胡丹萍，陳敘笛

（瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程學(xué)院，四川 瀘州 646000）

市政基礎(chǔ)設(shè)施的快速發(fā)展使得市政雨污管網(wǎng)改造加快，政府投資不斷加大。目前，大部分市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資來(lái)源于財(cái)政資金，隨著市政工程規(guī)模擴(kuò)大，工程投資成為制約市政雨污管網(wǎng)改造的重要因素。當(dāng)雨污管網(wǎng)穿越交通樞紐，施工作業(yè)會(huì)給市民生活、工作帶來(lái)諸多不變，如何選擇既對(duì)施工環(huán)境影響較小，又能節(jié)省投資的施工方案，成為投資方必須考慮的重要話題。常用的市政管道敷設(shè)方式有明挖施工和頂管施工。明挖施工是指一種先將地面挖開(kāi)，在露天情況下埋設(shè)管道，然后再覆蓋回填的地下工程施工方法。該方法施工技術(shù)簡(jiǎn)單、快速、經(jīng)濟(jì)，但阻斷交通時(shí)間較長(zhǎng)，噪聲與震動(dòng)較大。在交通繁忙的重要樞紐地段或鄰近建筑物較多，不適合進(jìn)行明挖施工的時(shí)候，頂管施工成為了較為經(jīng)濟(jì)的替代方案。頂管施工即在工作坑內(nèi)借助頂進(jìn)設(shè)備產(chǎn)生的頂力，將管道按設(shè)計(jì)的坡度頂入土中，并將土方運(yùn)走的施工方式。其優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)周圍環(huán)境影響較小，施工場(chǎng)地小，噪音小，而且能夠深入地下作業(yè)，這是明挖埋管無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。但該技術(shù)施工時(shí)間較長(zhǎng)，工程造價(jià)較高。本文通過(guò)L市配套管網(wǎng)二期工程為例，研究巖層環(huán)境下市政管網(wǎng)頂管施工與明挖施工造價(jià)，對(duì)比帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益，選擇最優(yōu)施工方案。

1 巖層環(huán)境下頂管與明挖施工方案分析

L市位于西南地區(qū)，該市地質(zhì)巖層多為砂巖，若采用頂管施工，L市所在省份定額缺項(xiàng)，且施工機(jī)械無(wú)法頂進(jìn)，需先開(kāi)孔，再將管頂入。經(jīng)與相關(guān)單位溝通及根據(jù)L市以往頂管工程施工實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，可采用水鉆進(jìn)行開(kāi)孔，再將管子頂入。其工序包括工作井與接收井水磚石方、工作井與接收井井底與井壁混凝土支護(hù)、頂管水鉆石方、管道頂進(jìn)、余方外運(yùn)等。

若采用明挖施工，工序包括拆除路面、破碎機(jī)破碎石方、裝運(yùn)卸石渣、管溝支護(hù)、管基砌筑、管道敷設(shè)、管溝回填、路面恢復(fù)等。

從工序上看，巖層環(huán)境下，頂管施工影響造價(jià)的主要因素為管道埋深與頂進(jìn)方式等；明挖施工影響造價(jià)的主要因素為管道埋深、開(kāi)挖方式、支護(hù)方式、路面恢復(fù)等。若采用放坡開(kāi)挖，支護(hù)費(fèi)用可降低，但路面破壞面積加大，路面恢復(fù)費(fèi)用會(huì)增加，交通疏散費(fèi)用亦增加。

2 巖層環(huán)境下頂管與明挖施工造價(jià)分析

2.1 明挖施工造價(jià)分析

L市配套管網(wǎng)二期工程管道埋深4～8m不等，地勘報(bào)告顯示，管道埋于砂巖與泥質(zhì)砂巖中，石渣棄于15km外的棄土場(chǎng)，棄方場(chǎng)地費(fèi)按10元/m3計(jì)算，材料價(jià)格參照L市2020年10期信息價(jià)及市場(chǎng)價(jià)。

污水埋地管網(wǎng)采用鋼筋混凝土管，承插式橡膠圈接口，管底基礎(chǔ)為砂石基層與混凝土基礎(chǔ)，管徑為800～2200不等。溝槽開(kāi)挖斷面圖中分層開(kāi)挖預(yù)留平臺(tái)寬度暫按3m計(jì)算，溝槽支護(hù)開(kāi)挖及回填采用拉伸鋼板樁連續(xù)打入形成鋼擋土板；拉伸鋼板樁嵌入土層的深度需大于等于上部開(kāi)挖溝槽的深度，經(jīng)市場(chǎng)調(diào)查，拉伸鋼板樁的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格為6m、9m、12m、15m、18m，因此，若溝槽深度為4m，則拉伸鋼板樁按9m的計(jì)算。

以二級(jí)鋼筋混凝土管d800，覆土4m深為例，明挖施工造價(jià)分析見(jiàn)表1。

表1 明挖施工造價(jià)分析表

覆土深度為4m、5m、6m、7m、8m明挖造價(jià)指標(biāo)見(jiàn)表2。

表2 不同覆土深度明挖造價(jià)指標(biāo)分析表

2.2 頂管施工造價(jià)分析

本次分析按水鉆開(kāi)孔考慮，以d800三級(jí)鋼筋混凝土專用頂進(jìn)管，覆土4m深為例，工作井尺寸為4900×2200，接收井為φ2500，工作井在完成頂管施工后廢除，在井內(nèi)重新修建檢查井。頂管施工造價(jià)分析見(jiàn)表3。

表3 頂管施工造價(jià)分析表

覆土深度為4m、5m、6m、7m、8m的造價(jià)指標(biāo)見(jiàn)表4。

表4 不同覆土深度頂管造價(jià)指標(biāo)分析表

2.3 巖層環(huán)境下不同覆土深度頂管與明挖施工造價(jià)對(duì)比分析

以管徑為d800鋼筋混凝土管為例，巖層環(huán)境下不同覆土深度頂管與明挖施工造價(jià)對(duì)比分析見(jiàn)圖1。

圖1 巖層環(huán)境下不同覆土深度頂管與明挖施工造價(jià)對(duì)比分析

通過(guò)分析可知，在巖層環(huán)境下，同一管徑的管道采用頂管施工和明挖施工造價(jià)指標(biāo)變化曲線不同。當(dāng)覆土較淺時(shí)，明挖施工顯得較為經(jīng)濟(jì)，頂管施工造價(jià)較高。隨著覆土加深，明挖施工造價(jià)大幅上升，而頂管施工造價(jià)變化則相對(duì)緩慢；當(dāng)覆土深度接近8m時(shí)，明挖施工造價(jià)超過(guò)頂管施工，原因在于埋深越大，管溝支護(hù)費(fèi)用越高，造價(jià)上升越快。

3 基本結(jié)論

巖層地區(qū)地下管網(wǎng)施工，當(dāng)場(chǎng)地條件不受限制，不考慮車輛和行人通行，開(kāi)挖地面恢復(fù)工程造價(jià)不高，鄰近無(wú)地下管線工程等情況時(shí)，開(kāi)挖深度較淺宜選擇明挖施工方案，開(kāi)挖深度較深，則宜選擇頂管施工方案；當(dāng)場(chǎng)地條件受限，交通流量較大，交通疏散費(fèi)用較高，開(kāi)挖地面恢復(fù)工程造價(jià)過(guò)高，或者施工地點(diǎn)位于商業(yè)或者工業(yè)地區(qū)，則宜選擇頂管施工方案。綜上，施工方案選擇要根據(jù)工程的實(shí)際情況，全面考慮，應(yīng)在滿足各類施工條件下，盡量降低工程造價(jià)，選擇更合理的施工方案。