电缆隧道施工工法综合经济性分析
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2 工程造价分析
电缆隧道工程造价主要包括隧道结构主体和进入
隧道的电力管线，其中隧道结构主体包括隧道的建筑工 程、供电照明、通风、排水、自动化及仪表、通信、监控 及报警、消防等辅助设施，以及入隧道电缆支架的相关 费用，隧道结构主体的建筑工程一般包括标准段、吊装 口、通风口、管线分支口、人员出入口、交叉口和端部井 等。电缆隧道的总造价由工程费用、工程建设其他费、 基本预备费和建设期利息四大部分组成。本文分析中假 定各种隧道非土建相关的材料和施工均相同，主要从土 方开挖回填、基坑支护、隧道主体管节预制运输拼接或 现浇、防水四个方面来分析直接造价，对造价的影响程 度：隧道主体加工与施工＞土方开挖回填＞基坑支护≈ 防水。 2.1 土方开挖回填
防水工程的成本组成为：防水工程成本=接缝防水 成本+结构外防水成本
明挖现浇隧道接缝防水主要为变形缝处，由双组 份聚氨酯密封条、中埋式钢边橡胶止水带和聚乙烯发泡 填缝板组成，结构外防水包括防水卷材、防水涂料、水 泥砂浆和混凝土保护层。明挖预制隧道接缝防水中施工 缝处由双组份聚氨酯密封条、遇水膨胀橡胶片和聚乙烯 发泡填缝板组成，变形缝和结构外防水同明挖现浇隧 道。顶管接缝处防水主要由钢套环、密封胶圈、木垫圈 和遇水膨胀橡胶组成，无结构外防水构造。各工法隧道 防水工程成本汇总于表4，成本比较：明挖预制圆形隧 道＞明挖预制矩形隧道＞顶管圆形隧道＞明挖现浇矩 形隧道，由于预制隧道的接缝较多，预制隧道的防水工 程成本较现浇隧道高约60～80%。 2.5 工程造价对比分析
隧道主体成本是土建成本中最重要的组成项，在 明挖隧道中占土建成本的45%～50%，顶管隧道中该部 分占比甚至为90%～97%，隧道主体加工与施工成本组 成为：
隧道主体加工与施工成本=混凝土工程成本+钢筋 工程成本+模板工程成本+其它成本
对于明挖现浇隧道，其它成本为垫层和后浇带成 本，明挖预制隧道相比还增加了临时预应力张拉和永久 预应力张拉材料采购施工成本、抗剪键成本以及管节 运输吊装成本，运输吊装成本较高。顶管隧道的其他成 本为工作井和接收井的施工成本、管节运输吊装成本和 顶进施工成本，该部分也是主体成本的主要组成项，顶 管施工的工作井和接收井间距一般为200m，折算为每 延米取0.005个工作井和接收井的成本。预制管节在预
第 31 卷第 6 期 2021 年 6 月
工程经济
ENGINEERING ECONOMY
Vol.31 No.6
Jun.
2021
电缆隧道施工工法综合经济性分析*
卞荣1，崔远东2，王淑红1，徐慧3，蒋首超2
（1.国网浙江省电力有限公司经济技术研究院，浙江 杭州 310000；2.同济大学土木工程学院，上海 200092； 3.国网浙江省电力有限公司温州供电公司，浙江 温州 325028）
明挖隧道的土方开挖回填成本占土建成本约 20%～25%，土方开挖回填成本与隧道形状相关，相同 电缆敷设容量的隧道，圆形截面尺寸要大于矩形截面尺 寸，从而圆形隧道的土方开挖工作量更大，增加约7%的 成本。顶管隧道为暗挖施工技术，管节拼接过程无需进 行土方开挖回填工作，仅在工作井和接收井设置处需土 方开挖工作，将该成本计入主体施工成本中。各工法土 方开挖回填成本汇总于表1，成本比较：明挖预制圆形隧 道＞明挖预制矩形隧道=明挖现浇矩形隧道＞顶管圆形 隧道。
1 电缆隧道情况
以单舱电缆隧道为例，隧道截面尺寸：圆形隧道内 径为2.7m（图1），矩形隧道内部尺寸为2.6mm×2.4mm （图2），壁厚为 2 50 m m，则圆形隧道外径为3. 2 m，矩 形隧道外部尺寸为3.1m×2.9m。预制管节的纵向长度 为3m。设计中电缆隧道的顶板埋深为2.5m，基坑开挖 宽度为5m。明挖预制电缆隧道拼接方式（图3）以10个 管节为一拼接段，其中每5个管节为一个预应力筋张拉 段，张拉段中间通过直螺栓连接。本文分别对三种施 工方式对应的90、210和510m长电缆隧道进行经济性 分析。
各种工法隧道每延米长度的土建成本汇总如表5， 顶管施工隧道的土建成本最大，约为明挖预制圆形隧 道的7.3倍，明挖预制矩形隧道的7.2倍，明挖现浇矩形 的9.7倍，主要差异在顶管施工中工作井、接收井和顶进 的成本较明挖施工中土方开挖回填与基坑支护成本高 很多。
明挖预制矩形隧道与明挖预制圆形隧道成本相 近，矩形隧道成本相对较高，但矩形断面内部空间利用 充分，相比于圆形断面节省20%空间，而且在同等电缆 布置的情况下，矩形断面的截面高度明显小于圆形断 面，基坑埋深相应降低，由于矩形断面形状较为规则， 其施工模板的安装较其他断面简单，现场拼接施工速 度较快，综合看明挖预制矩形隧道更有优势。
Comprehensive Economic Analysis of Cable Tunnel Construction Method
BIAN Rong1，CUI Yuandong2，WANG Shuhong1，XU Hui3，JIANG Shouchao2
（1.State Grid Zhejiang Economic Research Institute，Hangzhou 310000，China；2.College of Civil Engineering，Tongji University，Shanghai 200092，China；3.State Grid Zhejiang Wenzhou Bureau，Wenzhou 325028，China）
工法 明挖预制矩形 明挖现浇矩形 明挖预制圆形 顶管圆形
合计成本 3974.05
3369.33
3375.36 58566.61
表4 防水工程成本（单位：元/m）
工法 明挖预制矩形 明挖现浇矩形 明挖预制圆形 顶管圆形
合计成本 1953.9
1088.85
2281.08 1648.63
制厂进行预制加工养护，相较于从搅拌站运输混凝土到 现场进行浇筑，混凝土成本会大幅降低，且模板使用相 对现场施工损坏较小，预制隧道主体成本计算中考虑模 板周转10次，现浇隧道考虑仅周转3次。各工法隧道主 体加工与施工成本汇总于表3，成本比较：顶管圆形隧 道＞明挖预制矩形隧道＞明挖预制圆形隧道＞明挖现 浇矩形隧道。 2.4 防水工程
第 31 卷 第 6 期
卞荣，等·电缆隧道施工工法综合经济性分析
·77·
制综合管廊和现浇综合管廊进行对比分析，分析得出预 制预应力综合管廊比现浇整体式综合管廊缩短近45% 的工期，土建总成本降低4%左右。目前的分析主要是从 直接造价和工期时间进行经济性的分析，未考虑施工中 涉及到的管道搬迁和施工封路导致交通拥堵引起的间 接造价，本文将综合考虑直接造价和间接造价对电缆隧 道采用明挖预制、明挖现浇和顶管技术施工的综合经济 性进行分析。
电缆隧道正在成为许多城市送电线路工程的重要
*基金项目：国网科技资助项目“城区明挖式预应力装配整体式电缆隧 道设计及施工关键技术研究”（5211JY180019）
作者简介：卞荣，男，生于1970年，浙江杭州人，高级工程师，研究方 向：输电线路设计技术管理。
收稿日期：2021- 01- 07
形式，目前常用的电缆隧道施工技术为明挖预制技术、 明挖现浇技术和顶管技术。明挖现浇施工具有施工周 期长、对周边环境及交通影响大、质量控制难度大的特 点。顶管施工能实现不影响道路交通运行。明挖预制施 工具有现场工作量少、施工快捷、对周边环境影响较小 的特点。薛伟辰等从施工工期和土建成本两个方面对预
Abstract：The paper conducts economic analysis on the pipe jacking circular cable tunnel，the cast-in-place rectangular cable tunnel，the precast circular cable tunnel and the precast rectangular cable tunnel in four aspects： engineering cost，additional cost，comprehensive cost of construction period，and social impact. It is shows that pipe jacking construction has the advantages of short construction period，small social impact，and low additional cost，but its civil construction cost and comprehensive cost are relatively high. The civil construction cost of castin-place construction is relatively low，but the long construction period with big social impact is its shortcoming， and the comprehensive costs is relatively high. Comparatively，the comprehensive cost of precast construction is low，and the construction period is short. In addition，its social impact and comprehensive economy is good. The results of the comparative analysis provide reference for the selection of cable tunnel construction method in urban，suburban and rural areas. Keywords：cable tunnel；cast-in-place construction；precast construction；pipe jacking construction；economy
摘要：对顶管圆形电缆隧道、明挖现浇矩形电缆隧道、明挖预制圆形电缆隧道和明挖预制矩形电缆隧道进 行工程造价、附加成本、工期经济的综合成本和社会影响四个方面的分析与计算。结果表明，顶管施工具有 工期短、社会影响小、附加成本少的优势，但其土建成本和综合成本较高；明挖现浇施工具有土建成本低 的优势，但工期长，社会影响和综合成本较大；明挖预制施工的综合成本较低，工期较少、社会影响较好， 综合经济性好。对比分析的结果为城区、郊区和乡村区域的电缆隧道施工方案选择提供参考。 关键词：电缆隧道；明挖预制施工；明挖现浇施工；顶管施工；经济性 中图分类号：F407.9 文献标识码：A 文章编号：1672-2442（2021）06-0076-05 DOI：10.19298/ki.1672-2442.202106076
图1 圆形隧道截面
图2 矩形隧道截面
图3 明挖预制电缆隧道拼接
·78·
工程经济
2021年
2.2 基坑支护 本工程明挖隧道埋深较浅，采用钢板桩+喷射混凝
土的基坑支护方式，成本组成为： 基坑支护成本=喷射混凝土成本+钢板桩支撑成本 各工法基坑支护成本汇总于表2，明挖现浇隧道的
基坑支护成本高出明挖预制隧道约78%，喷射混凝土成 本与混凝土用量相关，两种工法的喷射混凝土成本相 近，钢板桩在施工中循环使用，成本与使用时间相关， 明挖现浇隧道较明挖预制隧道工期长，从而基坑支护 成本更高，顶管隧道工作井和接收井的基坑支护成本计 入主体施工成本中。 2.3 隧道主体加工与施工
表1 土方开挖回填成本（单位：元/m）
工法 明挖预制矩形 明挖现浇矩形 明挖预制圆形 顶管圆形
合计成本 1788.57
1788.57
）
工法 明挖预制矩形 明挖现浇矩形 明挖预制圆形 顶管圆形
合计成本 652.17
1165.17
655.05
0
表3 隧道主体加工与施工成本（单位：元/m）
电缆隧道工程造价主要包括隧道结构主体和进入
隧道的电力管线，其中隧道结构主体包括隧道的建筑工 程、供电照明、通风、排水、自动化及仪表、通信、监控 及报警、消防等辅助设施，以及入隧道电缆支架的相关 费用，隧道结构主体的建筑工程一般包括标准段、吊装 口、通风口、管线分支口、人员出入口、交叉口和端部井 等。电缆隧道的总造价由工程费用、工程建设其他费、 基本预备费和建设期利息四大部分组成。本文分析中假 定各种隧道非土建相关的材料和施工均相同，主要从土 方开挖回填、基坑支护、隧道主体管节预制运输拼接或 现浇、防水四个方面来分析直接造价，对造价的影响程 度：隧道主体加工与施工＞土方开挖回填＞基坑支护≈ 防水。 2.1 土方开挖回填
防水工程的成本组成为：防水工程成本=接缝防水 成本+结构外防水成本
明挖现浇隧道接缝防水主要为变形缝处，由双组 份聚氨酯密封条、中埋式钢边橡胶止水带和聚乙烯发泡 填缝板组成，结构外防水包括防水卷材、防水涂料、水 泥砂浆和混凝土保护层。明挖预制隧道接缝防水中施工 缝处由双组份聚氨酯密封条、遇水膨胀橡胶片和聚乙烯 发泡填缝板组成，变形缝和结构外防水同明挖现浇隧 道。顶管接缝处防水主要由钢套环、密封胶圈、木垫圈 和遇水膨胀橡胶组成，无结构外防水构造。各工法隧道 防水工程成本汇总于表4，成本比较：明挖预制圆形隧 道＞明挖预制矩形隧道＞顶管圆形隧道＞明挖现浇矩 形隧道，由于预制隧道的接缝较多，预制隧道的防水工 程成本较现浇隧道高约60～80%。 2.5 工程造价对比分析
隧道主体成本是土建成本中最重要的组成项，在 明挖隧道中占土建成本的45%～50%，顶管隧道中该部 分占比甚至为90%～97%，隧道主体加工与施工成本组 成为：
隧道主体加工与施工成本=混凝土工程成本+钢筋 工程成本+模板工程成本+其它成本
对于明挖现浇隧道，其它成本为垫层和后浇带成 本，明挖预制隧道相比还增加了临时预应力张拉和永久 预应力张拉材料采购施工成本、抗剪键成本以及管节 运输吊装成本，运输吊装成本较高。顶管隧道的其他成 本为工作井和接收井的施工成本、管节运输吊装成本和 顶进施工成本，该部分也是主体成本的主要组成项，顶 管施工的工作井和接收井间距一般为200m，折算为每 延米取0.005个工作井和接收井的成本。预制管节在预
第 31 卷第 6 期 2021 年 6 月
工程经济
ENGINEERING ECONOMY
Vol.31 No.6
Jun.
2021
电缆隧道施工工法综合经济性分析*
卞荣1，崔远东2，王淑红1，徐慧3，蒋首超2
（1.国网浙江省电力有限公司经济技术研究院，浙江 杭州 310000；2.同济大学土木工程学院，上海 200092； 3.国网浙江省电力有限公司温州供电公司，浙江 温州 325028）
明挖隧道的土方开挖回填成本占土建成本约 20%～25%，土方开挖回填成本与隧道形状相关，相同 电缆敷设容量的隧道，圆形截面尺寸要大于矩形截面尺 寸，从而圆形隧道的土方开挖工作量更大，增加约7%的 成本。顶管隧道为暗挖施工技术，管节拼接过程无需进 行土方开挖回填工作，仅在工作井和接收井设置处需土 方开挖工作，将该成本计入主体施工成本中。各工法土 方开挖回填成本汇总于表1，成本比较：明挖预制圆形隧 道＞明挖预制矩形隧道=明挖现浇矩形隧道＞顶管圆形 隧道。
1 电缆隧道情况
以单舱电缆隧道为例，隧道截面尺寸：圆形隧道内 径为2.7m（图1），矩形隧道内部尺寸为2.6mm×2.4mm （图2），壁厚为 2 50 m m，则圆形隧道外径为3. 2 m，矩 形隧道外部尺寸为3.1m×2.9m。预制管节的纵向长度 为3m。设计中电缆隧道的顶板埋深为2.5m，基坑开挖 宽度为5m。明挖预制电缆隧道拼接方式（图3）以10个 管节为一拼接段，其中每5个管节为一个预应力筋张拉 段，张拉段中间通过直螺栓连接。本文分别对三种施 工方式对应的90、210和510m长电缆隧道进行经济性 分析。
各种工法隧道每延米长度的土建成本汇总如表5， 顶管施工隧道的土建成本最大，约为明挖预制圆形隧 道的7.3倍，明挖预制矩形隧道的7.2倍，明挖现浇矩形 的9.7倍，主要差异在顶管施工中工作井、接收井和顶进 的成本较明挖施工中土方开挖回填与基坑支护成本高 很多。
明挖预制矩形隧道与明挖预制圆形隧道成本相 近，矩形隧道成本相对较高，但矩形断面内部空间利用 充分，相比于圆形断面节省20%空间，而且在同等电缆 布置的情况下，矩形断面的截面高度明显小于圆形断 面，基坑埋深相应降低，由于矩形断面形状较为规则， 其施工模板的安装较其他断面简单，现场拼接施工速 度较快，综合看明挖预制矩形隧道更有优势。
Comprehensive Economic Analysis of Cable Tunnel Construction Method
BIAN Rong1，CUI Yuandong2，WANG Shuhong1，XU Hui3，JIANG Shouchao2
（1.State Grid Zhejiang Economic Research Institute，Hangzhou 310000，China；2.College of Civil Engineering，Tongji University，Shanghai 200092，China；3.State Grid Zhejiang Wenzhou Bureau，Wenzhou 325028，China）
工法 明挖预制矩形 明挖现浇矩形 明挖预制圆形 顶管圆形
合计成本 3974.05
3369.33
3375.36 58566.61
表4 防水工程成本（单位：元/m）
工法 明挖预制矩形 明挖现浇矩形 明挖预制圆形 顶管圆形
合计成本 1953.9
1088.85
2281.08 1648.63
制厂进行预制加工养护，相较于从搅拌站运输混凝土到 现场进行浇筑，混凝土成本会大幅降低，且模板使用相 对现场施工损坏较小，预制隧道主体成本计算中考虑模 板周转10次，现浇隧道考虑仅周转3次。各工法隧道主 体加工与施工成本汇总于表3，成本比较：顶管圆形隧 道＞明挖预制矩形隧道＞明挖预制圆形隧道＞明挖现 浇矩形隧道。 2.4 防水工程
第 31 卷 第 6 期
卞荣，等·电缆隧道施工工法综合经济性分析
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制综合管廊和现浇综合管廊进行对比分析，分析得出预 制预应力综合管廊比现浇整体式综合管廊缩短近45% 的工期，土建总成本降低4%左右。目前的分析主要是从 直接造价和工期时间进行经济性的分析，未考虑施工中 涉及到的管道搬迁和施工封路导致交通拥堵引起的间 接造价，本文将综合考虑直接造价和间接造价对电缆隧 道采用明挖预制、明挖现浇和顶管技术施工的综合经济 性进行分析。
电缆隧道正在成为许多城市送电线路工程的重要
*基金项目：国网科技资助项目“城区明挖式预应力装配整体式电缆隧 道设计及施工关键技术研究”（5211JY180019）
作者简介：卞荣，男，生于1970年，浙江杭州人，高级工程师，研究方 向：输电线路设计技术管理。
收稿日期：2021- 01- 07
形式，目前常用的电缆隧道施工技术为明挖预制技术、 明挖现浇技术和顶管技术。明挖现浇施工具有施工周 期长、对周边环境及交通影响大、质量控制难度大的特 点。顶管施工能实现不影响道路交通运行。明挖预制施 工具有现场工作量少、施工快捷、对周边环境影响较小 的特点。薛伟辰等从施工工期和土建成本两个方面对预
Abstract：The paper conducts economic analysis on the pipe jacking circular cable tunnel，the cast-in-place rectangular cable tunnel，the precast circular cable tunnel and the precast rectangular cable tunnel in four aspects： engineering cost，additional cost，comprehensive cost of construction period，and social impact. It is shows that pipe jacking construction has the advantages of short construction period，small social impact，and low additional cost，but its civil construction cost and comprehensive cost are relatively high. The civil construction cost of castin-place construction is relatively low，but the long construction period with big social impact is its shortcoming， and the comprehensive costs is relatively high. Comparatively，the comprehensive cost of precast construction is low，and the construction period is short. In addition，its social impact and comprehensive economy is good. The results of the comparative analysis provide reference for the selection of cable tunnel construction method in urban，suburban and rural areas. Keywords：cable tunnel；cast-in-place construction；precast construction；pipe jacking construction；economy
摘要：对顶管圆形电缆隧道、明挖现浇矩形电缆隧道、明挖预制圆形电缆隧道和明挖预制矩形电缆隧道进 行工程造价、附加成本、工期经济的综合成本和社会影响四个方面的分析与计算。结果表明，顶管施工具有 工期短、社会影响小、附加成本少的优势，但其土建成本和综合成本较高；明挖现浇施工具有土建成本低 的优势，但工期长，社会影响和综合成本较大；明挖预制施工的综合成本较低，工期较少、社会影响较好， 综合经济性好。对比分析的结果为城区、郊区和乡村区域的电缆隧道施工方案选择提供参考。 关键词：电缆隧道；明挖预制施工；明挖现浇施工；顶管施工；经济性 中图分类号：F407.9 文献标识码：A 文章编号：1672-2442（2021）06-0076-05 DOI：10.19298/ki.1672-2442.202106076
图1 圆形隧道截面
图2 矩形隧道截面
图3 明挖预制电缆隧道拼接
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工程经济
2021年
2.2 基坑支护 本工程明挖隧道埋深较浅，采用钢板桩+喷射混凝
土的基坑支护方式，成本组成为： 基坑支护成本=喷射混凝土成本+钢板桩支撑成本 各工法基坑支护成本汇总于表2，明挖现浇隧道的
基坑支护成本高出明挖预制隧道约78%，喷射混凝土成 本与混凝土用量相关，两种工法的喷射混凝土成本相 近，钢板桩在施工中循环使用，成本与使用时间相关， 明挖现浇隧道较明挖预制隧道工期长，从而基坑支护 成本更高，顶管隧道工作井和接收井的基坑支护成本计 入主体施工成本中。 2.3 隧道主体加工与施工
表1 土方开挖回填成本（单位：元/m）
工法 明挖预制矩形 明挖现浇矩形 明挖预制圆形 顶管圆形
合计成本 1788.57
1788.57
）
工法 明挖预制矩形 明挖现浇矩形 明挖预制圆形 顶管圆形
合计成本 652.17
1165.17
655.05
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表3 隧道主体加工与施工成本（单位：元/m）