地铁工程施工中的工程造价影响因素分析及其成本管控

崔俊 CUI Jun；廖志平 LIAO Zhi-ping

（武汉市工程咨询部有限公司，武汉 430000）

0 引言

随着城市化的不断发展，为了缓解城市内的交通压力，地铁轨道工程作为一个不占用地上空间的交通工程成为了现在人们出行的重要方式[1]。地铁工程从建造到运营使用的过程中主要有以下几个阶段：投资决策阶段、设计阶段、招投标阶段、施工阶段和竣工验收阶段[2]。不同的阶段对应不同的成本管控方法。在投资决策阶段能够初步的决定整个地铁工程的造价；在设计阶段对地铁工程进行详细的设计能够更进一步的明确其总成本；在招投标阶段通过合理的竞争能够产生价格优惠的施工单位；在施工阶段通过施工工艺和设备的选择能够最大程度的减少施工阶段的造价；在竣工验收阶段通过分部分项的验收能够确保在成本范围内达到设计要求[3-5]。

地铁工程施工中的工程造价主要体现在其轨道的铺设过程中。城市内的地铁轨道工程主要有钢轨、轨枕、道岔、道床和相应的设备构成[6]。根据地质特点和设计的要求，地铁轨道工程一般造价在1500～2200 万/延公里。国内外学者对地铁造价影响进行了分析，Domenico Gattuso[7]利用成本函数分析了欧洲地铁运营成本；何英南[8]研究了复杂艰险铁路隧道的成本控制问题，从工程技术、经济、管理和政策方面分析了影响铁路成本的因素；段晓晨[9]等针对海外铁路项目的成本研究了一套基于PSO 和BPNN 的人工只能估算模型，更好地补充了传统估算方法的劣势；刘云亮[10，11]以盾构法开挖地铁车站工程为例，对比分析了矿山法和盾构法的工程造价；余轲[12]通过建立模拟方案，分析了列车的不同编组对地铁工程造价的影响。本文针对城市地铁工程，分析其在施工过程中影响其造价的因素并从成本管控的角度阐释需要进行的措施。

1 地铁工程施工阶段成本估算的相关理论

地铁工程在进行投资决策时，其项目资金在各个阶段都会有现金的流入和流出。项目在不同的周期内发生的资金流动可以折算到项目的最开始阶段，其计算方式为：

上式中：P、Ft、n、ic分别代表的是：项目的现值、第t年项目现金流出、方案的生命周期和项目的基准收益率。

现在的学者在研究工程项目的全生命周期时说使用的模型大多采用的是NPV 法[13]：

上式中：

NPVj为地铁工程全生命周期的现值和；

T1、T2、T3、T4分别为：可行性研究的时间、勘察设计的时间、施工的时间、竣工验收的时间；

dSAVj为地铁工程方案期末回收期的折现值。

通过上式的计算过程中可知：地铁工程施工阶段的成本可以通过一定的辩护由其最开始的现值转化为其施工各个阶段所产生的成本。

2 地铁工程施工中造价的主要影响因素

地铁工程在施工过程中，轨道床作为一个造价耗费很高的材料占据了地铁造价的很大一部分[14]。本节以地铁施工过程中其铺轨的轨道床作为研究对象，重点研究影响其造价的因素。在铺轨道的过程中，轨道的工程量的多少很大程度上取决于地铁的减振措施的好坏。表1、表2 所示分别为减振措施和减振比例对轨道造价的影响。

表1 减振措施对轨道指标的影响

表2 减振比例对轨道指标的影响

对于普通的地铁轨道工程，研究发现：当环境振动影响较大时，此时地铁轨道轨枕上设置液态阻尼弹簧道床更有利于道床的节约；当轨道距离建筑物在5～10m 之间时，为了能够控制声音的噪声，一般采用橡胶隔振措施；对于其他的普通情况采用的是减振扣件措施[15]。

地铁工程施工过程中的减振措施的选择直接影响着其造价。从表1 中可以看出：当地铁轨道不采用任何减隔震措施时，其每公里的造价约为1425.06 万元。当在施工的过程中有10%的考虑了减振扣件，其每公里的造价会有小幅度的增加。当在地铁施工的过程中分别使用了橡胶减振措施、液态弹簧阻尼轨道时，其每公里的价格分别为：1526.59 万元、1689.54 万元，分别上涨了7.14%和18.56%。这也充分的反应了同比例的减振措施下，采用液态弹簧阻尼轨道更加的花费成本。

表2 所示为不同减振措施在不同减振比例下其对地铁工程造价的影响。从表2 中可以看出：随着减振扣件的比例逐渐增加，地铁工程的每公里费用也在不断的增加。地铁减振扣件的比例从0 上升到30%时，其建造费用指标也从1425.06 万元/公里增加到1521.36 万元/公里，增加6.76%，地铁造价的增长幅度与其减振扣件比例基本成正相关。

3 地铁施工时的成本管控

由于地铁施工过程中的轨道铺设是其中隧道部分的主要造价，轨道的减振措施对于地铁施工轨道造价的影响又有直接的关系。所以在地铁施工的过程中需要随着现场地质和环境状况进行判断，尽量的节约成本[16]。

本文选择了武汉某地铁建设为例进行分析。其轨道工程主要采用的是6 辆B 型车组。对其地铁施工过程中车站的造价进行分析。选取了车站的宽度、柱墩形式、横向跨度和纵向柱距进行对比。地铁工程各种不同类型结构布置方案不同，如表3 所示。

表3 地铁工程各类结构布置方案

为了能够更好的进行对比分析，本文对以下的计算条件进行统一：

①地铁工程的防护结构采用复合墙的形式，全范围内防水；

②地铁工程在开挖的过程中采用明挖法，覆土深度为3m；

③地铁工程的地面超载限值为25kPa，荷载按设计规范要求取值。

从表3 中可以看出：地铁工程在施工的过程中针对无柱单跨结构其跨度相对最大。当站台的宽度为8m 时，其单跨无柱的横向最大跨度可达15.5m，比11m 的单柱双跨结构的横向跨度大51%。为了保证地铁工程在施工的过程中的稳定性能，在选择地铁车站站台宽度时会预留一部分的安全储备。

针对表3 中的无柱地铁站台样式，由于其横向跨度过大，无法保证其安全性能，故本文不以考虑。对常见的单柱、双柱地铁车站，本文从其结构形式等详细的参数进行分析。其不同结构形式对应的车站公区内的造价概算如表4 所示。

表4 不同结构方案车站公共区造价概算对比

从表4 中可以发现：地铁车站的柱的结构形式能够很大程度上影响地铁的总造价。双柱车站相对于单柱车站来说，其每延米的造价相对高13%左右。根据地铁车站的具体造价概算指标可以分析出其车站公区内每米和每平方米的造价情况，如图1 和图2 所示。

图1 车站公共区每平方米造价对比

图2 车站公共区每米造价对比

结合表4、图1 和图2 可知：

①地铁工程中车站在考虑每平方米的造价时，其主要受柱的布置状况影响。无柱的造价明显比单柱和双柱的造价每平方米更高。其中10m 单柱的造价指标1.056 元/m2最经济。这也反应了地铁车站中适当的增加柱墩有利于节约整体车站站台的造价。

②相对于单柱会双柱地铁站台来看：同样的柱墩形式，当跨度更大时，其造价相应的也会增加。11m 单柱指标为1.062 万元/m2，10m 单柱的指标为1.056 万元/m2，增加幅度为5.68%。

4 结论

地铁工程在施工阶段影响其造价的主要因素是轨道的铺设长度和其利用率。在综合考虑环境和地质等条件的情况下选择合适比例的减振措施可以很好地降低地铁工程的施工成本。同时，从综合造价成本来说，地铁工程车站站台的造价指标对于地铁工程的整体造价也有着很大的影响。分析表明：地铁车站中适当的增加柱墩有利于节约整体车站站台的造价。同样的柱墩形式，当跨度更大时，其造价相应的也会增加。