关于推广装配式下穿隧道组织模式的可行性分析

陈 禹

中交第二航务工程局第二工程有限公司

1 装配式建筑政策背景

装配式建筑以“六化一体”的优势成为目前建筑领域发展的焦点。我国与四川省政府陆续出台多项文件支持装配式建筑发展。2019年2月，四川省住建厅印发了《2019年全省推进装配式建筑发展工作要点》，其中一条要点明确提出，2019年新增装配式混凝土部品部件生产产能100万立方米的目标任务。伴随着行业利好政策的不断加码，行业整体呈现出蓬勃发展的状态。

表1 中国装配式建筑面积情况中国装配式建筑市场规模

表2

2 目前成都市装配式建筑的管理模式

装配式建筑全生命周期涉及“设计-生产-安装-运维”各个阶段，虽然国家积极推进装配式建筑发展，逐步完善了政策和标准体系上的相关规定，但我国装配式建筑的发展还处于初级阶段。设计、生产、施工环节脱节，技术、管理、市场不能有效结合，装配式建筑优势没有得到很好的体现，创新项目管理模式成了装配式建筑发展亟待解决的问题。

针对上述问题，2016年9 月，国务院印发了《关于大力发展装配式建筑的指导意见》，意见为装配式建筑发展提出了重点任务和要求，其中有一条任务明确提出，装配式建筑项目重点应用EPC 总承包管理模式，并支持大型设计和施工企业向总承包企业转型。

3 装配式建筑工程案例

3.1 成都建设北路北延线（蜀龙五期）综合管廊

综合管廊主廊施工范围全长约1068m，其中预制段长度为760m，采用中交二航局自主研发具有专利产权的掘进装配一体化施工技术施工，剩余308m采用明挖法现浇施工。

综合管廊预制结构分为“马蹄形”断面和箱型断面，“马蹄形”断面结构采用分块预制，每环综合管廊由5块构件组成，分别为顶块（K），侧墙块（Bl、Br）底块（A），中墙块（Z），因为埋深不同又将“马蹄形”综合管廊分为A1型、A2型。箱型断面结构分为大小两个断面，采用节段整体预制。两种断面的预制节段长度都是2m，预制结构砼强度为C50，抗渗等级P10。

浅埋廊道掘进装配一体化施工技术集开挖支护、拼装、顶进、土方回填等功能于一体。基坑采用设备自带的支护板进行支护，支护板随设备推进而推进，达到移动支护的效果，可减少传统明挖挖法施工给地面交通带来的不利影响，同时具有施工组织灵活、施工效率高、能有效控制成本、降低设备使用量、节省围护结构、减少了污染物排放量、达到节能减排的目的。

对传统现浇施工方案与分块预制装配施工方案的投资费用作对比，含预制拼装地下廊道双模掘进机设备摊销费用。根据测算，蜀龙五期综合管廊340m 现浇段总投资额3109.14 万元，340m现浇段总成本2953.68万元，760m预制段总投资额4552.58万元，760m预制段项目总成本4324.95万元，则可得以下结论:

（1）采用浅埋廊道掘进装配一体化施工技术，每延米节省投资为：

3109.14/340 -4552.58/760=3.15万元

3.15/（3109.14/340）*100%=34.4%

（2）采用浅埋廊道掘进装配一体化施工技术，每延米利润为：

（4552.58-4324.95）/760=0.3万元

（3）预制拼装地下廊道双模掘进机设备购置费用1288万元，则设备投资回收里程为:

1288/0.3 =4.3km

3.2 成都一环路磨子桥下穿隧道

成都一环路磨子桥下穿隧道全长1280m，其中的130.6m 作为装配式建筑试点长度，采用预制拼装施工技术施工，剩余部分采用现浇施工。

预制段下穿隧道横断面竖向拆分为上、下两部分，分块后尺寸为22.3×4.2×1.5m，构件抵达拼装现场后采用80+80T龙门吊在基坑内就近预拼装，再顶推到位。

以现浇结构施工时间与分块预制装配施工时间作对比。

现浇：工区KJ21（K815-845）结构施工作业时间2018.11.07-2018.12.08，30m/32天； 工区KJ20（K790-815）结构施工作业时间2018.11.08-2018.12.15，25m/38 天； 工区KJ19（K762-790）结构施工作业时间2018.11.12-2018.12.10，28m/29天；工区KJ18（K732-762）结构施工作业时间2018.11.12-2018.12.19，30m/38天；

预制装配：2018年11月30日开始施工，2019年1月15日完成，130.6m/45天，最快安装速度12m/天；

根据现场施工记录可以看出，现浇施工采取多个作业面同时施工，速度为0.65-1m/天；预制装配为单一作业面施工，速度为2.9m/天。

虽然成都建设北路北延线（蜀龙五期）综合管廊与成都一环路磨子桥下穿隧道并非传统意义上的EPC 总承包模式，但是在项目设计阶段，施工单位与预制单位的深度参与保证了项目顺利竣工。从案例中可以看出无论是进度还是经济性，装配式建筑相对于传统现浇都有很大的优势。而综合管廊采用的一体化施工设备，更是减少了支护桩施工，大幅度缩短了工期，减少了成本。

4 装配式下穿隧道组织模式探讨

从以上两个工程实例可以分析看出，从投资节省、工期节省，以及目前各大城市老城区改造、新城区建设，都会面临的环保要求，雾霾等恶劣天气下施工，以及交通疏导等一系列问题，装配式隧道，以及装配式桥梁的推广都势在必行，也是各方共享利益的多赢局面。

在成都城投建设集团、成都城投建科集团（建设方）的带领下，针对装配式下穿隧道，中交二航局（施工方）自主研发了一体化施工设备-全断面链式挖掘拼装掘进机，全断面链式挖掘拼装掘进机集开挖支护、拼装、顶进、土方回填等功能于一体，现有装配式下穿隧道组织模式可借鉴成都北改线B标段综合管廊和磨子桥下穿隧道管理模式开展“类EPC总承包管理模式”。

（1）装配式下穿隧道项目可实行EPC总承包管理模式，如中交二航局（施工方）中标作为工程总承包单位，可将下穿隧道构件预制工程分包给成都城投城建科技有限公司（构件预制方），现场施工由中交二航局负责，成都城投城建科技有限公司安排人员现场学习。

（2）项目完工后，中交二航局将一体化施工设备卖或租用给成都城投城建科技有限公司，以后装配式下穿隧道项目预制构件的生产与现场施工以成都城投城建科技有限公司为固定分包单位。

（3）如非二航局中标项目，则由建设方组织协调，将下穿隧道项目预制构件的生产与现场施工分包给成都城投城建科技有限公司。

（4）如所需一体化施工设备超过一台，由中交二航局提供，成都城投城建科技有限公司购买或租用。

（5）一体化施工设备的知识产权由成都城投建设集团、成都城投建科集团、中交二航局、城投城建科技公司共同享有，专利产生的效益可以从项目效益中抽取一部分资金给专利所属单位。

5 结论

EPC总承包模式涵盖了设计、采购、施工、试运行阶段，装配式建筑与EPC 总承包管理模式相结合，全产业链上优化资源配置，充分发挥总承包商统筹能力，使得各阶段深度融合。新工法、新设备、新的管理模式，三管齐下，实现了工厂化预制、机械化快速拼装，填补了国内下穿隧道装配化施工空白，顺应了建筑行业智能建造、绿色环保的发展方向，并有力推动了地下工程装配化建造技术的进步，对未来城市建设具有革新式影响。

从项目的实际推广来看，目前国内成都市、温州市、昆明市、武汉市等多地已陆续建立起由城市建设单位牵头，施工单位与设计单位共同组建的新型装配式生产基地，多个装配式生产项目陆续上马，更多的装配式下穿隧道、综合管廊、装配式桥梁墩柱、箱梁、盖梁，甚至防撞护栏等产品将会陆续出现在各大城市之中，对城市绿色环保发展，最低限度降低交通疏导影响，以及各个参建单位的综合成本节约都有极大的优势。