采用双轮铣成槽的地下连续墙围护结构工程费用指标分析

用指标，并分析了墙身厚度、成槽深度及岩层类型等因素对费用指标的影响，对比了双轮铳与传统机械的

成槽综合单价及成槽效率。双轮铳设备成槽费用单价高,但是其成槽效率高，适用于低净空作业、超深地

下连续墙成槽、工期紧张的特殊情况。【关键词】双轮铳地下连续墙费用指标Cost Index Analysis of Diaphragm Wall Enclosurestructure with Double Wheel Trench CutterHOU Wenlong(China Railway SIYUAN Survey and Design Group Co., Ltd WuHan 430063)[Abstract】This paper combs the construction process of the diaphragm wall enclosurestructure with double

wheel trench cutter. Theenclosure structure project in Wuhan is taked as an example to calculate its cost index,

and analyze the influence factors such as the thickness of the wall, the depth of thewall and the type of rock for­mation. Then the cost and efficiency of double wheel trench cutter are compared with conventional machinery.

The cost ofdouble wheel trench cutteris high, but it's efficient, which is suitable for special situations such as low clearance operations, ultra-deep diaphragm wall, and tight construction period.[Key words] double wheel trench cutter; diaphragm wall; cost index例，分析其费用指标。该车站位于武胜路立交桥下 方，车站范围内的高架桥桥下净空仅4.6m,车站围 护结构采用1000mm厚地下连续墙，设计深度约为

1概述在城市轨道交通工程施工中，地下连续墙围护 结构被广泛应用于基坑支护体系，但是传统的成槽

52m,为减少桥面下地连墙施工对桥桩基础的影响, 对地下连续墙采用双排高压旋喷桩加固槽壁和边 坡。为了避免交通拥堵不影响路面交通，需要在不 拆除立交桥的前提下完成地下连续墙施工。传统 的成槽机械在4.6m的净空下无法施工，在这种情 况下只有采用超低净空双轮铳设备。机械具有一定的局限性。若在岩石坚硬、岩层厚的 地质条件下施工地下连续墙,采用传统的成槽机械, 则可能出现偏孔、连续墙鼓包、钢筋笼卡笼等施工

质量问题，且施工效率较低,影响工程进度叫或者

在一些特殊施工条件下，传统成槽机械没有足够的 作业空间开展施工。若采用先进的双轮铳成槽设 备,则可以有效避免上述问题。与传统的地下连续

2双轮铳地下连续墙施工工艺分析地下连续墙围护结构的工程费用指标，需

墙工艺相比，双轮铳成槽技术施工精度及施工效率 高、对环境影响小、地层适用范围广,可通过更换不 同类型的刀具即可在不同硬度地质中开挖。双轮

要先厘清其施工工序。地下连续墙围护结构施工

主要由导墙施工、泥浆制备、成槽施工、接头安装、 钢筋笼制作与安装、混凝土浇筑等施工工序组成,

铳设备的成槽费用较高，是其难以大范围推广使用 的重要原因之一。地下连续墙浇筑完成后进行冠梁及挡墙施工,其施 工流程如图1所示。本文以武汉6号线武胜路站围护结构工程为

2019 No.4采用双轮铳成槽的地下连续墙围护结构工程费用指标分析侯文龙75图1双轮铢成槽施工流程图2.1导墙施工放线完成后，采用反铲挖掘机开挖导墙沟槽,

同时按照设计要求绑扎、安放导墙钢筋；安装模板 及支撑并浇筑凝土,要求均匀振捣，以表面泛浆，混

凝土面不下沉为准。地下连续墙施工完成并达到 设计强度后,将导墙拆除。2.2泥浆制备根据现场泥浆储备要求,砌筑泥浆池以储存和

回收泥浆。泥浆采用膨润土、纯碱、竣甲基纤维素 钠溶液(CMC)等按一定比例配制。在施工场地设 置泥浆处理系统，用于泥浆的制备、储存、输送、循 环、分离等工序。2.3成槽施工在铳槽机进入导墙之前,调整铳轮两侧水平平 行于导墙面，再将铳轮置入导墙中并固定铳槽机导

向架，防止铳轮发生偏移。在成槽过程中，实时监 控成槽垂直度，若发生偏移，则可通过改变铳轮滚

筒速度、调整切削轮与铳架的倾斜度等方式进行纠 偏，从而保证地连墙的垂直叭2.4刷壁和清底槽段挖至设计标高后，采用刷壁器清洗先行幅

接头面上的沉磴或泥皮。刷壁完成后进行清底作

业，利用底部的泥浆泵循环系统清除槽底沉渣，不

间断的向槽内泵入新鲜优质的泥浆，从而保持泥浆 液面高度，防止塌孔。2.5钢筋笼制作与安装钢筋笼的主筋采用机械接头，主筋与水平筋采

用点焊连接。竖向钢筋的底端500mm范围内稍向 内侧弯折，以避免吊放钢筋笼时擦伤槽壁。要在密

集的钢筋中预留出导管的位置，以便于灌注水下混 凝土时插入导管。为保证钢筋的保护层厚度，在钢

筋笼外侧焊定位垫块叭吊放钢筋笼采用50t辅助吊机配合150t主吊

一次性整体起吊入槽，同时在钢筋笼下端系上拽引 绳以人力操纵，防止笼抖动而造成槽壁坍塌以及钢

筋笼自身产生不可恢复的变形。2.6混凝土浇筑钢筋笼安放后4小时内浇灌混凝土，先在导管

内放置隔水球以便混凝土灌注时能将管内泥浆从 管底排出。混凝土浇注中保持连续均匀下料，导管

随混凝土浇注逐步提升，下口在混凝土内埋置深度 控制在1.5〜3.0m。混凝土浇注面高出设计标高,

待混凝土强度达到设计要求后，凿除地下连续墙超

灌混凝土。3双轮铳成槽地下连续墙工程费用在上述工艺流程的基础上，按照定额与工序一

一对应的原则，采用定额法测定双轮铳成槽的地下 连续墙工程费用，以武汉市6号线武胜路站为例,

采用武汉市城市轨道交通预算定额计算。3.1计算说明该地下连续墙墙身厚1000mm,成槽深度52m, 含钢量180kg/m3,成槽地层为土层，在桥面范围内

分成10幅分段施工。采用定额为《武汉城市轨道

交通工程消耗量定额及基价表(试行)》(2011)⑷,取 费执行鄂建文〔2018〕24号《关于调整湖北省建设工 程计价依据的通知》。武汉目前没有双轮铳成槽定

额，借用《广东省城市轨道交通工程综合定额》 (2018)的相关定额消耗量，采用补充定额的形式计 列双轮铳成槽费用,补充定额见表1。76铁道勘测与设计 RAILWAY SURVEY AND DESIGN 2019(4)表1双轮铳土层成槽定额含量表分类名称单位单价（元）消耗量人工人工费元-206.8膨润土kg0.2650碳酸钠kg1.6932.5排渣钢丝管材料m16000.444水m33.4945双轮铳槽机铳齿个2802.5其他材料费元121.69超声波测壁机台班184.590.26双轮铳成槽机台班机具22437.220.15自卸汽车装载质量8t台班467.470.716泥浆制作循环设备台班1761.310.43.2工程费用指标分析由定额计价法计算得出，采用双轮铳在土层中

成槽的地下连续工程费用指标为3812元/nf。该指 标为全费用综合单价，包含完成地下连续墙围护结

构工程所需人工费、材料费、机械费、管理费、利润、

措施费、规费、增值税之和。双轮铳成槽地下连续

墙围护结构的费用指标受地下连续墙深度、墙身厚

度、成槽入岩类型等因素影响叫3.2.1成槽厚度影响双轮铳成槽厚度越大，成槽费用越低，成槽定 额是按0.8m的成槽厚度编制，实际成槽厚度与定

额不同时,需按表2调整定额系数。表2双轮铳成槽定额系数调整表（厚度不同）厚度（mm）600800100012001500调整系数1.0210.980.950.923.2.2成槽深度影响双轮铳成槽深度越大，成槽费用越高，成槽定额是按40m以内的成槽深度编制，实际成槽深度与定额不同时,需按表3调整定额系数。表3双轮铳成槽定额系数调整表（深度不同）深度（m）40m以内40〜60m60m以上调整系数11.11.23.2.3岩层类型岩层风化程度越高，双轮铳成槽施工难度越

小，相应的人工、材料、机械的消耗量越少，因此成 槽入岩类型及各类岩层所占比例是影响地下连续

墙围护结构费用指标的重要因素，以武汉城轨定额

分别测算土层、全风化岩、强风化岩、中风化岩、微

风化岩等不同岩层类型的围护结构指标（表4）。由

表可知，双轮铳在土层中成槽费用仅占整个围护结 构工程费用的23%,当在中风化及微风化岩层中成

槽时，其费用占比将超过50%,是影响围护结构费 用指标的主要因素。表4岩层类型对地下连续墙围护结构费用指标的影响岩层类型土层全风化岩强风化岩中风化岩微风化岩费用指标（7U/m3）381247625641808110411成槽费用

占比23%34%42%56%63%注：双轮铳成槽定额借用《广东省城市轨道交 通工程综合定额》同（2018）4双轮铳成槽与传统成槽方式

费用指标对比地下连续墙施工采用不同的成槽设备,围护结

构费用指标则不同。若比较成槽设备不同导致的 围护结构费用指标差异，则只需对比成槽施工费用。4.1成槽费用指标对比分析以武汉6号线武胜路站围护结构施工为例，若现

场能够使用传统的液压抓斗成槽机施工，则其围护结 构费用指标经测算为3616 7U/m3,比采用双轮铳设备

施工节省约200元加。对比成槽施工费用，双轮铳成 槽设备成槽综合单价为929元伝,液压抓斗成槽机的

成槽综合单价为732元/m‘,具体费用对比见表5。表5不同设备土层成槽费用综合单价组成对比成槽综

综合单价组成（元/ m3）合单价人工费材料费机械 管理费、利

使用费润及取费双轮铳92922.29186.59471.39248.73液压抓斗 成槽机73287.0828423.86193.06在岩层中成槽，随着岩层硬度的增加，双轮铳

成槽的综合单价与传统成槽机械的差距越来越大, 具体见表6=表6不同设备在中风化岩层中的综合单价对比单位:元/nf强风化岩中风化岩微风化岩双轮铳239645476601液压抓斗成槽机+

冲击成孔机1321146816152019 No.4釆用双轮铳成槽的地下连续墙围护结构工程费用指标分析侯文龙774.2成槽效率对比分析经调查，若在土层等软弱地层中施工，液压抓

的风化程度越低，费用越高。(3)在岩层中施工双轮铳比传统设备的成槽综 合单价高，且岩层越硬，其单价差距就越大，但是双 轮铳的成槽施工效率则为传统设备的6倍。双轮铳设备成槽费用单价比传统的液压抓斗

斗的效率约为4〜5 m/h,双轮铳成槽效率可达 15m/h；若在中风化岩层施工，液压抓斗机配冲桩 机,成孔效率约为0.15m/h,双轮铳成槽效率可达0.8

〜lm/h叫在普通土层中，双轮铳的成槽效率是传 统设备的3倍，在岩层中施工的优势更加明显。因

成槽机较高，但是其成槽效率高，地层使用范围广,

可满足特殊条件下的施工要求，特别是在低净空作

此在施工工期紧张的情况下，采用双轮铳设备可以 业、超深地下连续墙、工期紧张的情况下，双轮铳有 具有不可替代的优势。获得较好的综合效益。5结论本文从武汉6号线的工程实例着手,对双轮铳

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对比，得出以下结论：(1) 在土层中采用双轮铳成槽的地下连续墙围 护结构费用指标约为3812元/nf,比传统机械成槽 费用指标高出200 7U/m3；(2) 影响双轮铳成槽的地下连续墙围护结构费

用指标的因素有地连墙的厚度、深度及岩层类型; 墙厚越大费用越低，墙深越大费用越高，成槽岩层

(上接第66页)范规定16cm时剪力滞系数最大，在 现状条件下的翼板与腹板交界处截面正应力最大;

跨中截面的剪力滞系数随着肋板厚度增加而减小,

横截面的正应力随着肋板厚度增加而减小，薄壁箱 梁为了减小自重而减小腹板厚度应该满足现行规

北京:人民交通出版社,2008.[2] 蔺鹏臻，扬子江,冀伟等.考虑剪力滞效应彩响的箱梁 变形修正计算方法[J].中国公路报,2013,1(26): 93-97.[3] 周世军，柳舒甫，张家玮.剪力滞对箱弯曲刚度影响的 分析[J].铁道学报,2010,32(4):92-95.[4] 丁南宏，林丽霞，钱永久.变截面箱梁剪力滞及剪切变 形效应近似计算方法[J].铁道科学与工程学报,2011, 8(1):

范的要求。(3)混凝土薄壁箱梁设计时充分考虑肋板厚度 对箱梁安全的影响，在保证安全的前提下，为了达

到大跨度的要求应在设计中研究薄壁箱梁肋板厚 度合理取值的问题。14-17.[5] 张元海，李乔.考虑剪滞变形时箱形梁广义力矩的数 值分析[J].工程力学,2010,27(4):30-36.[6] 张慧,张玉元，张元海等.单箱双室简支箱梁剪切变形 及剪力滞双重效应分析[J].应用数学和力学,2016,37 (8): 792-802.[7] JTG_D62-2004公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥 涵设计规范間.北京:北京铁道出版社,2002:33-34.参考文献[1]郭金琼，房贞政,郑振.箱形梁设计理论(第二版)[M].[8] 张士铎，邓小华,王文州.箱形薄壁梁剪力滞效应[M]. 人民交通出版社,1997.收稿日期：2019-1-29