考慮節點構造和施工技術的隔震建筑工程造價分析

林順建

(福建省建筑工程施工圖審查中心　福建福州　350005)

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考慮節點構造和施工技術的隔震建筑工程造價分析

林順建

(福建省建筑工程施工圖審查中心福建福州350005)

建筑結構應用隔震技術日趨成熟，但隔震建筑主體結構增加了隔震層，工程造價有所增加。與傳統抗震建筑相比，隔震建筑施工技術難度提高。采用現行建筑工程定額計算隔震層工程造價不能充分體現上述這些情況，造價偏低，對施工等參建企業的經濟效益有所影響。文章介紹了隔震建筑關鍵工序的施工技術和建筑構造，分析了引起隔震建筑工程造價增加的主要影響因素，并提出費用補償建議，最后例舉工程分析。結果表明，采用費用補償方法計算的隔震層造價與實際造價偏差小，能夠較好地體現隔震工程造價的實際情況，符合現行工程量清單計價規范且具有較好的適用性。

隔震建筑；施工技術；隔震層；工程造價

0　引言

目前，建筑結構隔震技術的應用已經相當廣泛，我國建成隔震建筑約5 000余棟。隨著建設經驗的積累，隔震建筑構造和施工技術的做法日趨成熟。2015年，住房和城鄉建設部頒布了《建筑隔震工程施工及驗收規范》[1](簡稱，2015《施工規范》，下同)進一步規范了隔震建筑構造和施工技術。但是目前對施工技術和構造措施對隔震建筑工程造價的影響研究較少。下預埋板的定位、隔震上下支墩鋼筋混凝土等工序施工難度較大，其費用如何在造價中體現，采用隔震技術的建筑如何合理估算其工程造價，隨著隔震技術的推廣應用，參與建設的各方單位也更加關注其對工程總效益的影響。

隔震建筑工程造價的確定是隔震技術在建筑行業中推廣的關鍵環節。目前有學者進行相關研究，黨育、杜永峰等[2]通過對甘肅4個不同情況的隔震工程，分析比較了隔震與不隔震時各項直接建設費用的增減情況，得出抗震設防烈度區的鋼筋混凝土的丙類建筑，在結構形式和設計方案合理的條件下，采用隔震技術，可一定程度上降低直接建設費用。吳應雄等[3-4]分析比較了隔震建筑和傳統的抗震建筑的造價，得出了隔震結構具有抗震性能高而且綜合造價經濟的優勢。褚青青等[5]通過對三個工程實例的初始造價分析，得出高烈度抗震設防區的鋼筋混凝土框架或框剪多、高層建筑，采用隔震設計可直接降低初始造價，烈度越高、層數越大、效果越顯著。

以上對隔震建筑工程造價的分析只是對隔震建筑與傳統的抗震建筑進行工程造價的增減對比，并沒有對隔震層復雜構造及施工工序對工程造價的影響展開詳細的研究。相對于傳統的抗震建筑，隔震層施工難度提高，同時建筑構造也提高了要求。基于此，本文以隔震建筑構造和施工技術研究為基礎，結合2015《施工規范》的具體規定，詳細分析隔震層施工關鍵工序對造價的影響，并給出相應的費用補償建議，為今后隔震建筑工程造價的確定提供參考。

1　關鍵工序及施工技術

隔震層部分是隔震建筑施工的核心，其主要的工作內容包括隔震層施工的準備工作、檢查驗收橡膠隔震支座(簡稱隔震支座，下同)及相關材料、安裝隔震支座以及隔震建筑的構造處理等。隔震層的施工技術是引起其造價增加的主要原因，尤其是關鍵工序和復雜的建筑構造，如下預埋板定位等。本節中介紹了部分關鍵工序和構造的施工。

1.1下預埋板定位

下預埋板的標高及平整度直接影響隔震支座的安裝質量，因此下預埋板安裝定位是隔震層施工控制和監督的要點。目前施工現場常用的定位方法是：通過水準儀、經緯儀測出下預埋板的標高和軸線位置并在適當部位進行標記，在模板上用墨線彈出下預埋板的軸線位置和中心位置。在事先確定好的標高位置放置下預埋板，利用焊在框架柱主筋上的若干短鋼筋頭控制下預埋板的標高，并用楔形木塊輔助調整下預埋板位置。最后用水準儀和經緯儀校準是否符合設計標高。滿足要求后，將下部構件主筋與下預埋板錨筋或預埋螺桿點焊，固定下預埋板的位置。

1.2上、下支墩鋼筋混凝土施工

支座上、下支墩是隔震支座連接建筑結構的構件，其施工是建筑隔震工程施工的難點和重點。首先支墩處鋼筋十分密集，鋼筋綁扎是一大問題；其次鋼筋密集，混凝土澆搗難度大，如何保證下支墩混凝土的密實度。由于所處的結構位置不同，上、下支墩混凝土的施工工藝也有差異，分別說明它們的施工技術要點。

(1) 下支墩鋼筋混凝土施工

由于隔震形式的不同，通常下支墩分為兩種：一種是基礎隔震，與基礎短柱形成一體的下支墩，如圖1；另一種是柱頂隔震，帶拉梁的下支墩(圖2)。

第一種情況的下支墩，支墩處的鋼筋包括柱主筋、柱墩筋和箍筋，縱橫交錯，下預埋板有預埋套筒和錨固鋼筋全部伸入柱墩中，鋼筋十分密集。為了防止鋼筋位置與預埋錨筋和預埋螺栓套筒位置沖突，可以采用改變配筋的方法，如設置菱形箍等；也可采取兩排或多排布置的方法綁扎鋼筋。鋼筋綁扎和下預埋板安裝定位完成后，澆筑下支墩混凝土。由于下支墩處鋼筋密集，混凝土澆筑難度大，對混凝土的性能要求比較高，一般采用高流動性且收縮小的混凝土或是微膨脹無收縮高強砂漿的自密實混凝土且強度等級比原設計等級提高一級。為了防止出現空鼓，混凝土初凝前用大塊石料放置在預留孔洞上部大力夯實，保證下支墩混凝土能夠充分密實。

帶拉梁的下支墩比第一種情況下的下支墩增加了拉梁，鋼筋數量更多，施工難度加大，綁扎時可采用與第一種情況相同的方法進行施工。或是將下支墩主筋搭接改為螺紋連接，然后再綁扎下支墩外側梁頂面標高以下的箍筋和拉鉤以避免搭接鋼筋過密。澆筑帶拉梁的下支墩混凝土，采用高流動性細石高強自密實混凝土，鋼筋太過密集，不能用振動棒進行振搗，只能用木錐子側敲模板協同振搗。同樣，混凝土初凝前用大塊石料放置在預留孔洞上部大力夯實，保證下支墩混凝土能夠充分密實。

(2)上支墩鋼筋混凝土施工

上支墩的施工與帶拉梁的下支墩情況類似，不同的是上支墩不僅與梁相交，還有樓板，現場施工圖見圖3，施工難度更大。上預埋板安裝后，用事先綁扎好的鋼筋籠作為柱主筋，再綁扎梁板鋼筋，若位置發生沖突，可通過移動鋼筋籠進行調整。澆筑混凝土時，采用細石高強自密實混凝土先澆筑上支墩混凝土，后進行梁板混凝土施工。

1.3隔震縫的施工

隔震層的隔震縫包括水平隔震縫和豎向隔震縫，兩者的對象不同，要求也不一樣。

(1)水平隔震縫

水平隔震縫根據所在結構部位不同又可分為墻體水平隔震縫和樓梯水平隔震縫。隔震層墻體與上部結構應留出縫高為20mm～25mm的水平隔震縫，如圖4。當墻體頂部有梁時，墻體的留置要同時滿足水平隔震縫和豎向隔震縫要求。為了保證隔震層的水平位移，樓梯在隔震層標高的梯段應完全斷開，梯段下部與底層柱整體澆筑，現場施工如圖5所示。應注意的是，在做裝飾面層時，不能將該水平隔震縫蓋住。

(2)豎向隔震縫

為了保證隔震支座在罕遇地震作用下能自由移動，上部結構和周邊結構應斷開，形成豎向隔震縫。豎向隔震縫不小于200mm，其構造做法如圖6所示。

2　隔震層工程造價影響因素分析

結合隔震層關鍵工序的施工技術和建筑構造分析，影響隔震層工程造價的因素，主要包括以下4個方面：

(1)施工技術難度提高

隔震建筑是在傳統抗震建筑的基礎上增設了隔震層，其施工難度較傳統的建筑工程施工難度大。上、下支墩多種鋼筋交疊，數量多，綁扎難度較大；下預埋板定位，操作面小，質量要求高；上、下支墩節點處鋼筋密集，混凝土澆筑困難等都是施工技術難題。這些施工技術難度提高必然引起工程造價的增加。

(2)建筑構造繁雜

隔震結構建筑構造是保證隔震結構在罕遇地震作用下發揮隔震效果的重要措施，對隔震效果的影響非常顯著[4]。與傳統的抗震結構相比，隔震結構建筑構造更加繁雜。如為了保證在地震作用下上部結構能自由移動，上部結構應與四周斷開連接，形成豎向隔震縫；上部結構與下部結構斷開形成水平隔震縫；隔震建筑維護結構中的外墻、屋面等都應設置隔震縫，隔震層樓梯在隔震支座標高處應斷開等。這些節點在滿足上述要求的同時還應滿足維護作用的要求，如結構防水、防滲等。這些構造措施無疑增加了構造施工工序和難度，進而影響隔震層造價。

(3)使用材料價格的非標準性

隔震建筑由于隔震層的設置，對使用的材料提出更高的要求。如隔震支座使用的原材料、尺寸、外觀以及螺栓深入長度、螺栓孔內側螺紋質量等要層層檢驗，嚴格把關。這些材料的價格也是工程造價確定的重要參數，應重點分析。但是目前這些材料的價格并沒有統一的市場標準，其價格的確定主要是通過咨詢多家生產企業，對比后取一個相對合理的價格。這樣確定的價格受到咨詢廠家生產水平的影響，具有較大的隨機性，不具有普遍性，不能作為確定造價的價格依據。如何確定這些材料的價格成為施工企業編制預算時的一項難題。

另外，預埋件是隔震技術主要的材料之一，隔震施工中的預埋件主要包括連接鋼板、上下預埋板、預埋套筒和錨固鋼筋等。對于用錨筋連接的預埋鋼板，其長度尺寸及螺栓孔位置及大小均應與連接鋼板相同，方便連接鋼板與預埋鋼板連接。同時，鋼板的厚度、平整度應滿足設計要求。因此，預埋鋼板與連接鋼板的加工工藝要求比一般的鋼板更復雜，其材料價格相應較高。計價時采用傳統的方法按其重量確定價格，不能充分體現其制作工藝的差別，確定的價格誤差大。

(4)工期增加

建筑施工中，工期是影響工程造價至關重要的因素，隔震建筑也不例外。根據建筑規模、隔震構件的位置和種類等的差異，隔震層的施工工期比一般建筑的主體結構層的工期增加10～15d[2-3]。施工現場調研發現隔震建筑的施工工期比傳統的抗震建筑工期有所增加，單體隔震建筑尤為明顯。工期越長，造價越高。工期增加引起造價的變化，應在隔震工程造價中體現。

3　隔震層工程造價費用補償建議

結合我國工程量清單計價慣例，針對上述隔震層工程造價的主要影響因素，提出費用補償的建議措施。

3.1隔震建筑施工難度

隔震建筑是在傳統抗震建筑的基礎上引入隔震技術，使得整個建筑具有隔震效果。隔震技術的引入增加了工程的施工難度，對施工方案、施工組織等提出更高的要求，相應的造價也會增加。

由隔震建筑施工難度提高引起的費用，可參照“優良工程增加費”進行確定。隔震工程提高了整體建筑的安全性和舒適性[6]，某種意義上說也是優質工程的范疇，國家明文鼓勵建設工程爭優創先，提高工程建設的質量，隔震建筑施工難度明顯增高，其增加的費用可在措施項目中單獨設置“隔震工程增加費”子目，來計算其費用。

3.2隔震建筑施工工期

針對隔震建筑施工工藝引起的工期延長，可以從兩個方面進行補償：一方面，施工合同制定時，要充分考慮隔震建筑的施工工藝特點，合理計算隔震建筑的工期。增加的工期可采用定額工期調整法，即在傳統抗震建筑工期的基礎上乘以一個調整系數以接近隔震建筑的實際工期。如“隔震結構工期(不含樁基工期)按抗震建筑定額工期乘1.20系數。”另一方面，可將增加的工期經濟量化，即計算出實際增加的工期并計算其與定額工期的比例，在措施項目費中單獨設置“工期增加費”子目來計算其費用。

3.3隔震層使用材料價格的非標準性

隔震層使用的主要材料如隔震支座、管線柔接材料等，現在的建筑市場應用比較少，這些材料的價格在市場未形成統一的標準。這無疑增加了隔震層工程造價估算的不確定性，也增加業主和施工單位的項目風險。雖然現行的工程量清單計價方法中在其他項目清單設置了“暫列金額”項目，包含了施工合同簽訂時尚未確定或者不可預見的所需材料的費用，但是還是不能充分體現隔震工程材料價格非標準性的情況。因此，在暫列金額相關規定最高限額的范圍內，可適當提高隔震建筑暫列金額的費率來降低由材料價格非標準性引起工程造價不確定性。

3.4隔震工程施工技術

根據建設工程造價確定慣例，由施工技術本身引起的造價采用工程量清單計價方式來確定。按照工程量清單計價，隔震工程施工技術包含的工程造價細分為分部分項工程費和措施項目費兩部分，分別采用編制消耗量定額和設置措施項目費用的方法進行確定。

(1)編制消耗量定額

施工工藝引起的工程造價的變化即分部分項工程費，可通過詳細分析其施工特點和具體的施工消耗，從而編制隔震層分部分項工程的消耗量定額來體現。如編制“隔震下支墩消耗量定額”，其人、材、機消耗量，見表1。

表1　隔震下支墩定額消耗量

(2)設置措施項目費

例如，隔震建筑工期增加，可在措施項目清單中設置“工期增加費”子目。工期增加措施費是對隔震工程增加的工期的一種補償性措施費用。其費用的計算可參照縮短工期措施費進行計算。現行縮短工期措施費的計算規定見表2，表中縮短工期是指較定額工期提前的比例。例如，單獨隔震工期較定額工期增加了13%，以隔震層分部分項工程費為基數，取費率為0.5%，二者乘積即為隔震工程工期增加措施費。

表2　縮短工期措施費規定　%

4　隔震建筑工程案例分析

4.1實際工程概況

廈門某幼兒園，總建筑面積3 877.36m2，建筑層數為地上4層，建筑總高度為16.20m，隔震層檢修層面積為1 272.72m2。該工程隔震層實際造價為911 031.60元。上部結構為框架結構(基礎隔震)體系，抗震設防烈度7度(0.15g)。本工程中采用12個LNR500，21個LRB500，9個LNR600，3個LRB600，共計45個隔震支座。

4.2隔震層工程造價計算

計算該工程造價時，計價方法采用文中提出的費用補償方法來計價，而費用依據和價格依據則與實際工程一致。利用清單計價軟件進行計算，得出該工程隔震層分部分項工程費為789 119.72元，措施項目費為288 863.52元，總造價為954 578.91元。

4.3數據分析對比

將采用費用補償方法確定的隔震層造價與實際工程中采用現行定額計價得到的造價進行對比分析，獲得兩種情況下隔震層造價的主要參數對比表，見表3。

表3　采用現行定額和費用補償方法確定造價分析對比表

從造價方面看，采用費用補償方法確定的分部分項工程費與采用現行定額估算的費用相差不大，但是費用補償方法中考慮了隔震層各項措施項目，并計算其費用，實際體現了隔震工程施工中的各項措施項目的實際費用，較為合理。與隔震工程實際造價的偏差，采用現行計價方法估算的造價偏差為12.42%，偏差較大，而采用費用補償方法確定的造價偏差為4.78%，比較接近實際造價。在規范性方面，我國現行的清單計價規范，要求分部分項工程費與措施項目費分離，分別計價。采用現行計價方法確定的造價把分部分項工程費與措施費合并在一起，不規范；采用費用補償方法確定造價滿足了規范要求。因此，采用費用補償方法確定隔震層工程造價符合實際，較為合理。

5　結論

(1)建筑結構采用隔震技術，隔震層的造價增加，施工技術難度提高，其工程造價的主要影響因素包括施工技術難度提高、使用材料價格非標準性、工期增加和施工技術特點等。

(2)針對隔震層工程造價主要影響因素提出費用補償建議：對于隔震工程施工難度較大，可在措施項目單獨設置“隔震工程增加費”項目計算其費用；可提高工程的“暫列金額”比例來降低由于材料價格非標準性引起的工程造價的不確定性等。

(3)隔震層工程造價包含兩部分：分部分項工程費和措施項目費。分部分項工程費通過編制消耗量定額來體現；而隔震層措施項目包含隔震支座檢測費、工期增加費等。

(4)采用費用補償方法確定的隔震層造價與隔震層實際造價偏差小，能夠較好地體現隔震層工程造價的實際情況；而且符合現行工程量清單計價規范，具有較好的適用性。

[1]JGJ360-2015 建筑隔震工程施工及驗收規范[S]．北京：中國建筑工業出版社．2015．

[2]黨育，杜永峰，畢長松．隔震建筑的經濟性分析[J]．工程抗震與加固改造，2006，28(4):37-40．

[3]吳應雄．低位層間隔震技術在某框架結構的應用研究[J]．福州大學學報(自然科學版)，2012，40(6)：806-813．

[4]吳應雄，盧夢超，吳小清，等．基于價值工程的建筑應用隔震技術決策分析[J]．土木工程與管理學報，2015，31(3)：16-21．

[5]褚青青，龔克勤．隔震結構的技術經濟分析[J].建筑結構．2010，14(6)：68-71．

[6]黨育，杜永峰，李慧．基礎隔震結構設計及施工指南[M]．北京：中國水利水電出版社，知識產權出版社．2007．

Cost analysis of isolated building based on joint construction and construction technology

LINShunjian

(The investigate centre of Construction Engineering in Fu Jian Provence，Fuzhou 350005 )

Isolation technology applied on the building structure is becoming increasingly mature, but the project cost increases due to the addition of the isolation layer. Compared with the traditional seismic building, the isolated building construction difficulties increase and the duration of the construction period is prolonged. The isolation layer construction cost calculated by the current construction engineering quota is low which can’t fully reflect the situation and affect the economic benefits of contractors and other enterprises. Construction technology of the key processes and architectural construction of isolated building are introduced, the main influencing factors which cause the increase of the cost of the isolated building are analyzed, and suggestions of cost compensation are put forward. Furthermore, it is used to analyze the cost of a practical project. The results show the deviation between the project cost calculated by using the compensation method and the actual cost is small. It reflects the actual situation of isolation engineering cost well. It has good applicability and fits the current code of valuation with bill quantity of construction works.

Isolated building; Construction technology; Isolation layer; Construction cost

林順建(1965.01-)，男，高級工程師。

E-mail:385633430@qq.com

2016-03-29

TU723.3

A

1004-6135(2016)06-0108-05