【摘 要】地下管网是城市基础设施的重要组成部分,随着非开挖技术的迅速发展,顶管施工技术被越来越多地被应用到地下管道施工中。本文具体剖析顶管施工的造价组成并以纺工路(万兴桥~中环南路)拓宽改造工程为例对顶管施工与开槽施工法进行成本对比。
【关键词】顶管;经济评价;对比
1、顶管技术经济评价
1.1 前言
顶管技术是一种对环境无公害的地下管线非开挖施工技术,是利用岩土钻掘手段,在地表不挖沟的情况下,铺设或更换管线。其具有综合成本低、施工周期短、环境影响小、不影响交通、施工安全性好等优点,得到了广泛的应用。但是顶管技术应用范围较广,因此涉及到的专业工程计价依据也较多,施工造价组成复杂。
1.2 顶管技术成本分析
顶管施工技术费用主要取决于地层条件、工程量、所铺设的管道类型、规格尺寸以及其他一些因素。施工项目成本指施工中直接消耗的费用,主要包括项目的规划、设计和施工管理费用,工程的施工费用,对已有设施的改造费用,地面的复原费用,交通转移费用。
1.3 项目成本预测
进行顶管的项目成本预测的基本方法是编制资源消耗表。这里所说的资源包括人力资源、设备、材料和工期等。要正确地进行成本预算,必须首先对所选的工艺方法和设备性能进行充分的了解。整个过程分为以下几个步骤:
(1)明确在成本预算中所涉及的工作项目;
(2)确定工作实施的方法,和第一步直接相关;
(3)制定施工程序并对主要施工活动进行合理的资源配置;
(4)预测并得出项目的直接成本。
1.4 顶管施工的造价构成
市政中顶管施工的主要造价包括人工挖工作坑、交汇坑土方、安拆顶进后座及坑内平台、安拆顶管附属设备、管道顶进、安拆中继间、顶进触便泥浆减租、压浆口拆封、土方泥浆外运、基坑支撑、场内运输、机械进出场费及零星工程等费用。工作坑人工挖土按土壤类别综合考虑,工作坑回填土,视其回填的实际做法执行。有些工作坑由于埋深较深,则会采用沉井代替。顶管后座及坑内平台适用于敞开式和封闭式施工方法,各种材质管道的顶管工程量,按实际顶进长度计算。
2、顶管施工与开槽施工法的成本分析
2.1 开槽施工法的成本分析
采用传统的开槽法铺设管道的造价主要由管道敷设、管道接口、管道回填、管道闭水试验、支护、降水处理、井垫层、井砌筑及抹灰、井盖(箅)制作安装、渠(管)道垫层及基础、管道排出口等组成。当井深超过1.5m,砌墙高度超过1.2m,抹灰高度超过1.5m时,还需要计算脚手架费用。管道敷设分为人工下管和机械下管,长度按井中至井中的中心扣除检查井长度计算。
采用传统的开槽法铺设管道时,若管道埋深超过2.0m,由于需要对地层进行支护和降水处理,需要更多的人力作业,机械设备的生产效率受到限制,所以施工成本大幅度增加。
2.2 案例分析
纺工路(万兴桥~中环南路)拓宽改造工程污水管是中环南路中线污水主管与长水路南线污水主管的连通管。中环南路中线污水主管与长水路南线污水主管的标高约为-2.5m,地坪标高为约为2.7m,其中有一段污水管,长度为1765m,管径为DN1200的管道位于中央公园内,距离纺工路红线1m,中央公园上面种满植物。以此为例,比较顶管施工法和开槽施工法的造价,开槽施工法按要求补种植物。
从上述两个表格表明,顶管施工的造价为643.35万元,开挖施工的造价为684万元。虽然顶管工作井占用了很大一部分费用,但少了开挖施工中所需要的支撑和绿化修复这样的临时性和修复性附加费用,顶管施工造价比开挖施工低,而且从工期和对环境及周边的影响上分析,顶管施工法占有很大的优势。
开槽法施工的工程附加费用通常由很多种因素引起,但主要因素如下:
(1)人工开挖作业量所占比例较大;
(2)需要对开挖的地面进行临时和永久恢复;
(3)工作空间受到限制;
(4)需要考虑车辆和行人通行。
2.3 案例总结
通常采用开挖法在道路下面铺设管道时,各部分施工费用的比例关系可通过表一得出,如图1所示,从表二可以得出采用顶管法施工各项目成本的组成关系,如图2所示。我们可以得出结论,与顶管施工相比,在开挖施工中,管道、工作井所占的费用大幅下降,而支撑、绿化修复和开槽这样的临时性和修复性工作则占用了大量的工程附加费用,而且开槽施工工期较长,补种绿化也需要一定的时间。不过每个工程情况都不一样,项目的预算应结合项目的实际情况,情况不同的话,上述各部分的比例也会有不同。
3、总结
选择开挖法或非开挖施工法(主要指顶管)的主要依据是管道埋深、地层条件和地面条件。一般情况下,当工程具有下述因素中的两到三个因素,则因考虑采用顶管施工或其他非开槽施工法。具体因素列举如下:
(1)管道埋深大于4m;
(2)在交通流量较大的繁忙道路下施工;
(3)上部或邻近有地下管线时;
(4)不稳定的地层条件;
(5)地层移动具有危害性时;
(6)在环境敏感地区施工;
(7)在社会敏感地方,比如花园或公园;
(8)在工业或商业区域。
所以,施工方法的选择要根据工程的实际情况,全面考虑。合理的,同时工程造价综合成本低的施工方法无疑是明智的选择。