预制预应力混凝土小箱梁的经济指标分析

预制预应力混凝土小箱梁的经济指标分析

熊蕾

熊蕾

广州市市政工程设计研究总院广东广州510060

摘要：预制预应力混凝土小箱梁被广泛应用于桥梁工程中，本文根据本人任职单位设计的多座预制预应力混凝土小箱梁桥工程的造价指标及主要构件工程量指标进行计算、分析和研究，总结出影响预制预应力混凝土小箱梁造价的主要因素，为今后类似工程造价的编制提供参考和借鉴，并提出控制桥梁工程造价的建议。

关键词：桥梁工程；预制预应力小箱梁；经济指标

在我国，随着桥梁建设的快速发展，桥梁的结构形式越来越多，对桥梁的各项性能要求也越来越高，中小跨径桥梁在桥梁工程中占绝大部分，而预制预应力混凝土小箱梁结构则被广泛应用于中小跨径桥梁工程中，如中桥、小桥、城市高架桥、立交桥和独立大桥及特大桥中的引桥等。预制预应力混凝土小箱梁具有梁高小、抗弯强度高、剪应力小、抗扭刚度大、横向荷载分配均匀、稳定性好等良好的受力性能。此外，预制预应力混凝土小箱梁结构简单，设计施工难度低，经验成熟，采用工厂统一预制，施工工期短，对交通和环境影响较小。因此，对预制预应力混凝土小箱梁结构进行经济指标分析和总结，不仅可以为类似工程的估算、概算、预算编制提供经验数据，更对桥梁工程的造价控制具有重要的意义。

一、桥梁工程造价编制依据

本文选取本人近几年参与的预制预应力混凝土小箱梁桥梁工程作为经济指标分析依据，这12座桥均为广东省的项目，道路等级为城市主干道，设计速度为60km/h，设计荷载为城-A级，结构设计安全等级为一级，桥梁工程造价（建筑安装工程费）编制依据为国家标准《建设工程工程量清单计价规范》（GB50500-2013）、粤建市[2010]15号《广东省建设工程计价通则2010》、《广东省建设施工机械台班费用2010》、《广东省市政工程综合定额2010》和穗建筑[2011]476号《广州市市政工程补充综合定额2011》。由于这12座桥的设计时间不同，为了便于比较，材料价统一按2014年第二季度广州地区建设工程常用材料综合价格和广州地区建设工程材料（设备）厂家价格信息计算，机械台班价格统一按2014年第二季度广州地区建设工程机械台班指导价格计算。

二、桥梁工程主要经济指标分析

1、桥型布置、工程费用和造价指标见表1。

表1桥型布置、工程费用和造价指标

2、各部分工程量和经济指标分析

2.1桩基础（钻孔灌注桩）

钻孔灌注桩的造价由钻孔、入岩、凿桩头及其石方运输、泥浆运输、桩钢筋制安、钢护筒埋设、桩基检测钢管安装等主体费用及相应的措施费用（如水上桩基平台等）组成，其造价占桥梁工程总造价的比重约为28~51%，由表2可知钻孔灌注桩的造价约为1600~2800元/m2，混凝土用量约为0.78~1.08m3/m2，钢筋用量约为75~90kg/m3，影响钻孔灌注桩造价的主要因素是桥梁工程所在地的地质条件、桩径、桩长、混凝土强度等级、钢筋含量以及桩基所处位置（陆地上还是水中）。如果桩基在水中，钢护筒的数量随之增加，而且与桩基的根数、桩径、水深成正比，桩径越大、根数越多、水越深，钢护筒的造价就越高，此外，水中桩还要考虑水上桩基平台的措施费，因此水中桩的造价比陆地桩的造价高出很多。桩基的钢筋用量主要与桩基的受力方式和桩径有关，端承桩的每立方混凝土钢筋含量比摩擦桩要高，而桩径越小，每立方混凝土钢筋含量就越高。

表2钻孔灌注桩、承台工程量及经济指标

2.2承台

承台的造价由混凝土浇筑费用、钢筋制安费用及相关措施费（如模板制安，水中承台的钢套箱制安等）组成，其造价占桥梁工程总造价的比重约为2~12%，由表2可知承台的造价约为1140~2600元/m3，混凝土用量约为0.07~0.65m3/m2，钢筋用量约为95~116kg/m3。承台造价主要由承台的形状（受桩的根数、平面布置等因素影响）、承台的混凝土强度等级、钢筋含量（根据受力计算所得，造价受圆钢、螺纹钢所占比例影响）及承台位置（水中承台因需要考虑围堰施工措施而使得造价增加）等因素影响。

2.3桥台、桥墩、桥墩盖梁

桥台、桥墩、桥墩盖梁的造价由混凝土浇筑费用、钢筋制安费用及相关措施费（如模板制安，脚手架安拆等）组成，桥台、桥墩和桥墩盖梁造价占桥梁工程总造价的比重分别约为0.3~10%、0~1.5%、0~4%，由表3可知桥台的造价约为1650~1800元/m3，混凝土用量约为0.01~0.33m3/m2，钢筋用量约为120~140kg/m3，桥墩的造价约为2000~2800元/m3，混凝土用量约为0.01~0.03m3/m2，钢筋用量约为180~320kg/m3，桥墩盖梁的造价约为1800~2020元/m3，混凝土用量约为0.07~0.09m3/m2，钢筋用量约为170~230kg/m3。桥台、桥墩的混凝土用量及钢筋用量主要受墩台类型（轻型桥台、U型桥台、柱式墩、Y型墩、V型墩、薄壁墩等）、墩台外形尺寸及高度等因素影响。桥墩盖梁的造价主要受桥墩盖梁的混凝土强度等级、结构类型、外形尺寸及桥墩高度等因素影响。

表3桥台、桥墩、桥墩盖梁工程量及经济指标

2.4预制小箱梁

预制预应力混凝土小箱梁的造价由预制小箱梁、现浇湿接缝、横隔板、钢筋、钢绞线、模板及吊装机械等费用组成，其造价占桥梁工程总造价的比重约为25~40%，由表4可知预制预应力混凝土小箱梁的造价约为3700~4700元/m3，混凝土用量约为0.38~0.45m3/m2，钢筋用量约为180~200kg/m3。预制预应力混凝土小箱梁的每平方混凝土用量主要受小箱梁的截面尺寸、湿接缝的宽度、端横梁及横隔板的混凝土用量等多方面因素影响，而钢筋和钢绞线的用量则主要由小箱梁的受力特点决定。预制小箱梁的预制部分和现浇部分（湿接缝、端横梁、横隔板）的体积比例不同以及施工方法的不同是造成预制预应力混凝土小箱梁每立方造价差异的主要原因。

表4预制预应力混凝土小箱梁、桥面系及其他附属工程工程量及经济指标

2.5桥面系及其他附属工程

桥面系及其他附属工程包括桥面现浇层、桥面铺装、桥头搭板、防撞墙、人行道板及底座、支座、伸缩缝、桥面防水层、桥面排水管、锥坡等，由表4可知该部分单位面积造价约为600~1500元/m2，混凝土用量约为0.18~0.41m3/m2，钢筋用量约为158~190kg/m3，桥面系及其他附属工程的经济指标差异主要跟其包含的内容不同有关，有些桥梁不需要做桥上人行道，有些不需要设置锥坡，那么单位面积造价就会降低，此外，该经济指标还跟桥梁长度、桥梁宽度和桥梁连续方式有关，桥梁长度相同，宽度较小的桥梁的附属工程的每平方造价越高，采用桥面连续的桥梁用钢量较大，则桥梁造价越高。

三、总结

从以上桥梁工程造价指标分析来看，桥梁宽度相同，桥梁长度（跨径）越大，桥梁单位面积造价越低，这是因为下部结构的造价差异不大，上部结构、附属结构的造价跟桥长（跨径）成正比，所以下部结构的造价分摊到桥梁面积计算经济指标时，面积大的桥造价就低，而本文中的1号桥和2号桥则是例外，1号桥的经济指标比2号桥要高，经分析，1号桥为与两边现状道路接顺，所需土方量较大，因此经济指标较高。同样的，当桥梁长度（跨径）相同时，桥梁单位面积造价与桥梁宽度成反比，因为附属结构诸如人行道、防撞墙等与桥梁长度有关，桥梁长度相同，附属结构造价差异较小，所以面积越大，造价就越低。

由各部分经济指标分析来看，钻孔灌注桩和预制预应力混凝土小箱梁的建安工程费所占的比重最大，这两部分是桥梁工程造价控制的重点。

钻孔灌注桩的费用占比变化幅度较大，主要是因为桩基础受地质条件影响，不确定性比较大，本文第3~12号桥位于南沙地区，地质条件非常差，因此桩基费用高，占桥梁造价比重大，所以，这要求勘察人员要做好地质勘察工作，提取较为精准的勘察数据，设计人必须做好方案比选工作，根据地质条件来优化桩型、桩径、桩长和含筋量，像有些地区的岩层处于较深位置，就不一定要设计成嵌岩桩，上面土质较好的可以设计成摩擦桩，减少桩长，节约造价。

要控制预制预应力小箱梁的造价，就要求设计人摒弃保守设计，不盲目加大安全系数，应在保证承载力等功能要求的前提下优化箱梁截面尺寸和含筋率，节约混凝土和钢筋用量，以降低上部结构的造价，除此之外，施工工期、施工方法直接影响上部结构的造价，例如预制预应力小箱梁的预制底座个数，应结合施工工期和预制场地面积，根据施工进度计划和周转使用次数来计算，以计算出适合工期和质量要求的最少底座数量，又如预制预应力小箱梁的吊装，有单导梁、双导梁、跨墩门架等方法。不同的施工方法，所需机械设备都不同，造价差别也较大，因此要根据施工现场条件来选择既合理又经济的施工方法。如果一个项目中有多座结构相同的桥梁，应根据工期来组织流水作业，以提高脚手架、模板、预制构件底座等辅助设施的利用效率，从而降低桥梁工程的造价。

参考文献：

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