装配式地铁车站成本影响因素研究

罗昆

（中铁十七局集团第四工程有限公司，重庆 401121）

0 引言

公共交通是城市发展与建设中的重要部分，对城市的经济、文化、环境、社会等多方面发展有着至关重要的作用。公共交通体系中的地铁系统则是公共交通中的翘楚，相较于其他传统交通方式，地铁拥有能源使用效率高、运输时间准、效率高、污染程度低、城市空间利用率高、缓解城市交通压力等优点，因此地铁建设极大地促进了我国城镇化的发展。

在地铁车站的建设中引入装配式建筑施工技术不仅响应了国家节能环保的号召，而且在实际施工中具有提高施工效率、缩短施工周期、提升工程项目质量、降低经济成本、增加施工高新技术含量等特点。目前国内外装配式建筑发展成熟，形成了较为完整的理论体系，国外学者侧重于装配式地铁车站发展前景、施工技术、建筑性能等方面；国内学者侧重于装配式地铁车站施工技术、工程质量、成本管理等方面，但是均缺乏对成本造价方面的研究。

因此，为提升装配式地铁车站的经济效益，本文结合其工程成本造价高、企业投资大、施工周期长、建筑标准化程度高等特点进行装配式地铁车站成本控制分析，分析影响装配式构件造价过高的因素，同时对主要影响因素进行研究及优化，以此达到降低建筑成本的目的。

1 相关概念与理论分析

1.1 装配式地铁车站概念

装配式地铁车站的组成是在构件预制工厂将设计好的构件进行加工、检测，然后将制作好的构件成品运送到施工现场，由吊装机器进行拼装，通过钢筋、水泥等将构件进行连接。与传统技术相比，该技术的创新之处在于其结构呈封闭桶状式，整体又分为多个独立的构件单元，在施工过程中利用榫槽、榫头、螺栓等将独立的构建单元拼接组合，从而完成整个施工过程。需要注意的是，拼装的形式分为错缝式和通缝式。拼装的顺序分为梯次和成环拼装，其中梯次拼装是最佳拼装方式[1]。

1.2 装配式地铁车站特点

装配式地铁车站相较于传统现浇式地铁车站更符合未来地铁车站建设的发展，且具有良好的社会经济效益。通过对国内外文献进行分析，本文总结装配式地铁车站具有以下特点。

（1）装配式地铁车站优点。自动化、工业化程度高，施工组织费用低，生产效率高，工期更短，施工质量高，维护成本降低。

（2）装配式地铁车站缺点。跨度大的构件难以使用，刚度较低、抗震性能较弱，行业发展程度不够。

1.3 装配式地铁车站成本分析

装配式地铁车站构件需工厂预制，现浇式地铁车站构件需现场施工，两者使用的人工、机械不同。同时，由于装配式拼接方式特点，其防水性能要求高。因此两者施工成本的差别主要来自于人材机直接费以及材料费，在规费、企业管理费、利润以及税金方面，两者差别很小。

综上所述，装配式地铁车站施工成本除了包含传统现浇式地铁车站成本之外，还涵盖特有的安装费用：预制构件费用、大型吊装、拼装设备费、预制构件厂商费、预制构件模具费、预制构件运输费、预制构件现场吊装费、预制构件储存费、模板费用。

2 装配式地铁车站成本影响因素指标体系

2.1 指标体系识别原则

（1）全面性原则。装配式地铁车站成本构成复杂，应尽量识别全部影响因素，避免研究片面性。本文采用文献研究法和专家调查法进行成本影响因素的识别，保证研究全面性。

（2）重要性原则。在保证全面的情况下，抓住研究问题的关键，在重要因素上花费主要研究精力，对于不重要的因素选择放弃。

（3）时效性原则。时效性原则指在研究过程中尽量参考最新影响因素，对于过时的旧因素应视情况进行舍弃。

（4）系统性原则。装配式地铁车站成本影响因素研究是一个系统性的工程，在识别影响因素过程中需要基于全生命周期视角，考虑各个阶段影响因素。

2.2 影响因素指标体系构建

本文首先以“装配式地铁车站”“装配式地铁车站成本影响因素”为主要关键词，将检索到的国内外文献进行筛选阅读；其次，结合装配式地铁车站具体施工过程，采用实地调研法和理论分析法，从装配式地铁车站的相关政策、规划设计、生产制造、运输方式等方面进行成本影响因素识别，初步形成装配式地铁车站成本影响因素清单；最后，在初步建立的影响因素清单基础上，邀请装配式建筑行业专家、高等院校教授、科研机构相关人员等作为专家组成员，采用问卷调查法对影响因素指标体系进行修正筛选，将回收的问卷进行数据分析和处理，确定装配式地铁车站成本影响因素指标体系，如表1 所示。

表1 装配式地铁车站成本影响因素指标体系

3 装配式地铁车站成本影响因素指标体系权重计算

3.1 层次分析法

为了使装配式地铁车站成本影响因素的评价更加科学、合理客观，本文采用层次分析法确定成本影响因素指标的权重。首先将与装配式地铁车站成本影响因素指标相关的元素分为目标层、准则层、方案层，随后进行定量和定性分析，将复杂问题赋予简单化和层次化。层次分析法的主要计算步骤有以下5 点。

（1）构建层次结构模型。依据层次分析法基本原理，将问题分解为多个元素，再根据元素的属性将其组合，从而进行由上到下层次排序，建立层次分析结构模型。模型由目标层、准则层、方案层组成，最上方为目标层，含有一个元素；中间层是准则层，含有多个元素；最下层是方案层，由多个影响中间准则层的因素组成。

（2）构建判断矩阵。根据层次结构模型，向装配式地铁车站行业的专家、经验丰富的从业者、高校教授等相关人员发放调查问卷，根据各指标两两比较的结果，进行指标重要性评价，从而构建判断矩阵。

（3）判断矩阵一次性检验。层次分析法建立的判断矩阵由于存在客观评价的片面性、专家认识水平不同、研究内容复杂等问题导致其判断不一致。因此在分析过程中，为避免各判断出现互相矛盾的情况，特引入判断矩阵的一致性检验保证专家判断的一致性。

（4）计算相对权重。

（5）计算组合权重。

3.2 装配式地铁车站成本影响因素指标体系权重计算

3.2.1 层次分析结构模型

层次分析结构模型如图1 所示。

图1 层次分析结构模型

3.2.2 构建判断矩阵

在构建层次分析结构模型之后，以装配式地铁车站行业的管理者、经验丰富的从业者、资深专家、高校教授等相关人员为对象，进行调查问卷及访问。问卷使用1～9 标度法将每层因素评价指标两两对比，建立判断矩阵，得出其重要性大小，重要性标度法取值如表2 所示。

表2 重要性标度法取值

3.2.3 一致性检验

3.2.4 权重计算结果

本文以一级指标为例，以装配式地铁车站行业专家、经验丰富的从业者、高校教授等相关人员为对象，通过问卷调查法，得到判断矩阵和相应权重，如表3 所示。

表3 一级指标判断矩阵

由表3 计算：

检测该判断矩阵一致性：

由计算结果可得判断矩阵通过一致性检测。

本文运用相同的方法构建二级指标判断矩阵，再进行一致性检验，可得装配式地铁车站成本影响因素权重表，如表4 所示。

表4 装配式地铁车站成本影响因素权重

由表4 可得，一级指标中预制构件生产制造权重最大，与之对应的二级指标中权重最大的是预制车站材料费；一级指标中车站主体安装施工权重较大，与之对应的二级指标中，施工步序权重最大。

4 措施与建议

4.1 生产阶段成本控制

（1）提高预制构件生产技术和标准化的程度。运用先进生产模式，如机组、传送带流水线等方式提高工厂生产预制构件效率、保证构件品质。

（2）控制材料采购、领取与使用。将实际使用量与清单使用量进行对比，安排专人清点，杜绝浪费材料；通过多方渠道联系供货商以寻求低价高能的材料。

（3）合理确定预制率。预制率直接影响了构件成本和生产速度，在设计阶段应寻找一个预制率平衡点以控制成本。

4.2 施工阶段成本控制

（1）对施工人员进行管控。确保在施工过程中任务落实到位，达到施工速度快、缩短工期、节省成本的高质量要求，各阶段完工后应进行深度复验。

（2）提高拼装速度与精度。装配式地铁车站预制构件的拼装是一个重要的过程，提高拼装速度直接降低了人工使用费和大型吊装机器吊装费用。

（3）合理进行施工组织管理：采用科学先进的吊装拼接方法有利于提高施工技术人员专业水平和施工效率。

4.3 运输阶段成本控制

（1）确定合理的运输方案：根据预制构件的尺寸、重量、形状等特点以及道路情况、施工现位置选择合适的方案。

（2）确定运输路线距离。由于运输成本随运输距离增加而增加，因此预制构件厂的选择最好在80km 左右，不超过100km。

（3）合理安排运输顺序。结合现场施工情况、施工进度安排合理的运输顺序；所需构件应提前运输，及时供应，不宜超前运输。

5 结语

装配式地铁车站是我国地铁车站未来发展建设的一种新兴形式，但受到技术、环境等因素的限制，导致了装配式地铁车站建设成本偏高，使其发展较为缓慢，推广程度较低。因此为解决该问题，本文对装配式地铁车站成本影响因素指标进行研究和优化，采用文献调研法、专家调查法、问卷调查法、层次分析法对其成本影响因素进行分析，从多角度、多方面提出改进建议，得出以下结论。

（1）通过文献研究法对初始成本影响因素进行识别，结合问卷数据和专家调查法完善影响因素，建立影响因素指标体系，一级指标分为政策、设计规划、生产制造、构件运输、安装施工、其他因素。

（2）通过层次分析法计算影响因素指标体系权重，根据结果进行重要性排序。一级指标中，预制构件生产制造因素影响最大，该一级指标的二级指标中预制车站材料费的影响最大。

（3）根据研究成果，本文提出重要阶段的成本优化建议以降低装配式地铁车站建设成本，推动预制装配式技术在地铁车站建设的广泛应用。