考虑节点构造和施工技术的隔震建筑工程造价分析

林顺建

(福建省建筑工程施工图审查中心　福建福州　350005)



考虑节点构造和施工技术的隔震建筑工程造价分析

林顺建

(福建省建筑工程施工图审查中心福建福州350005)

建筑结构应用隔震技术日趋成熟，但隔震建筑主体结构增加了隔震层，工程造价有所增加。与传统抗震建筑相比，隔震建筑施工技术难度提高。采用现行建筑工程定额计算隔震层工程造价不能充分体现上述这些情况，造价偏低，对施工等参建企业的经济效益有所影响。文章介绍了隔震建筑关键工序的施工技术和建筑构造，分析了引起隔震建筑工程造价增加的主要影响因素，并提出费用补偿建议，最后例举工程分析。结果表明，采用费用补偿方法计算的隔震层造价与实际造价偏差小，能够较好地体现隔震工程造价的实际情况，符合现行工程量清单计价规范且具有较好的适用性。

隔震建筑；施工技术；隔震层；工程造价

0　引言

目前，建筑结构隔震技术的应用已经相当广泛，我国建成隔震建筑约5 000余栋。随着建设经验的积累，隔震建筑构造和施工技术的做法日趋成熟。2015年，住房和城乡建设部颁布了《建筑隔震工程施工及验收规范》[1](简称，2015《施工规范》，下同)进一步规范了隔震建筑构造和施工技术。但是目前对施工技术和构造措施对隔震建筑工程造价的影响研究较少。下预埋板的定位、隔震上下支墩钢筋混凝土等工序施工难度较大，其费用如何在造价中体现，采用隔震技术的建筑如何合理估算其工程造价，随着隔震技术的推广应用，参与建设的各方单位也更加关注其对工程总效益的影响。

隔震建筑工程造价的确定是隔震技术在建筑行业中推广的关键环节。目前有学者进行相关研究，党育、杜永峰等[2]通过对甘肃4个不同情况的隔震工程，分析比较了隔震与不隔震时各项直接建设费用的增减情况，得出抗震设防烈度区的钢筋混凝土的丙类建筑，在结构形式和设计方案合理的条件下，采用隔震技术，可一定程度上降低直接建设费用。吴应雄等[3-4]分析比较了隔震建筑和传统的抗震建筑的造价，得出了隔震结构具有抗震性能高而且综合造价经济的优势。褚青青等[5]通过对三个工程实例的初始造价分析，得出高烈度抗震设防区的钢筋混凝土框架或框剪多、高层建筑，采用隔震设计可直接降低初始造价，烈度越高、层数越大、效果越显著。

以上对隔震建筑工程造价的分析只是对隔震建筑与传统的抗震建筑进行工程造价的增减对比，并没有对隔震层复杂构造及施工工序对工程造价的影响展开详细的研究。相对于传统的抗震建筑，隔震层施工难度提高，同时建筑构造也提高了要求。基于此，本文以隔震建筑构造和施工技术研究为基础，结合2015《施工规范》的具体规定，详细分析隔震层施工关键工序对造价的影响，并给出相应的费用补偿建议，为今后隔震建筑工程造价的确定提供参考。

1　关键工序及施工技术

隔震层部分是隔震建筑施工的核心，其主要的工作内容包括隔震层施工的准备工作、检查验收橡胶隔震支座(简称隔震支座，下同)及相关材料、安装隔震支座以及隔震建筑的构造处理等。隔震层的施工技术是引起其造价增加的主要原因，尤其是关键工序和复杂的建筑构造，如下预埋板定位等。本节中介绍了部分关键工序和构造的施工。

1.1下预埋板定位

下预埋板的标高及平整度直接影响隔震支座的安装质量，因此下预埋板安装定位是隔震层施工控制和监督的要点。目前施工现场常用的定位方法是：通过水准仪、经纬仪测出下预埋板的标高和轴线位置并在适当部位进行标记，在模板上用墨线弹出下预埋板的轴线位置和中心位置。在事先确定好的标高位置放置下预埋板，利用焊在框架柱主筋上的若干短钢筋头控制下预埋板的标高，并用楔形木块辅助调整下预埋板位置。最后用水准仪和经纬仪校准是否符合设计标高。满足要求后，将下部构件主筋与下预埋板锚筋或预埋螺杆点焊，固定下预埋板的位置。

1.2上、下支墩钢筋混凝土施工

支座上、下支墩是隔震支座连接建筑结构的构件，其施工是建筑隔震工程施工的难点和重点。首先支墩处钢筋十分密集，钢筋绑扎是一大问题；其次钢筋密集，混凝土浇捣难度大，如何保证下支墩混凝土的密实度。由于所处的结构位置不同，上、下支墩混凝土的施工工艺也有差异，分别说明它们的施工技术要点。

(1) 下支墩钢筋混凝土施工

由于隔震形式的不同，通常下支墩分为两种：一种是基础隔震，与基础短柱形成一体的下支墩，如图1；另一种是柱顶隔震，带拉梁的下支墩(图2)。

第一种情况的下支墩，支墩处的钢筋包括柱主筋、柱墩筋和箍筋，纵横交错，下预埋板有预埋套筒和锚固钢筋全部伸入柱墩中，钢筋十分密集。为了防止钢筋位置与预埋锚筋和预埋螺栓套筒位置冲突，可以采用改变配筋的方法，如设置菱形箍等；也可采取两排或多排布置的方法绑扎钢筋。钢筋绑扎和下预埋板安装定位完成后，浇筑下支墩混凝土。由于下支墩处钢筋密集，混凝土浇筑难度大，对混凝土的性能要求比较高，一般采用高流动性且收缩小的混凝土或是微膨胀无收缩高强砂浆的自密实混凝土且强度等级比原设计等级提高一级。为了防止出现空鼓，混凝土初凝前用大块石料放置在预留孔洞上部大力夯实，保证下支墩混凝土能够充分密实。

带拉梁的下支墩比第一种情况下的下支墩增加了拉梁，钢筋数量更多，施工难度加大，绑扎时可采用与第一种情况相同的方法进行施工。或是将下支墩主筋搭接改为螺纹连接，然后再绑扎下支墩外侧梁顶面标高以下的箍筋和拉钩以避免搭接钢筋过密。浇筑带拉梁的下支墩混凝土，采用高流动性细石高强自密实混凝土，钢筋太过密集，不能用振动棒进行振捣，只能用木锥子侧敲模板协同振捣。同样，混凝土初凝前用大块石料放置在预留孔洞上部大力夯实，保证下支墩混凝土能够充分密实。

(2)上支墩钢筋混凝土施工

上支墩的施工与带拉梁的下支墩情况类似，不同的是上支墩不仅与梁相交，还有楼板，现场施工图见图3，施工难度更大。上预埋板安装后，用事先绑扎好的钢筋笼作为柱主筋，再绑扎梁板钢筋，若位置发生冲突，可通过移动钢筋笼进行调整。浇筑混凝土时，采用细石高强自密实混凝土先浇筑上支墩混凝土，后进行梁板混凝土施工。

1.3隔震缝的施工

隔震层的隔震缝包括水平隔震缝和竖向隔震缝，两者的对象不同，要求也不一样。

(1)水平隔震缝

水平隔震缝根据所在结构部位不同又可分为墙体水平隔震缝和楼梯水平隔震缝。隔震层墙体与上部结构应留出缝高为20mm～25mm的水平隔震缝，如图4。当墙体顶部有梁时，墙体的留置要同时满足水平隔震缝和竖向隔震缝要求。为了保证隔震层的水平位移，楼梯在隔震层标高的梯段应完全断开，梯段下部与底层柱整体浇筑，现场施工如图5所示。应注意的是，在做装饰面层时，不能将该水平隔震缝盖住。

(2)竖向隔震缝

为了保证隔震支座在罕遇地震作用下能自由移动，上部结构和周边结构应断开，形成竖向隔震缝。竖向隔震缝不小于200mm，其构造做法如图6所示。

2　隔震层工程造价影响因素分析

结合隔震层关键工序的施工技术和建筑构造分析，影响隔震层工程造价的因素，主要包括以下4个方面：

(1)施工技术难度提高

隔震建筑是在传统抗震建筑的基础上增设了隔震层，其施工难度较传统的建筑工程施工难度大。上、下支墩多种钢筋交叠，数量多，绑扎难度较大；下预埋板定位，操作面小，质量要求高；上、下支墩节点处钢筋密集，混凝土浇筑困难等都是施工技术难题。这些施工技术难度提高必然引起工程造价的增加。

(2)建筑构造繁杂

隔震结构建筑构造是保证隔震结构在罕遇地震作用下发挥隔震效果的重要措施，对隔震效果的影响非常显著[4]。与传统的抗震结构相比，隔震结构建筑构造更加繁杂。如为了保证在地震作用下上部结构能自由移动，上部结构应与四周断开连接，形成竖向隔震缝；上部结构与下部结构断开形成水平隔震缝；隔震建筑维护结构中的外墙、屋面等都应设置隔震缝，隔震层楼梯在隔震支座标高处应断开等。这些节点在满足上述要求的同时还应满足维护作用的要求，如结构防水、防渗等。这些构造措施无疑增加了构造施工工序和难度，进而影响隔震层造价。

(3)使用材料价格的非标准性

隔震建筑由于隔震层的设置，对使用的材料提出更高的要求。如隔震支座使用的原材料、尺寸、外观以及螺栓深入长度、螺栓孔内侧螺纹质量等要层层检验，严格把关。这些材料的价格也是工程造价确定的重要参数，应重点分析。但是目前这些材料的价格并没有统一的市场标准，其价格的确定主要是通过咨询多家生产企业，对比后取一个相对合理的价格。这样确定的价格受到咨询厂家生产水平的影响，具有较大的随机性，不具有普遍性，不能作为确定造价的价格依据。如何确定这些材料的价格成为施工企业编制预算时的一项难题。

另外，预埋件是隔震技术主要的材料之一，隔震施工中的预埋件主要包括连接钢板、上下预埋板、预埋套筒和锚固钢筋等。对于用锚筋连接的预埋钢板，其长度尺寸及螺栓孔位置及大小均应与连接钢板相同，方便连接钢板与预埋钢板连接。同时，钢板的厚度、平整度应满足设计要求。因此，预埋钢板与连接钢板的加工工艺要求比一般的钢板更复杂，其材料价格相应较高。计价时采用传统的方法按其重量确定价格，不能充分体现其制作工艺的差别，确定的价格误差大。

(4)工期增加

建筑施工中，工期是影响工程造价至关重要的因素，隔震建筑也不例外。根据建筑规模、隔震构件的位置和种类等的差异，隔震层的施工工期比一般建筑的主体结构层的工期增加10～15d[2-3]。施工现场调研发现隔震建筑的施工工期比传统的抗震建筑工期有所增加，单体隔震建筑尤为明显。工期越长，造价越高。工期增加引起造价的变化，应在隔震工程造价中体现。

3　隔震层工程造价费用补偿建议

结合我国工程量清单计价惯例，针对上述隔震层工程造价的主要影响因素，提出费用补偿的建议措施。

3.1隔震建筑施工难度

隔震建筑是在传统抗震建筑的基础上引入隔震技术，使得整个建筑具有隔震效果。隔震技术的引入增加了工程的施工难度，对施工方案、施工组织等提出更高的要求，相应的造价也会增加。

由隔震建筑施工难度提高引起的费用，可参照“优良工程增加费”进行确定。隔震工程提高了整体建筑的安全性和舒适性[6]，某种意义上说也是优质工程的范畴，国家明文鼓励建设工程争优创先，提高工程建设的质量，隔震建筑施工难度明显增高，其增加的费用可在措施项目中单独设置“隔震工程增加费”子目，来计算其费用。

3.2隔震建筑施工工期

针对隔震建筑施工工艺引起的工期延长，可以从两个方面进行补偿：一方面，施工合同制定时，要充分考虑隔震建筑的施工工艺特点，合理计算隔震建筑的工期。增加的工期可采用定额工期调整法，即在传统抗震建筑工期的基础上乘以一个调整系数以接近隔震建筑的实际工期。如“隔震结构工期(不含桩基工期)按抗震建筑定额工期乘1.20系数。”另一方面，可将增加的工期经济量化，即计算出实际增加的工期并计算其与定额工期的比例，在措施项目费中单独设置“工期增加费”子目来计算其费用。

3.3隔震层使用材料价格的非标准性

隔震层使用的主要材料如隔震支座、管线柔接材料等，现在的建筑市场应用比较少，这些材料的价格在市场未形成统一的标准。这无疑增加了隔震层工程造价估算的不确定性，也增加业主和施工单位的项目风险。虽然现行的工程量清单计价方法中在其他项目清单设置了“暂列金额”项目，包含了施工合同签订时尚未确定或者不可预见的所需材料的费用，但是还是不能充分体现隔震工程材料价格非标准性的情况。因此，在暂列金额相关规定最高限额的范围内，可适当提高隔震建筑暂列金额的费率来降低由材料价格非标准性引起工程造价不确定性。

3.4隔震工程施工技术

根据建设工程造价确定惯例，由施工技术本身引起的造价采用工程量清单计价方式来确定。按照工程量清单计价，隔震工程施工技术包含的工程造价细分为分部分项工程费和措施项目费两部分，分别采用编制消耗量定额和设置措施项目费用的方法进行确定。

(1)编制消耗量定额

施工工艺引起的工程造价的变化即分部分项工程费，可通过详细分析其施工特点和具体的施工消耗，从而编制隔震层分部分项工程的消耗量定额来体现。如编制“隔震下支墩消耗量定额”，其人、材、机消耗量，见表1。

表1　隔震下支墩定额消耗量

(2)设置措施项目费

例如，隔震建筑工期增加，可在措施项目清单中设置“工期增加费”子目。工期增加措施费是对隔震工程增加的工期的一种补偿性措施费用。其费用的计算可参照缩短工期措施费进行计算。现行缩短工期措施费的计算规定见表2，表中缩短工期是指较定额工期提前的比例。例如，单独隔震工期较定额工期增加了13%，以隔震层分部分项工程费为基数，取费率为0.5%，二者乘积即为隔震工程工期增加措施费。

表2　缩短工期措施费规定　%

4　隔震建筑工程案例分析

4.1实际工程概况

厦门某幼儿园，总建筑面积3 877.36m2，建筑层数为地上4层，建筑总高度为16.20m，隔震层检修层面积为1 272.72m2。该工程隔震层实际造价为911 031.60元。上部结构为框架结构(基础隔震)体系，抗震设防烈度7度(0.15g)。本工程中采用12个LNR500，21个LRB500，9个LNR600，3个LRB600，共计45个隔震支座。

4.2隔震层工程造价计算

计算该工程造价时，计价方法采用文中提出的费用补偿方法来计价，而费用依据和价格依据则与实际工程一致。利用清单计价软件进行计算，得出该工程隔震层分部分项工程费为789 119.72元，措施项目费为288 863.52元，总造价为954 578.91元。

4.3数据分析对比

将采用费用补偿方法确定的隔震层造价与实际工程中采用现行定额计价得到的造价进行对比分析，获得两种情况下隔震层造价的主要参数对比表，见表3。

表3　采用现行定额和费用补偿方法确定造价分析对比表

从造价方面看，采用费用补偿方法确定的分部分项工程费与采用现行定额估算的费用相差不大，但是费用补偿方法中考虑了隔震层各项措施项目，并计算其费用，实际体现了隔震工程施工中的各项措施项目的实际费用，较为合理。与隔震工程实际造价的偏差，采用现行计价方法估算的造价偏差为12.42%，偏差较大，而采用费用补偿方法确定的造价偏差为4.78%，比较接近实际造价。在规范性方面，我国现行的清单计价规范，要求分部分项工程费与措施项目费分离，分别计价。采用现行计价方法确定的造价把分部分项工程费与措施费合并在一起，不规范；采用费用补偿方法确定造价满足了规范要求。因此，采用费用补偿方法确定隔震层工程造价符合实际，较为合理。

5　结论

(1)建筑结构采用隔震技术，隔震层的造价增加，施工技术难度提高，其工程造价的主要影响因素包括施工技术难度提高、使用材料价格非标准性、工期增加和施工技术特点等。

(2)针对隔震层工程造价主要影响因素提出费用补偿建议：对于隔震工程施工难度较大，可在措施项目单独设置“隔震工程增加费”项目计算其费用；可提高工程的“暂列金额”比例来降低由于材料价格非标准性引起的工程造价的不确定性等。

(3)隔震层工程造价包含两部分：分部分项工程费和措施项目费。分部分项工程费通过编制消耗量定额来体现；而隔震层措施项目包含隔震支座检测费、工期增加费等。

(4)采用费用补偿方法确定的隔震层造价与隔震层实际造价偏差小，能够较好地体现隔震层工程造价的实际情况；而且符合现行工程量清单计价规范，具有较好的适用性。

[1]JGJ360-2015 建筑隔震工程施工及验收规范[S]．北京：中国建筑工业出版社．2015．

[2]党育，杜永峰，毕长松．隔震建筑的经济性分析[J]．工程抗震与加固改造，2006，28(4):37-40．

[3]吴应雄．低位层间隔震技术在某框架结构的应用研究[J]．福州大学学报(自然科学版)，2012，40(6)：806-813．

[4]吴应雄，卢梦超，吴小清，等．基于价值工程的建筑应用隔震技术决策分析[J]．土木工程与管理学报，2015，31(3)：16-21．

[5]褚青青，龚克勤．隔震结构的技术经济分析[J].建筑结构．2010，14(6)：68-71．

[6]党育，杜永峰，李慧．基础隔震结构设计及施工指南[M]．北京：中国水利水电出版社，知识产权出版社．2007．

Cost analysis of isolated building based on joint construction and construction technology

LINShunjian

(The investigate centre of Construction Engineering in Fu Jian Provence，Fuzhou 350005 )

Isolation technology applied on the building structure is becoming increasingly mature, but the project cost increases due to the addition of the isolation layer. Compared with the traditional seismic building, the isolated building construction difficulties increase and the duration of the construction period is prolonged. The isolation layer construction cost calculated by the current construction engineering quota is low which can’t fully reflect the situation and affect the economic benefits of contractors and other enterprises. Construction technology of the key processes and architectural construction of isolated building are introduced, the main influencing factors which cause the increase of the cost of the isolated building are analyzed, and suggestions of cost compensation are put forward. Furthermore, it is used to analyze the cost of a practical project. The results show the deviation between the project cost calculated by using the compensation method and the actual cost is small. It reflects the actual situation of isolation engineering cost well. It has good applicability and fits the current code of valuation with bill quantity of construction works.

Isolated building; Construction technology; Isolation layer; Construction cost

林顺建(1965.01-)，男，高级工程师。

E-mail:385633430@qq.com

2016-03-29

TU723.3

A

1004-6135(2016)06-0108-05