富水砂层地质条件下土压平衡盾构法施工成本浅析1

富水砂层地质条件下土压平衡盾构法施工成本浅析摘要此文结合哈尔滨市地铁一期土建工程九标段南直路站〜哈东站站盾构区间工程施工现场实际情况，从盾构相关费用、盾构机掘进费用、钢筋混凝土管片和盾构机安装、拆除、转场等几个方面分析了富水砂层地质条件下盾构法施工成本的构成。希望在激烈的市场竞争中，特别是在今后哈尔滨施工投标中遭遇类似地质条件盾构工程项目进行合理报价。关键词富水砂层盾构法施工成本分析1工程概况及水文地质1.1盾构施工概况哈尔滨市地铁一期工程土建九标段南直路站〜哈东站站区间位于哈尔滨市道外区桦树街道路下方，区间单线长度为514.943m，最大坡度25%o；隧道内径Q5400mm，管片外径q6000mm、管片环宽1200mm。该区间隧道采用两台盾构机施工，先后从哈东站站西端井始发，向南直路站方向掘进，到达南直路站后后，因该车站主体不能满足盾构机整体通过，需拆解吊出后从南直路车站另一端下井组装始发进行下一个区间施工。1.2盾构机情况介绍本工程采用的盾构机是适合本工程地质特征的土压平衡式盾构机，型号为NFM6280，由维尔特公司设计生产的，具有土压平衡功能，能有效控制地表沉降，破岩机理明确，能有效掘进，刀盘结构和刀具布置设计合理，具有超前地质钻探功能和预注浆的能力。盾构机上大量采用液压、控制、自动导向等领域的新技术。其控制系统的底端全部由PLC可编程控制器直接控制，上端由上位机进行总体控制。盾构机还可以通过网络系统由洞外技术部门或盾构厂家进行远程监控、调试及控制。盾构机的数据采集系统可以记录盾构操作的全过程的所有参数。本次盾构机的组装是我们的两台WIRTH盾构机第三次组装，之前在广州对这两台盾构机进行了修复改造工作，并做好了施工准备工作。1.3水文地质特征南直路站〜哈东站站区间地处松花江河漫滩地区，盾构区间穿越的地层主要为稍密的©2层粉砂和中密的©3层中砂，局部为中密的©3T2层粉砂。©3层中砂、©3T2层粉砂呈中-低压缩性，具有一定承载力，但极易扰动，扰动后强度将会明显降低；而且©3层中砂层为微承压含水层，水头高度5.3m〜5.6m富水性较好，开挖面极不稳定。2施工成本分析盾构法施工成本由六部分组成，即盾构机进出场费、盾构机的相关费用、盾构配套设施建设费用、盾构机掘进费用、钢筋混凝土管片费和盾构机安拆、转场费用。2.1盾构机进出场费本工程两台盾构机所有部件及周转材料和设备运输通过招标选用上海中远物流重大件运输有限公司作为承运方，从广州黄埔开发区运输至哈尔滨市哈东站站前广场附近，合同价款为563万元。考虑出场费为下一个工程的进场费，且南直路站〜哈东站站区间区间长度所占比例为44.58%。因此，该区间盾构机进出场费为250.98万元，折合每延米盾构机进出场费为4784元。2.2盾构机的相关费用2.2.1折旧费本工程盾构机折旧费按年限折旧法进行计算：I=1+1/2・I・（n+l）=1+1/2X5.31%X（10+1）=1.292F=Y（1-c）I/Z=64445317X（1-5%）X1.292/2250=35155.64（元）zjtb每推进1m盾构机折旧费为F・t=35155.64X0.208=7312.37（元）zj式中I——时间价值系数；n——折旧年限，按10年考虑。F——盾构机台班折旧费；zjY——进口设备费用，即到岸价格加国内运费，本工程采用的盾构机价格为64445317元/台；c——残值率，按照5%计取；Z——耐用总台班，按照2250台班计算；tbt——平均推进1米所需要盾构机台班，正常情况下24h单台盾构机在砂层中掘进12环，折算每米所需0.208台班。2.2.2大修理费每推进1m盾构机大修理费用按年限法计算为：F=t・F•n/Z=0.208X5418000X3/2250=1505（元）dxxtb式中F――每推进lm大修理费用；dxF一次大修理费用总额，参照广州大修时花费541.8万元考虑；xn――寿命期大修次数，大修次数按3次考虑；Z——耐用总台班，按照2250台班计算；tbt――平均推进1米所需要盾构机台班，正常情况下24h单台盾构机在砂层中掘进12环，折算每米所需0.208台班。2.2.3盾构配套设施建设费用本工程两区间盾构临时配套设施需在南直路和哈东站分别布设，根据现场统计计算南直路站〜哈东站站区间盾构临时设施费用为203.64万元,折算每延米盾构含临时设施费用为1977.27元。南直路站〜哈东站站区间盾构临时设施费用统计表见表1表1南直路站〜哈东站站区间盾构临时设施费用统计

序号项目名称单位0.曰数量单价（元）合价（元）备注1龙门吊安拆3354501.1龙门吊轨道梁柱钢筋制安t21.9251801135461.2龙门吊轨道梁柱C30混凝土m3128.4560719041.340t龙门吊安拆台2600001200001.416t龙门吊安拆台130000300002场地硬化3410252.1场地平整m243505.5239252.2碎石垫层m2240013.5324002.3C30混凝土硬化m219501462847003临时供水项11248821248824临时供电项13055003135005拌合站104005.1拌合站基础元1200020005.2拌合站安拆台2420084006渣十池955936.1渣土池钢筋制安t4.7575380255936.2渣土池C30混凝土m3140500700007充电池C30素混凝土m321.6042090728砖砌膨化池座1720072009出土口挡土墙1610029.1挡土墙钢筋制安t19.8253801066329.2挡土墙C30混凝土m3108.745005437010彩钢板仓库m21171802106011彩钢板机修房m22151302795012办公室m21605008000013厕所、食堂m2105.00680.107141015卧房m2468.708675.931680016洗车台座16380638017其他项1114635114635合计20363592.2.4盾构机掘进费用2011年3月1日至2011年3月14日盾构正常掘进161环，该期间盾构掘进正常，具有代表意义。成本分析得出盾构正常掘进成本为9819.93元/延长米，南直路站〜哈东站站区间盾构正常段掘进成本分析见表2。但盾构掘进内容还应包含负环段、出洞段、进洞段，但由于南直路站〜哈东站站区间前期掘进时遭遇设备故障、掘进参数调整，后期因为加大安全保障增加盾构接收措施等原因导致负环段、出洞段、进洞段不能精确测算，其中单线负环段为9.6m，出洞段及进洞段掘进均为100m，按照正常段掘进延米费用的1.2倍考虑，综合折算盾构掘进每延长米10604.92元。表2南直路站〜哈东站站区间盾构正常段掘进成本分析表

序号项目名称单位单价3月1日14日消耗量单位消耗量（/延长米）备注0.曰数量金额（元）0.曰数量金额（元）隧道盾构掘进m9819.931掘进人工工日1201512181440193.2939.132油脂类消耗1925.252.1HBW升562990167440193.2866.672.2齿轮油升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液压油升16.25249640560193.2209.943施工水电费用835.623.1施工用电费元/天1065714149198193.2772.253.2施工用水费元/环76.0416112243193.263.374其他耗材及周转材料2127.724.1电料元18594.58595193.244.484.2小五金元113624.7413625193.270.524.3杂品元132233.532234193.2166.844.4配件元19256092560193.2479.094.5黄油元14542.94543193.223.514.6防护用品元147754775193.224.724.7工机具元169726972193.236.094.8周转材料元1169495.1169495193.2877.304.9管片螺栓套161486.278278193.2405.175同步注浆及二次注浆792.905.1同步注浆（水泥砂浆）元6235.2粉煤灰吨21044493240193.24835.3散装水泥吨4156526975193.21405.4中砂吨5014700193.23.625.5二次注浆（双液浆）元169.95.6水玻璃吨85072.072612611029.659.55.7袋装水泥吨480236.8081136681029.6110.46渣土改良849.076.1膨润土吨880135118800193.2614.916.2高分子材料（化工）公斤8752045240193.2234.167渣十外运14087.1外包土方外运方366037.5217350193.21125.007.2挖机费月420000.521000193.2108.707.3柴油升7.71436033617193.2174.008橡胶密封止水条环646.5161104087193.2538.759洞门破除个2775041110001029.6107.8110负环拆除项450001450001029.643.7111洞门施工个416030641201029.662.2812拆轨、隧道清理m401029.6411841029.64013堵漏m1501029.61544401029.61502.2.5钢筋混凝土管片费本工程钢筋混凝土管片投标采用暂定价投标，为甲控材，单价为1.25万元/环，每延米折合为10416.67元。2.2.6盾构机安拆、转场费用盾构机安拆专业分包给徐州众凯机电设备制造有限公司，单台盾构机安拆费用为40万元；吊装设备租赁费吊装、吊拆分别为39万元；工机具及材料费40.44万元；板车等机械运输费用花费3.2万元。折算本区间每延米为(40+39X2+40.44+3.2)X10000/514.943=3138.99元综上所述，富水砂层地质条件下土压平衡盾构法施工成本为39739.22元/延长米。3结束语哈尔滨市地铁一期工程土建九标段在富水砂层地质条件下盾构施工和穿越房屋取得了巨大的成功，获得业主单位好评，若下一步对于地铁三期工程环线沿江段类似地质