第三届中国建设工程质量论坛论文集.2010：62-65.
作者简介：
李丹，女，1981年10月出生于黑龙江省齐齐哈尔市，汉族，本科毕业于黑龙江大学，理学学士，现供职于中铁十四局集团有限公司隧道分公司，经济师。
关键词：城市轨道；交通盾构工程；施工工艺；工程造价
现阶段，大部分城市轨道施工中，已经开始大量使用盾构施工技术，盾构施工技术实际上就是一种利用盾构机，一方面控制围岩和开挖面等不会出现坍塌，一方面需要适当的进行隧道的出渣和挖掘，并且能够在内部形成一定的衬砌，然后进行适当的注浆，以便于能够在不干扰围岩的情况下来合理的修建隧道。盾构施工区域内的施工价格占据总城市交通施工费用的40%，是整个工程的投资重点。下文主要分析了城市轨道交通盾构工程施工工艺与工程造价。
一、盾构施工技术
现阶段，城市轨道施工工程依据地层的特点可以分成四大类。第一，主要是以砂卵为主，例如北京、成都等；第二，主要以岩层为主，例如青岛、重庆；第三，主要是以岩层与软弱地层交变为主，例如广州、南京等；第四，主要以软弱地层为主，例如，上海的地下车站和隧道等。由于地质情况的不同，导致施工方式也不相同，因此，具有多样性的城市轨道施工特点。现阶段，国内城市交通轨道施工过程中，已经使用了以下技术，明挖法、暗挖法、矿山法、盖挖法、盾构法等，很多都能够达到先进水平[1]。
盾构技术对于周围环境、正常城市功能具有比较小的影响。盾构竖井需要相应的施工场地，此外，其他的盾构施工技术不需要一定的场地，并且不需要对周围的交通、商业、居住建设进行拆迁，具有比较小的影响。可以在地下适当的穿过隧道以及相应的埋设物，穿越地上建筑等，并且不会对建筑造成不好的影响。一般在施工的时候，不需要进行一定的排水措施，具有没有振动和噪音等特点。依据实际施工的埋设和断面情况以及基本围岩特点来制造和设计，这种施工技术比较适合使用在特定区域。还具有一定的高精度施工特点，例如，制造精度可以类似于机械精度。一般情况下不可以随意调整断面，并且对于管片的拼装和偏离轴线具有很高的要求，这种技术对于地面的影响相对比较小，不会出现不良影响，能够适当的保持地下水位，相对比较安全、进度比较快、强度低以及机械化程度高[2]。基本施工过程如下：
第一，完成工作井。在进行盾构技术施工的时候，应该终点和起始的位置建立一定的工作井。
第二，吊装盾构机。在开始的工作井内部适当的安装盾构机。
第三，盾构进洞。利用盾构千斤顶的推力来适当的把盾构机从开始的工作井推出。
第四，拼装管片和掘进。沿着设计的轴线来合理推进盾构，在推进盾构的过程中，应该合理安装管片以及不断出土。
第五，衬砌背后注浆。可以在一定程度上避免弧线地层移动以及合理的固定衬砌环位置[3]。
第六，盾构出洞。当盾构进到终点的时候，适当进行拆除。
第七，联络交通通道和疏散一定的平台。
二、城市轨道交通盾构工程造价分析
（一）盾构施工区域工程造价组成
一般情况下，基本主要是由地基加固、管片拼装、掘进以及出渣、疏散平台、联络通道等共同构成盾构施工总费用。综合费用基本在4.5万/单延米，特别的情况以及区域，能够达到1000～1500万/座的土建费用。在进行盾构施工的过程中，出渣和掘进占总费用的42.2%，拼装管片占重负给用的4.1.5%，加固地基占总费用的9.55%，其他占6.8%。可以发现在施工过程中，最主要影响价格指标的就是出渣和掘进以及拼装管片，此外地基加固也有一定作用。分析上述三种因素，得到相关控制的措施和方式[4]。
（二）分析出渣和掘进的工程造价
一般来说，出渣和掘进的指标在2万/单延米，包括以下几个方面：一是，车架和盾构机的吊装和吊拆。二是，盾构掘进。三是，衬砌压浆。四是，设置密封条和管片嵌缝。五是，弃置土方、泥浆。六是，其他部分。盾构掘进占总费用的64%，注浆占总费用的11%，盾构及车架吊装吊拆占总费用的2%，管片嵌缝及设置密封条占总费用的8%，土方、泥浆弃置占总费用的9%，其他占总费用的6%[5]。
1、盾构掘进机械摊销
在进行盾构的施工中，掘进的基本费用占据70%的是机械摊销的费用，机械摊销等于设备价格与消耗量的乘积。因此，需要适当的分析设备价格以及消耗量。一般情况下，消耗量是基本上的使用盾构机寿命为8～10km。对于价格来说，不同厂家生产的盾构机械具有不同的价格，主要有日本石川岛公司、德国海瑞克股份公司等，基本价格为4000～4500万/台。经过计算可以得到基本的机械摊销价格为4500～5000元/单延米，但是很多城市的基本价格可以达到8200元/单延米，与实际计算具有一定的差异，因此，导致指标超标。所以，应该依据市场的实际情况来计算一定的盾构指标，才可以最大限度的保证可以符合实际情况。如果可以很好的维修，可以降低单价，延长使用寿命，对于降低造价具有一定的作用[5]。
2、注浆
盾构注浆可以分为两种形式，二次注浆和同步注浆，一般使用的材料有水泥水玻璃、水泥砂浆以及水泥煤灰等，水泥砂浆的价格为600元/m3，水泥水玻璃价格为700元/m3，水泥煤灰价格为500元/m3。沿着外壁进行注浆的时候，厚度大约为0.2m，如果盾构直径可以达到6.2m的时候，需要进行同步注浆，注浆量为3.4～4.1m3/m。依据不同的地质情况合理的使用二次注浆，一般注浆量为2m3，砂砾层相对比较多。不同的土层，具有不同的注浆材料和注浆量，因此，对于注浆费用也有不同的影响，因此，需要合理的选择符合实际情况的注浆材料以及注浆量，可以在一定程度上降低注浆的费用，对于整个盾构工程的造价具有很大影响[6]。 （三）分析管片拼装造价分析
拼装管片主要包括预制、试拼装、运输管片等，管片的基本费用为1.7～1.9万/每单延米，并且拼装的价格指标与管片刚含量以及厚度有关。一般来说基本上使用的都是300～350mm厚度的管片，例如，南京、昆明等使用的就是350mm厚度的管片，数量为6.4m3/每单延米，长沙、武汉等使用的就是300mm厚度的管片，数量为5.6m3/每单延米。一般来说管片的钢含量为160～190kg/m3，苏州的含量就是190kg/m3，费用为3400元/m3。武汉含量为168kg/m3，费用为3000元/m3。
（四）分析加固地基的造价
不同区域具有不同的地质情况，因此，需要使用不同加固地基的方式，例如，搅拌桩加固、旋喷桩加固、注浆等方式。搅拌桩加固的费用为300元/m3，旋喷桩加固的费用为600～800元/m3，注浆费用为180元/m3。因此，不同的加固地基的方式对于盾构施工技术具有一定的影响[7]。
结束语：
总而言之，盾构的施工技术已经逐渐成为城市轨道交通的主要施工技术，在不断满足可靠、安全运行的情况下，应该不断优化设计方案，分析各种技术的工程造价，实现最具投资潜力的施工技术，合理控制工程造价，尽可能优化工程价格，得到一定的经济效益。
参考文献
[1] 王淼.城市轨道交通盾构隧道穿越大厦地下室锚索的处理方案比选[J].城市轨道交通研究，2012，15（6）：104-108.
[2] 张治国，黄茂松，王卫东等.遮拦叠交效应下地铁盾构掘进引起地层沉降分析[J].岩石力学与工程学报，2013（9）：1750-1761.
[3] 张磊，李建伟，李永福等.重叠盾构隧道施工地面变形及控制技术研究[J].城市轨道交通研究，2012，15（12）：103-107.
[4] 刘军，原海军，李京凡等.玻璃纤维筋在盾构工程中的研究与应用[J].都市快轨交通，2014，27（1）：81-85，103.
[5] 吴锋波，金淮，朱少坤等.城市轨道交通盾构法隧道工程地表竖向位移控制指标研究[J].施工技术，2014，43（23）：128-131.
[6] 王铁.城市轨道交通上、下行线盾构超越施工技术[C].//2010城市轨道交通关键技术论坛暨第二十届地铁学术交流会论文集.2010：185-188.
[7] 黄良海.城市轨道交通工程质量安全管理--盾构法施工质量安全监理[C].//第三届中国建设工程质量论坛论文集.2010：62-65.
作者简介：
李丹，女，1981年10月出生于黑龙江省齐齐哈尔市，汉族，本科毕业于黑龙江大学，理学学士，现供职于中铁十四局集团有限公司隧道分公司，经济师。