2.3.1 初期投资成本

　　现以北京地铁某标段的盾构管片为例进行简要分析,假设整环管片的截面配筋情况相同。原设计的A型钢筋混凝土管片内半径Ri为2.7m,厚300mm,宽度1.2m,上下截面各配8Φ18螺纹钢筋,配筋率ρ为1.13%。采用钢纤维混凝土管片进行设计,有两种选择方案:一种为管片厚度不变,截面配筋为8Φ14螺纹筋,钢纤维掺量为30kg/m3,另一种为上下截面各配8Φ12螺纹筋,钢纤维掺量为40kg/m3。依次记以上三种方案为①、②、③,实际中材料单价比为砼(m3):钢筋(t):钢纤维(t)=1:8:20。由于土石方量相差不大,故不考虑在内。以混凝土单价350元/m3计,在此仅计材料费用,其他费用假定相同,其初期投资概算(每环)见表1。

　　由上表可见,采用钢纤维混凝土管片其总投资增加并不明显,与钢筋混凝土管片相比,②、③方案所需追加的投资分别为原钢筋混凝土管片项目投资的7.2%和9.2%。

　　2.3.2 全寿命周期成本

　　虽然钢纤维混凝土初期投资成本有所增加,但掺加钢纤维后,由于混凝土抗冲击性和抗拉强度的提高,管片发生破损从而导致渗漏的情况将大幅减少,从而降低防水堵漏成本和长期维护费用;同时,钢纤维混凝土的耐久性亦优于钢筋混凝土,因而能使该项工程的使用寿命得以延长。从地铁隧道结构安全、运营维护费及配套设备的全寿命周期成本考虑,采用钢纤维混凝土管片在经济上是可行的。

　　2.3.3 钢纤维价格预测

　　制约钢纤维应用的主要因素是钢纤维的价格。由于目前钢纤维价格昂贵,在我国只用在部分重点工程或部分工程的重点部位,因此钢纤维需求量并不大,现有的钢纤维生产厂家就能满足需求量。但钢纤维在国内被广泛采用是一种趋势,若国内的钢纤维出现了明显的竞争势态,势必会引起优质钢纤维的价格下降。

　　据悉,国内比较优秀的钢纤维多在7000~8000元/吨,贝卡钢纤维报价为14000~15000元/吨,但是贝卡钢纤维在国外的报价却大约折合人民币在6000~7000元/吨,因此在价格上存在较大的弹性。如果钢纤维价格能有所降低,钢纤维混凝土质构管片的优势将更加明显。

　　3　结　论

　　综上所述,钢纤维混凝土管片作为一种新型的盾构管片,具有比普通钢筋混凝土管片优越的性能,从地铁隧道结构安全、运营维护费用及配套设施的全寿命周期成本考虑,采用钢纤维混凝土管片是可行的。另一方面,建设部门在考虑钢纤维混凝土的应用时,不应只计一次性投资,而应考虑节省的间接费用,钢纤维混凝土的优良使用性能,较低的维修费用和使用寿命延长所取得的综合经济效益。其潜在价值不可低估。

　　参考文献

　　[1]　CECS38:2004钢纤维混凝土结构技术规程[S].北京:中国计划出版社,2004:27-28.

　　[2]　潘慧敏.钢纤维混凝土碳化和钢筋锈蚀性能研究[D].西南交通大学硕士研究生学位论文,2006.

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