預(yù)制箱涵代替現(xiàn)澆箱涵的經(jīng)濟(jì)性研究

劉學(xué)峰，肖 祥，趙國磊，劉成濤

（1.山東電力工程咨詢院有限公司，山東 濟(jì)南 250013；2.濟(jì)南和源工程咨詢有限公司，山東 濟(jì)南 250000；3.山東恒基電力工程監(jiān)理有限公司，山東 聊城 252000）

0 引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城鎮(zhèn)化水平持續(xù)提升，城市地下基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也步入快車道，城市配電線路逐步由架空線路改為電纜線路，由地上改為地下。各地通過地下綜合管廊建設(shè)，提升城市服務(wù)便利程度、完善城市功能、提升城市形象。

同時(shí)，隨著我國經(jīng)濟(jì)由高速增長階段轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段，建筑業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展已經(jīng)迫在眉睫。建筑行業(yè)迫切需要引進(jìn)更先進(jìn)的生產(chǎn)方式和管理理念，來解決傳統(tǒng)建筑行業(yè)所面臨的環(huán)境污染、高耗能問題。因此，裝配式建筑、電纜箱涵由常規(guī)的現(xiàn)澆模式改為預(yù)制式勢在必行[1]。

本文分析預(yù)制箱涵的優(yōu)勢和經(jīng)濟(jì)效益，提出預(yù)制箱涵成本控制策略，以促進(jìn)預(yù)制箱涵的推廣應(yīng)用。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和市場環(huán)境的成熟，預(yù)制箱涵在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)勢將進(jìn)一步突顯。

1 預(yù)制箱涵優(yōu)勢分析

目前，電纜隧道工程已有部分地區(qū)開始試驗(yàn)采用預(yù)制箱涵，并有較為成功的實(shí)施案例，取得了一定成果。與現(xiàn)澆箱涵相比，預(yù)制箱涵具有一定的優(yōu)勢。

1）施工周期短?，F(xiàn)澆箱涵一般以20～30 m為一個(gè)施工段，逐段施工，現(xiàn)場需要經(jīng)過土方開挖、地基處理、鋼筋綁扎、混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)、回填等施工流程，施工工期較長，一旦遇到雨雪天氣頻發(fā)、地下水位高、邊坡不穩(wěn)等不利情況，施工效率會(huì)降低。預(yù)制箱涵的整個(gè)制造過程在工廠進(jìn)行，不涉及外部因素，相對(duì)可控，在加工完成、混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，將預(yù)制箱涵運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場并吊入溝槽預(yù)定位置，實(shí)現(xiàn)邊開挖邊吊裝邊覆土的流水施工，相比現(xiàn)澆箱涵施工可縮短現(xiàn)場作業(yè)時(shí)間[2]。

2）工程質(zhì)量有保證。預(yù)制箱涵在工廠生產(chǎn)，機(jī)械化程度高，有完善的質(zhì)量管控體系，其生產(chǎn)過程嚴(yán)格，不受外界干擾，生產(chǎn)的成品混凝土箱涵密實(shí)度高、抗?jié)B性能好?，F(xiàn)澆箱涵受加工場地狹小、施工場地相對(duì)開放、雨雪天氣等外部因素干擾，容易產(chǎn)生混凝土離析分層、密實(shí)性差和抗?jié)B性能不好等質(zhì)量問題。

3）節(jié)省材料。預(yù)制箱涵混凝土制作自動(dòng)化程度高，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)配料、攪拌，機(jī)械高頻振動(dòng)成型，蒸汽養(yǎng)護(hù)，技術(shù)水平高且不受外部環(huán)境影響，因此采用更薄的壁厚就能保證結(jié)構(gòu)和受力要求。

4）環(huán)境友好。在施工現(xiàn)場進(jìn)行現(xiàn)澆混凝土的攪拌、澆筑，容易產(chǎn)生大量的粉塵、噪音，如果箱涵設(shè)置在馬路下方，需要長時(shí)間封路，會(huì)給周邊居民的生活和出行帶來較大影響。預(yù)制箱涵工廠化生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場快速開挖、安裝、回填的流水施工，可降低對(duì)外部環(huán)境的影響。

2 預(yù)制箱涵經(jīng)濟(jì)效益分析

2.1 預(yù)制箱涵成本分解

預(yù)制箱涵生產(chǎn)建造過程可以分為設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)輸和現(xiàn)場施工4個(gè)階段。根據(jù)各階段的工作內(nèi)容，結(jié)合預(yù)制箱涵的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝、大件運(yùn)輸和現(xiàn)場安裝工藝，對(duì)其成本進(jìn)行分解，具體如表1所示。

2.2 主要影響因素分析

構(gòu)建影響因素評(píng)價(jià)模型，通過模糊互補(bǔ)判斷矩陣計(jì)算指標(biāo)權(quán)重，對(duì)其進(jìn)行定量分析。模糊互補(bǔ)判斷矩陣通常表示為A=(aij)n×n，aii=0.5，且aij+aji=1，(i，j=1，2，3，···，n)，其中aij為每個(gè)影響因素兩兩比較的得分。本文利用表2中的標(biāo)識(shí)度來構(gòu)建模糊互補(bǔ)判斷矩陣[3]。

表2 模糊互補(bǔ)判斷矩陣標(biāo)識(shí)度

2.3 成本控制策略

針對(duì)以上成本影響因素，結(jié)合預(yù)制箱涵工程實(shí)施過程，從設(shè)計(jì)優(yōu)化、因地制宜、外部環(huán)境3個(gè)方面來研究預(yù)制箱涵的成本控制策略。

1）設(shè)計(jì)優(yōu)化。工程設(shè)計(jì)決定項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)型式、工程量等重要因素，將決定項(xiàng)目70%的成本。因此要盡早確定設(shè)計(jì)方案，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，做好設(shè)計(jì)優(yōu)化工作，及時(shí)下發(fā)施工圖，做好施工圖紙會(huì)審及設(shè)計(jì)交底工作，同時(shí)盡量避免設(shè)計(jì)變更，減少因變更增加的費(fèi)用及返工費(fèi)用。

2）因地制宜。預(yù)制箱涵工廠一次性投入較大，箱涵成本與模具的周轉(zhuǎn)次數(shù)、廠房設(shè)備折舊和攤銷有較高一致性。成熟的預(yù)制箱涵市場環(huán)境，足夠多的廠家供應(yīng)，是保證預(yù)制箱涵實(shí)施的關(guān)鍵。因此，應(yīng)對(duì)周邊市場環(huán)境做好調(diào)研，是否有足夠多的預(yù)制箱涵工廠，是保證預(yù)制箱涵供應(yīng)、降低預(yù)制箱涵成本的重要因素。

3）外部環(huán)境。預(yù)制箱涵相比現(xiàn)澆箱涵最大的優(yōu)勢是施工速度快、對(duì)外部環(huán)境影響小，因此應(yīng)用于城市主干道路下設(shè)置的綜合管廊，可避免長期封路，緩解城市交通壓力。從社會(huì)綜合效益角度出發(fā)，在不允許長期封路的地區(qū)，在預(yù)制箱涵市場成熟、成本可控的情況下應(yīng)優(yōu)先選擇預(yù)制箱涵。

3 實(shí)例分析

3.1 項(xiàng)目概況

某項(xiàng)目電纜長度約3.4 km，全線主體采用內(nèi)截面為2.6 m×2.3 m的預(yù)制箱涵、C40防水混凝土，其抗?jié)B等級(jí)為P8，特殊段及接頭井等位置局部現(xiàn)澆。該項(xiàng)目全部位于城區(qū)，沿城市道路綠化帶走線，平地占100%，交通條件良好。

3.2 技術(shù)經(jīng)濟(jì)對(duì)比分析

在設(shè)計(jì)階段，對(duì)該電纜隧道采用預(yù)制箱涵還是現(xiàn)澆箱涵進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。本文選取標(biāo)準(zhǔn)段，對(duì)采用不同型式箱涵的技術(shù)方案進(jìn)行對(duì)比，如表3所示。

表3 標(biāo)準(zhǔn)段技術(shù)方案對(duì)比

根據(jù)《電網(wǎng)工程建設(shè)預(yù)算編制與計(jì)算規(guī)定（2018年版）》《電力建設(shè)工程預(yù)算定額（2018年版）》、當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)工程造價(jià)信息等文件，計(jì)算兩個(gè)方案的造價(jià)，如表4所示。

表4 標(biāo)準(zhǔn)段造價(jià)對(duì)比單位：萬元

經(jīng)測算，預(yù)制箱涵靜態(tài)投資較現(xiàn)澆箱涵低11.37%，主要是因?yàn)椴捎妙A(yù)制箱涵混凝土材料量減少，項(xiàng)目所在地有成熟的預(yù)制箱涵制造廠家，且競爭充分，導(dǎo)致預(yù)制箱涵成品價(jià)格較為便宜，且運(yùn)輸費(fèi)用較低。經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)對(duì)比分析，本工程優(yōu)先采用預(yù)制箱涵。

4 結(jié)語

目前，預(yù)制箱涵的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)已經(jīng)相對(duì)成熟，且具有施工周期短、工程質(zhì)量有保證、節(jié)省材料等優(yōu)勢。本文對(duì)預(yù)制箱涵的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了分析，確定了影響其費(fèi)用的主要因素，有助于預(yù)制箱涵的推廣和應(yīng)用。