裝配式地鐵車站成本影響因素研究

羅昆

（中鐵十七局集團第四工程有限公司，重慶 401121）

0 引言

公共交通是城市發展與建設中的重要部分，對城市的經濟、文化、環境、社會等多方面發展有著至關重要的作用。公共交通體系中的地鐵系統則是公共交通中的翹楚，相較于其他傳統交通方式，地鐵擁有能源使用效率高、運輸時間準、效率高、污染程度低、城市空間利用率高、緩解城市交通壓力等優點，因此地鐵建設極大地促進了我國城鎮化的發展。

在地鐵車站的建設中引入裝配式建筑施工技術不僅響應了國家節能環保的號召，而且在實際施工中具有提高施工效率、縮短施工周期、提升工程項目質量、降低經濟成本、增加施工高新技術含量等特點。目前國內外裝配式建筑發展成熟，形成了較為完整的理論體系，國外學者側重于裝配式地鐵車站發展前景、施工技術、建筑性能等方面；國內學者側重于裝配式地鐵車站施工技術、工程質量、成本管理等方面，但是均缺乏對成本造價方面的研究。

因此，為提升裝配式地鐵車站的經濟效益，本文結合其工程成本造價高、企業投資大、施工周期長、建筑標準化程度高等特點進行裝配式地鐵車站成本控制分析，分析影響裝配式構件造價過高的因素，同時對主要影響因素進行研究及優化，以此達到降低建筑成本的目的。

1 相關概念與理論分析

1.1 裝配式地鐵車站概念

裝配式地鐵車站的組成是在構件預制工廠將設計好的構件進行加工、檢測，然后將制作好的構件成品運送到施工現場，由吊裝機器進行拼裝，通過鋼筋、水泥等將構件進行連接。與傳統技術相比，該技術的創新之處在于其結構呈封閉桶狀式，整體又分為多個獨立的構件單元，在施工過程中利用榫槽、榫頭、螺栓等將獨立的構建單元拼接組合，從而完成整個施工過程。需要注意的是，拼裝的形式分為錯縫式和通縫式。拼裝的順序分為梯次和成環拼裝，其中梯次拼裝是最佳拼裝方式[1]。

1.2 裝配式地鐵車站特點

裝配式地鐵車站相較于傳統現澆式地鐵車站更符合未來地鐵車站建設的發展，且具有良好的社會經濟效益。通過對國內外文獻進行分析，本文總結裝配式地鐵車站具有以下特點。

（1）裝配式地鐵車站優點。自動化、工業化程度高，施工組織費用低，生產效率高，工期更短，施工質量高，維護成本降低。

（2）裝配式地鐵車站缺點。跨度大的構件難以使用，剛度較低、抗震性能較弱，行業發展程度不夠。

1.3 裝配式地鐵車站成本分析

裝配式地鐵車站構件需工廠預制，現澆式地鐵車站構件需現場施工，兩者使用的人工、機械不同。同時，由于裝配式拼接方式特點，其防水性能要求高。因此兩者施工成本的差別主要來自于人材機直接費以及材料費，在規費、企業管理費、利潤以及稅金方面，兩者差別很小。

綜上所述，裝配式地鐵車站施工成本除了包含傳統現澆式地鐵車站成本之外，還涵蓋特有的安裝費用：預制構件費用、大型吊裝、拼裝設備費、預制構件廠商費、預制構件模具費、預制構件運輸費、預制構件現場吊裝費、預制構件儲存費、模板費用。

2 裝配式地鐵車站成本影響因素指標體系

2.1 指標體系識別原則

（1）全面性原則。裝配式地鐵車站成本構成復雜，應盡量識別全部影響因素，避免研究片面性。本文采用文獻研究法和專家調查法進行成本影響因素的識別，保證研究全面性。

（2）重要性原則。在保證全面的情況下，抓住研究問題的關鍵，在重要因素上花費主要研究精力，對于不重要的因素選擇放棄。

（3）時效性原則。時效性原則指在研究過程中盡量參考最新影響因素，對于過時的舊因素應視情況進行舍棄。

（4）系統性原則。裝配式地鐵車站成本影響因素研究是一個系統性的工程，在識別影響因素過程中需要基于全生命周期視角，考慮各個階段影響因素。

2.2 影響因素指標體系構建

本文首先以“裝配式地鐵車站”“裝配式地鐵車站成本影響因素”為主要關鍵詞，將檢索到的國內外文獻進行篩選閱讀；其次，結合裝配式地鐵車站具體施工過程，采用實地調研法和理論分析法，從裝配式地鐵車站的相關政策、規劃設計、生產制造、運輸方式等方面進行成本影響因素識別，初步形成裝配式地鐵車站成本影響因素清單；最后，在初步建立的影響因素清單基礎上，邀請裝配式建筑行業專家、高等院校教授、科研機構相關人員等作為專家組成員，采用問卷調查法對影響因素指標體系進行修正篩選，將回收的問卷進行數據分析和處理，確定裝配式地鐵車站成本影響因素指標體系，如表1 所示。

表1 裝配式地鐵車站成本影響因素指標體系

3 裝配式地鐵車站成本影響因素指標體系權重計算

3.1 層次分析法

為了使裝配式地鐵車站成本影響因素的評價更加科學、合理客觀，本文采用層次分析法確定成本影響因素指標的權重。首先將與裝配式地鐵車站成本影響因素指標相關的元素分為目標層、準則層、方案層，隨后進行定量和定性分析，將復雜問題賦予簡單化和層次化。層次分析法的主要計算步驟有以下5 點。

（1）構建層次結構模型。依據層次分析法基本原理，將問題分解為多個元素，再根據元素的屬性將其組合，從而進行由上到下層次排序，建立層次分析結構模型。模型由目標層、準則層、方案層組成，最上方為目標層，含有一個元素；中間層是準則層，含有多個元素；最下層是方案層，由多個影響中間準則層的因素組成。

（2）構建判斷矩陣。根據層次結構模型，向裝配式地鐵車站行業的專家、經驗豐富的從業者、高校教授等相關人員發放調查問卷，根據各指標兩兩比較的結果，進行指標重要性評價，從而構建判斷矩陣。

（3）判斷矩陣一次性檢驗。層次分析法建立的判斷矩陣由于存在客觀評價的片面性、專家認識水平不同、研究內容復雜等問題導致其判斷不一致。因此在分析過程中，為避免各判斷出現互相矛盾的情況，特引入判斷矩陣的一致性檢驗保證專家判斷的一致性。

（4）計算相對權重。

（5）計算組合權重。

3.2 裝配式地鐵車站成本影響因素指標體系權重計算

3.2.1 層次分析結構模型

層次分析結構模型如圖1 所示。

圖1 層次分析結構模型

3.2.2 構建判斷矩陣

在構建層次分析結構模型之后，以裝配式地鐵車站行業的管理者、經驗豐富的從業者、資深專家、高校教授等相關人員為對象，進行調查問卷及訪問。問卷使用1～9 標度法將每層因素評價指標兩兩對比，建立判斷矩陣，得出其重要性大小，重要性標度法取值如表2 所示。

表2 重要性標度法取值

3.2.3 一致性檢驗

3.2.4 權重計算結果

本文以一級指標為例，以裝配式地鐵車站行業專家、經驗豐富的從業者、高校教授等相關人員為對象，通過問卷調查法，得到判斷矩陣和相應權重，如表3 所示。

表3 一級指標判斷矩陣

由表3 計算：

檢測該判斷矩陣一致性：

由計算結果可得判斷矩陣通過一致性檢測。

本文運用相同的方法構建二級指標判斷矩陣，再進行一致性檢驗，可得裝配式地鐵車站成本影響因素權重表，如表4 所示。

表4 裝配式地鐵車站成本影響因素權重

由表4 可得，一級指標中預制構件生產制造權重最大，與之對應的二級指標中權重最大的是預制車站材料費；一級指標中車站主體安裝施工權重較大，與之對應的二級指標中，施工步序權重最大。

4 措施與建議

4.1 生產階段成本控制

（1）提高預制構件生產技術和標準化的程度。運用先進生產模式，如機組、傳送帶流水線等方式提高工廠生產預制構件效率、保證構件品質。

（2）控制材料采購、領取與使用。將實際使用量與清單使用量進行對比，安排專人清點，杜絕浪費材料；通過多方渠道聯系供貨商以尋求低價高能的材料。

（3）合理確定預制率。預制率直接影響了構件成本和生產速度，在設計階段應尋找一個預制率平衡點以控制成本。

4.2 施工階段成本控制

（1）對施工人員進行管控。確保在施工過程中任務落實到位，達到施工速度快、縮短工期、節省成本的高質量要求，各階段完工后應進行深度復驗。

（2）提高拼裝速度與精度。裝配式地鐵車站預制構件的拼裝是一個重要的過程，提高拼裝速度直接降低了人工使用費和大型吊裝機器吊裝費用。

（3）合理進行施工組織管理：采用科學先進的吊裝拼接方法有利于提高施工技術人員專業水平和施工效率。

4.3 運輸階段成本控制

（1）確定合理的運輸方案：根據預制構件的尺寸、重量、形狀等特點以及道路情況、施工現位置選擇合適的方案。

（2）確定運輸路線距離。由于運輸成本隨運輸距離增加而增加，因此預制構件廠的選擇最好在80km 左右，不超過100km。

（3）合理安排運輸順序。結合現場施工情況、施工進度安排合理的運輸順序；所需構件應提前運輸，及時供應，不宜超前運輸。

5 結語

裝配式地鐵車站是我國地鐵車站未來發展建設的一種新興形式，但受到技術、環境等因素的限制，導致了裝配式地鐵車站建設成本偏高，使其發展較為緩慢，推廣程度較低。因此為解決該問題，本文對裝配式地鐵車站成本影響因素指標進行研究和優化，采用文獻調研法、專家調查法、問卷調查法、層次分析法對其成本影響因素進行分析，從多角度、多方面提出改進建議，得出以下結論。

（1）通過文獻研究法對初始成本影響因素進行識別，結合問卷數據和專家調查法完善影響因素，建立影響因素指標體系，一級指標分為政策、設計規劃、生產制造、構件運輸、安裝施工、其他因素。

（2）通過層次分析法計算影響因素指標體系權重，根據結果進行重要性排序。一級指標中，預制構件生產制造因素影響最大，該一級指標的二級指標中預制車站材料費的影響最大。

（3）根據研究成果，本文提出重要階段的成本優化建議以降低裝配式地鐵車站建設成本，推動預制裝配式技術在地鐵車站建設的廣泛應用。