隧道施工进度控制及盾构法施工成本控制

隧道施工进度控制及盾构法施工成本控制

盾构法施工,因其先进的施工工艺和不断完善的施工技术, 使得其在城市地下空间的开发中取得了巨大成功。但因其造价高昂, 其进一步推广受到限制。因此,如何合理地控制盾构隧道的建设成本、降低工程造价,已成为当前地下空间开发必须认真研究的课题。2.隧道盾构法施工技术的特点及发展前景.

盾构法施工原理是:尽可能在不扰动围岩的前提下完成施工,从而最大限度地减少对地面建筑物及地基内埋设物的影响。该施工技术有以下特点:

1.可在盾构设备掩护下安全地进行地下开挖与衬砌作业;

2.施工时可不影响地面交通及河道航运;

3.施工时的噪音和震动引起的公害小;

4.其机械化与自动化的程度高,劳动强度低;

5.多车道的隧道分期施工、分期运营,可减少一次性投资;

6.施工精度要求高;

7.盾构机设备施工过程中不可后退。

在国外,盾构隧道施工技术已发展细化为大量、复杂的施工技术, 但我国必须根据国情引进、吸收国外这些新型技术。就目前我国盾构技术现状而言,一些问题的解决、新技术的开发将成为当务之急,主要有以下几点:①盾构机的国产化问题;②长距离盾构掘进施工技术;③大直径或异型盾构施工技术;④复杂地层盾构机适应性;⑤管片技术。盾构技术的发展日新月异,新技术层出不穷,而新技术能否得到应用的决定性因素就是造价问题,即经济性问题。 3.隧道盾构法施工的成本构成与主要影响因素

隧道盾构法施工成本的涵义

隧道盾构法施工成本是:指建筑施工企业以工程项目为成本核算对象,在施工过程中所耗费的全部生产费用的总和，包括设备费、材料费、人工费、管理费等。3.2隧道盾构法施工成本的构成及影响因素

按成本的经济性,项目的成本由直接和间接成本两部分构成。直接成本:施工过程中,耗费构成的工程实体,或有助于形成工程的各项支出,包括人工费、材料费、机械使用费和其它直接费用。间接费用: 企业内部各工程项目部为组织和管理工程施工所发生的全部支出,包括:①管理人员的工资、奖金及福利;②工程项目部所使用的固定资产折旧费及修理、物料消耗和低值易耗品费用;③工程项目部的水电取暖费、办公费、差旅费及其它费用等。影响隧道盾构法施工成本的因素有技术措施和管理措施两方面。技术措施包括盾构掘进施工方法合理与否、施工材料的选用、盾构设备的选型、工期筹划、成本管理及其它方面等。施工管理措施包括成本管理、进度管理、质量管理和施工管理等。本文主要从以上几项技术措施和成本管理等方面来进行探讨。

隧道盾构法施工成本的技术措施

就技术措施方面,本文主要是以盾构隧道法施工的各项成本费用构成为出发点而进行分析研究的,并且,还可发现构成费用的主体有这几大项:管片预制、盾构设备、掘进劳务费、材料消耗、水电费、渣土运输处理及附属项目（包括端头加固、联络通道施工等）。

一、管片和二次衬砌成本的措施

1合理的设计方法

盾构隧道的设计主要是针对管片和衬砌的设计。国内外关于管片设计方法有很多,目前一般用以下四种方法:①惯用法,是将管片环作为刚度均匀的环来考虑,此法不考虑管片接头部分的弯曲刚度下降, 管片环和管片主截面具有同样刚度、并且弯曲刚度均匀;②修正惯用法,也是将管片环考虑为弯曲刚度均匀的环,但考虑了管片接头部分的弯曲刚度下降和环向螺栓处的弯矩上升;③多铰环法,是将管片接头作为铰结构来考虑,地基与管片环之间的相互作用用地基弹簧来表示;④梁-弹簧法,是将管片主截面模拟成梁、将管片环向接头模拟成旋转弹簧、将环径向接头模拟成剪切弹簧,将地基与管片环之间的相互作用用地基弹簧来表示,该法较为接近实际情况。

2衬砌省略

二次衬砌的作用在于:防腐、防水、防火、隧道内表面光滑、管片拼装蛇行修正以及隧道衬砌的补强。在确保衬砌强度和结构安全性的条件下,二次衬砌的省略,有以下优点:①直接导致成本的降低;②工期得以缩短;③因掘削断面的缩小,排出的弃土减少,从而使机器设备、始发及到达竖井等的规模缩小。

3增加管片宽度

加宽管片后,盾构机的长度增加,从而造成费用增加。但因采用加宽管片,管片生产费用及盾构施工所有材料的费用将降低。具体体现在以下几方面:①可减少沿隧道纵向管片接头的数目,则管片的生产费用就会降低;②隧道长度不变,组装次数减少,日推进量增加,可缩短工期;③减少了隧道的环缝数量,改善了隧道的防水状况,还减少了接缝止水材料以及连接件的投资。因此,在管片设计中考虑了如下几点:a.采用等分管片;b.采用高强连接接头;c.加密管片断面边缘部位的钢筋。

4预应力高强管片的使用

这是一种新型的盾构隧道用管片,其作法是将预制的混凝土管片

在盾构机后方组装成一个环,并将预应力钢绞线插入预先埋设在管片内的套管中进行张拉和锚固,从而形成一个预应力管片环,并具有无裂缝及真圆性、止水性、耐久性等均好的特点。使用这种结构的优点在于:①因省去了二次衬砌和减小了构件厚度,使盾构隧道的外径缩小,降低了总的建设费用;②因省去了管片间、环间的接头螺栓类,使得管片钢筋配置简单化,提高了施工性,有利于缩短工期;③不使金属物件露在表面,可提高止水性,也可使内表面相对平滑,这对省去二次衬砌也具有很好的适应性。

二、机器设备成本的措施

1合理的盾构机选型

盾构机选型直接关系到设备的购置费,且与造价的合理性有关。不合理的选型,会因为设备的预留储备过多(设备的利用率低),使其购置费用占整个工程造价的比重过高,造成不必要的浪费;另外若所选盾构地层适应性不好,会造成高能耗、低产出,且会造成工期的延误, 导致工程造价剧增。合理而科学的盾构选型应结合拟建隧道的功能、总长度、埋深、地质条件,以及沿线地面建筑物、地下构筑物和管线等环境条件,结合对地表变形的控制要求等做综合的分析后决定,从而使得所选盾构产生最大的费、效比。

2特种盾构机的使用

(1)适应长距离掘进的盾构机盾构掘进的长距离化,可减少同时施工的盾构机台数,也可减少