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叠合装配式地铁车站造价指标研究

2024-04-07卢军振

中华建设 2024年4期
关键词:侧墙预制构件现浇

卢军振

参考深圳某车站,介绍叠合装配式方案的主要特点,分析叠合方案的造价及指标,对比现浇车站分析投资增加的主要原因,提出了降低叠合装配式车站造价的主要方向。叠合装配式车站造价相比现浇车站增加5.6%,主要由于目前市场规模化生产不足,场地、模板等一次性投入较大。深圳市场可采用标准化设计、规模化生产等措施进一步降低装配式车站造价。本研究成果可为类似工程建设提供参考。

一、研究背景

2016年9月30日国务院办公厅发布了《国务院办公厅关于大力发展装配式建筑的指导意见》,装配式建筑进入快速发展阶段。在国家政策的积极推动下,装配式建筑作为一种绿色、高效的建筑方式,正逐渐成为城市轨道交通建设的新趋势。随着城市化进程的加速,地铁等轨道交通系统的扩张需求迫切,装配式车站因其在提高施工效率、缩短工期、减少环境污染等方面的优势,被越来越多的城市所采用。然而,装配式建筑在初期阶段往往面临较高的造价挑战,这在一定程度上制约了其更广泛的应用。因此,深入研究装配式车站的造价指标,探索有效的成本控制策略,对于推动装配式建筑在轨道交通领域的健康发展具有重要意义。

二、叠合装配式车站方案

装配式混凝土结构根据竖向构件的预制程度可以分为两类:全预制混凝土结构和叠合混凝土结构。装配式叠合混凝土结构采用的预制竖向构件沿构件截面部分预制,施工现场后浇混凝土完成竖向构件连接、形成整体。叠合混凝土结构钢筋连接简单、质量可控,构件加工简单,标准化程度高,结构整体性好。目前在无锡、深圳等城市轨道交通工程中已经开始应用。

本文针对深圳城市轨道交通某车站为研究对象,对装配式叠合方案进行简要介绍。

该车站长度约283米,外包宽度21.1米,车站结构高度约13.8米,覆土3.4米。车站标准段局部采用叠合装配式方案,长度约93米,共41环,每环宽度3米。其他部分采用现浇方案。横断面结构分为现浇底板、预制侧墙A、B块、预制立柱C块、预制中板D块、预制顶板E块、预制中纵梁F块和预制顶纵梁G块,共计7类11块预制标准件拼装成型,如图1所示。其中最大构件重量约为34t。

图1 叠合装配式车站断面示意图

结构侧墙与中板、顶板采用钢筋环扣连接。顶纵梁采用型钢混凝土梁,通过型钢接头与立柱栓焊连接。中纵梁采用预应力钢筋混凝土梁,将主筋锚入梁柱节点连接。车站纵向侧墙与侧墙、板与板之间采用芯笼连接。侧墙预制件下端设置型钢插入底板支座固定,浇筑形成受力整体体系。预制件上端预留钢筋,与中板、顶板预制件预留钢筋互锚后,按湿节点浇筑。侧墙预制件外侧预留主筋,与围护结构间填充砼形成叠合结构。

可见,叠合装配式方案具有构件尺寸小、标准化程度高、安装简单、整体性强等明显优点。

三、叠合装配式车站造价指标分析

1.指标分析方法

目前深圳地区装配式建筑工程造价分析主要依据《深圳市装配式建筑工程消耗量定额》(2016),同时深圳市发布的《深圳建设工程价格信息》中明确了常规预制构件的市场价格,可作为装配式车站造价指标分析的参考价格。

2.叠合装配式车站造价分析

依据前文选定的某车站方案,经过计算分析,叠合装配式车站主要经济指标如下表:

表1 叠合装配式车站主要经济指标

该车站总建筑面积16121.86m2,其中车站主体14585.13m2。车站主体采用钻孔桩围护结构,基坑开挖土石方数量约为11.4万m3,车站主体混凝土结构总量约为26797m3,平均面积含量为1.83m3/m2。

该车站土建工程造价指标为1.49万元/m2,其中车站主体造价指标为1.28万元/m2。现浇段混凝土结构综合指标为2736元/m3,叠合段预制、现浇结构综合指标为4300元/m3,其中纯预制构件指标约为5179元/m3。

同等设计工况下,叠合方案相比现浇方案,总投资增加约1268.66万元,增幅5.60%,见表2。其中主要区别:(1)由于预制构件单价高于现浇,叠合装配式方案主体结构投资较现浇增加1378.22万元,增幅17.54%;(2)叠合装配式方案可有效缩短工期,钢支撑租赁及降水费用减少109.57万元,减幅2.97%。

表2 叠合装配式车站与现浇车站投资对比

且随着装配率的提高,预制构件数量占比增加,叠合装配式方案相比现浇方案投资增加越多。控制装配式方案造价的关键在于降低预制构件单价。

3.预制构件造价指标分析

预制构件制作、运输、安装综合指标为5179元/m3。同等设计参数情况下,现浇构件混凝土浇筑、钢筋绑扎、模板安拆综合指标为2736元/m3。

考虑完整工序情况下,预制构件与现浇构件相比,费用差异见表3。

表3 预制构件与现浇构件指标对比

(1)人工费有所增加,主要由于预制构件增加了安装工序。(2)材料费用基本持平。(3)机械、模板场地摊销等费用大幅增加。主要由于预制构件规模化生产不足,场地、模板等一次性投入较大。(4)其他间接成本有所增加,主要由于预制构件制作安装有工厂、现场两级管理,管理成本较大。

四、结论与展望

1.叠合装配式方案的特点

叠合装配式方案尽可能采用标准预制构件来适应复杂的地下车站形式,在地层适应性、防水、结构整体性等方面具有明显优势。同时采用的标准轻量化构件,与市场良好衔接,为规模化生产、降低成本创造了有利条件。

叠合装配式方案造价较现浇方案增加约5.6%。在小幅增加投资的同时,可有效缩短工期,减少对周边交通、居住环境影响,改善工人工作条件,提高现场管理水平,缓解劳动力短缺对工程建设安全、质量和投资进度的影响,具有较好的社会、经济、环境效益。

2.降低预制构件成本的方向

通过以上预制构件造价指标分析可知,目前预制构件价格较高的主要原因是机械、模板、场地等摊销成本较高。可通过以下方面降低预制构件成本。

(1)规模化生产。首先要从设计阶段确定采用装配式方案的站点,尽可能地增加规模,以利于预制厂家批量生产、提高生产效率、降低生产成本。其次要打通生产厂家与施工现场的渠道,综合考虑现场施工工期要求、预制厂生产能力,避免预制厂盲目投入生产线,在满足现场工期要求的前提下,使市场供需平衡。

(2)标准化设计。首先在确定设计方案时,尽可能使用标准构件,减少构件种类,降低构件尺寸,简化生产工艺,降低模具和生产设备的投入成本。标准化设计还有助于提高构件的通用性和互换性,减少定制化带来的额外成本。

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