鐵路長(zhǎng)大隧道工程造價(jià)敏感性分析

馬淑芬

(中鐵第五勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，北京　102600)

鐵路長(zhǎng)大隧道工程造價(jià)敏感性分析

馬淑芬

(中鐵第五勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，北京102600)

關(guān)鍵詞：鐵路工程；長(zhǎng)大隧道；施工組織設(shè)計(jì)；敏感性分析；造價(jià)控制

0引言

近年來(lái)，我國(guó)修建了較多城市邊緣山區(qū)鐵路工程，特別是中、大城市城際鐵路、客專等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)較高的線路，山區(qū)選線不可避免地會(huì)增設(shè)長(zhǎng)大隧道工程。隧道工程在鐵路工程總造價(jià)中占比較大，因此有必要分析長(zhǎng)大隧道各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)對(duì)其造價(jià)的敏感程度，從而在設(shè)計(jì)階段和施工階段對(duì)其進(jìn)行有效控制，進(jìn)而降低投資。

本文基于金臺(tái)鐵路某12 808 m長(zhǎng)大隧道工程，在分析研究其施工組織設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，對(duì)混凝土配合比、材料價(jià)格、運(yùn)距、隧道計(jì)算長(zhǎng)度等影響工程造價(jià)的控制性因素進(jìn)行敏感性分析，以期提出長(zhǎng)大隧道工程造價(jià)控制思路和方法，同時(shí)充分認(rèn)識(shí)各控制性因素在鐵路工程造價(jià)中的比重。

1某12 808 m長(zhǎng)大隧道工程施工組織設(shè)計(jì)

金臺(tái)鐵路位于浙江省中東部的金華地區(qū)和臺(tái)州地區(qū)，地勢(shì)中部高，東西兩側(cè)低，地形地貌多樣，經(jīng)過的地貌單元主要有河谷平原區(qū)、垅崗狀低丘區(qū)、低山丘陵區(qū)和中山區(qū)，隧道穿越的地形復(fù)雜、地質(zhì)條件較差。金臺(tái)線全線線路合計(jì)總長(zhǎng)為223.88 km，隧道103.422 km/57座，約占線路長(zhǎng)度的46.2%。

金臺(tái)線某12 808 m長(zhǎng)大隧道通過地區(qū)為低山丘陵區(qū)和中低山區(qū)，隧道起訖里程為DK45+195～DK58+003，全長(zhǎng)12 808 m，設(shè)計(jì)速度為160 km/h。隧道DK57+050～DK58+003段車站范圍為雙線隧道，其余為單線電氣化鐵路隧道，隧道最大埋深約860 m。該隧道建筑限界及襯砌斷面見圖1。金臺(tái)鐵路全線均采用重型軌道標(biāo)準(zhǔn)，一次鋪設(shè)跨區(qū)間無(wú)縫線路。

(a)時(shí)速160 km單線隧道建筑限界及襯砌內(nèi)輪廓圖

(b)時(shí)速160 km雙線隧道建筑限界及襯砌內(nèi)輪廓圖

1.1工程地質(zhì)及圍巖劃分

隧道圍巖主要為凝灰?guī)r、霏細(xì)斑巖、英安玢巖侵入巖脈，主要以Ⅱ、Ⅲ級(jí)圍巖為主，占約75.2%，進(jìn)出口和斷層破碎帶段為Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖，圍巖條件整體較好，如表1所示。

表1　某12 808 m長(zhǎng)大隧道各工作面及圍巖劃分表

1.2施工方案

該隧道按正洞進(jìn)口、出口、3座斜井組織施工，共5個(gè)工區(qū)5個(gè)工作面，施工進(jìn)度安排總工期32個(gè)月(含施工準(zhǔn)備)，見圖2。

雙線隧道Ⅴ級(jí)圍巖段采用三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法或環(huán)形開挖預(yù)留核心土法；Ⅳ級(jí)圍巖采用臺(tái)階法開挖；Ⅲ級(jí)圍巖采用臺(tái)階法；Ⅱ級(jí)圍巖采用全斷面法，連拱段采用中洞法。單線隧道Ⅴ級(jí)圍巖一般采用短臺(tái)階法施工，土質(zhì)地層采用環(huán)形開挖預(yù)留核心土法開挖；Ⅳ級(jí)圍巖采用臺(tái)階法開挖；Ⅱ、Ⅲ級(jí)圍巖采用全斷面法開挖。

Ⅳ級(jí)圍巖地段采用臺(tái)階法施工時(shí)，上、下臺(tái)階距離應(yīng)≤30 m，上臺(tái)階每循環(huán)開挖支護(hù)應(yīng)≤2榀鋼架間距，當(dāng)圍巖不穩(wěn)定時(shí)進(jìn)尺應(yīng)控制在1.0～1.5 m，并且在下一循環(huán)開挖之前必須完成設(shè)計(jì)要求的初期支護(hù)；下臺(tái)階開挖后應(yīng)及時(shí)施作邊墻初期支護(hù)和永久仰拱，二次襯砌應(yīng)及時(shí)跟進(jìn)。

Ⅴ級(jí)圍巖采用短臺(tái)階法或環(huán)形開挖留核心土法施工時(shí)，在設(shè)有超前支護(hù)措施情況下，上臺(tái)階每循環(huán)開挖支護(hù)進(jìn)尺應(yīng)≤1榀鋼架間距，并且在下一循環(huán)開挖之前必須完成設(shè)計(jì)要求的初期支護(hù)；開挖后應(yīng)及時(shí)施作邊墻及仰拱初期支護(hù)和仰拱，二次襯砌應(yīng)及時(shí)跟進(jìn)。

圖2　某12 808 m長(zhǎng)大隧道輔助坑道及工作面示意圖(單位：m)

除明洞及洞口斜切洞門段采用明挖法施工，設(shè)置明洞襯砌外，其余采用暗挖法施工，設(shè)置復(fù)合式襯砌。暗挖采用錨噴構(gòu)筑法施工，光面爆破及濕噴技術(shù)，二襯臺(tái)車拱墻襯砌一次灌注，仰拱先期施作整體灌注。

2某12 808 m長(zhǎng)大隧道造價(jià)敏感性分析

在分析12 808 m長(zhǎng)大隧道工程施工組織設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，提出了混凝土配合比、材料價(jià)格、運(yùn)距、隧道計(jì)算長(zhǎng)度等四個(gè)影響造價(jià)的控制性因素，進(jìn)行敏感性分析。對(duì)于混凝土材料的配合比，依據(jù)《鐵路工程預(yù)算定額》中的四種配合比作為基數(shù)；對(duì)于材料價(jià)格，針對(duì)水泥和鋼材分別分析，按5%比例進(jìn)行遞進(jìn)分析；對(duì)于運(yùn)距，按10%比例進(jìn)行遞進(jìn)分析；對(duì)于隧道計(jì)算長(zhǎng)度，以施工組織設(shè)計(jì)為依據(jù)，按全隧長(zhǎng)和分工區(qū)分別進(jìn)行敏感性分析。

2.1混凝土配合比

通過分析可知，不同的配合比，每10 m3混凝土對(duì)應(yīng)的單價(jià)是不同的，對(duì)該長(zhǎng)大隧道工程而言，所用的混凝土材料數(shù)量是巨大的，稍有偏差即對(duì)整個(gè)工程的投資產(chǎn)生較大影響。對(duì)于該隧道襯砌工程而言，隨著混凝土中粗骨料最大粒徑的增加，各圍巖襯砌工程的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)逐漸降低，見圖3。

圖3　混凝土配合比對(duì)襯砌工程造價(jià)的敏感性分析圖

2.2材料價(jià)格

隧道工程造價(jià)分析所采用的材料單價(jià)，通常是采用每季度主要材料價(jià)格信息并結(jié)合實(shí)地調(diào)查來(lái)確定。材料價(jià)格不僅受到市場(chǎng)供需關(guān)系的影響，同時(shí)受到隧道圍巖級(jí)別的影響。在項(xiàng)目建設(shè)中如水、電、汽柴油、水泥、中粗砂、片(塊)石、碎石、鋼材等用量較大，其價(jià)格對(duì)工程造價(jià)影響很大。對(duì)隧道工程而言，如隧道圍巖較好，可以直接利用開挖碎石進(jìn)行砂石材料的現(xiàn)場(chǎng)制備來(lái)滿足工程需求。因此鑒于材料來(lái)源的不同，材料單價(jià)可能浮動(dòng)較大。由圖4～5分析可知，隨著水泥、鋼材單價(jià)的增加，隧道各級(jí)圍巖經(jīng)濟(jì)指標(biāo)基本呈線性上升；Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級(jí)圍巖造價(jià)相差交小，Ⅴ級(jí)圍巖造價(jià)增加較多。

圖4　水泥單價(jià)對(duì)襯砌工程造價(jià)的敏感性分析圖

圖5　鋼材單價(jià)對(duì)襯砌工程造價(jià)的敏感性分析圖

2.3運(yùn)距

本隧道工程長(zhǎng)度較長(zhǎng)，并設(shè)置了三處斜井通道，因此各工區(qū)運(yùn)距的確定較為繁瑣。不同的工區(qū)都按施工組織設(shè)計(jì)擬定材料設(shè)備供應(yīng)計(jì)劃，針對(duì)不同的材料設(shè)備類型及其運(yùn)輸方法，分別計(jì)算其運(yùn)雜費(fèi)。由下頁(yè)圖6～7分析可知，隨著水泥、鋼材運(yùn)距的增加，隧道各級(jí)圍巖經(jīng)濟(jì)指標(biāo)基本呈線性上升。

圖6　水泥運(yùn)距對(duì)襯砌工程造價(jià)的敏感性分析圖

圖7　鋼材運(yùn)距對(duì)襯砌工程造價(jià)的敏感性分析圖

2.4隧道計(jì)算長(zhǎng)度

《鐵路工程預(yù)算定額》(鐵建設(shè)〔2010〕223號(hào))提出隧長(zhǎng)以施工組織設(shè)計(jì)安排獨(dú)頭掘進(jìn)工作面距正洞洞口或輔助坑道洞口的最大距離計(jì)算。通過測(cè)算隧道正洞開挖、洞身出砟、通風(fēng)、管線路、襯砌混凝土運(yùn)輸、材料運(yùn)輸?shù)确謩e按隧道全長(zhǎng)和按施組設(shè)計(jì)的5個(gè)工區(qū)長(zhǎng)編制概預(yù)算，分析各級(jí)圍巖經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的變化。通過分析圖8及結(jié)合既有工程造價(jià)分析經(jīng)驗(yàn)，按劃分的工區(qū)編制概算比較合理，符合實(shí)際工程造價(jià)情況。

圖8　全隧長(zhǎng)與分工區(qū)計(jì)算造價(jià)分析圖

3結(jié)語(yǔ)

造價(jià)控制是建設(shè)項(xiàng)目三大控制因素重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，隨著全壽命建設(shè)理念的逐步推廣，長(zhǎng)大隧道工程造價(jià)的控制宜分階段把控，主要包括外業(yè)階段、決策階段、設(shè)計(jì)階段及施工運(yùn)營(yíng)階段等。外業(yè)階段應(yīng)對(duì)隧道位置處地形、地質(zhì)水文等影響方案的因素充分調(diào)查清楚，為內(nèi)業(yè)做好基礎(chǔ)。決策階段應(yīng)謹(jǐn)慎而全面地定奪大方案。設(shè)計(jì)階段應(yīng)注重標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的理念，通過應(yīng)用價(jià)值工程的思想對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化。施工階段應(yīng)對(duì)材料、設(shè)備等的招標(biāo)嚴(yán)格控制，保證質(zhì)量和價(jià)格合理。

隧道工程造價(jià)文件編制是一項(xiàng)綜合性工程，需要編制人員在對(duì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)文件有充分認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，再結(jié)合工程所在地區(qū)環(huán)境特點(diǎn)做綜合分析。本文基于隧道工程實(shí)際施工組織設(shè)計(jì)，分析了隧道工程各影響參數(shù)的敏感性，在實(shí)際工作中充分認(rèn)識(shí)到各因素的意義，以期形成較為符合實(shí)際的造價(jià)文件。最后基于全壽命建設(shè)理念，提出了分階段控制造價(jià)的方法。以期對(duì)造價(jià)人員編制隧道工程概預(yù)算文件時(shí)提供參考，并力求最終投資符合實(shí)際情況，減少不同人員編制的差距。

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摘要：隨著我國(guó)鐵路建設(shè)工程的發(fā)展，因受控于城市規(guī)劃、地質(zhì)、地形等因素，長(zhǎng)大隧道逐漸增多。文章基于金臺(tái)鐵路某長(zhǎng)大隧道工程施工組織設(shè)計(jì)，對(duì)混凝土配合比、材料價(jià)格、運(yùn)距、隧道計(jì)算長(zhǎng)度等控制性因素進(jìn)行敏感性分析，并提出基于隧道工程全壽命建設(shè)理念的造價(jià)控制思路，以期對(duì)類似隧道工程造價(jià)控制提供參考。

Long Railway Tunnel Engineering Cost Sensitivity Analysis

MA Shu-fen

(China Railway Fifth Survey and Design Institute Group Co.，Ltd.，Beijing，102600)

Abstract：With the development of China’s railway construction projects，and due to the limitations of ur-ban planning，geology，topography and other factors，the long tunnel is gradually increasing.Based on the construction organization design of a long tunnel in Jintai Railway，this article conducted the sensi-tivity analysis on concrete mix ratio，material prices，transport distance，tunnel calculation length and other limiting factors，and proposed the cost control ideas based on tunnel engineering life-cycle con-struction concept，hoping to provide the reference for the cost control of similar tunnel projects.

Keywords：Railway engineering；Long tunnel；Construction organization design；Sensitivity analysis；Cost control

作者簡(jiǎn)介

中圖分類號(hào)：U455.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI：10.13282/j.cnki.wccst.2016.04.023

文章編號(hào)：1673-4874(2016)04-0083-04

收稿日期：2016-03-26

馬淑芬(1989—)，碩士，助理工程師，研究方向：工程造價(jià)。