鐵路長大隧道工程造價敏感性分析

馬淑芬

(中鐵第五勘察設計院集團有限公司，北京　102600)

鐵路長大隧道工程造價敏感性分析

馬淑芬

(中鐵第五勘察設計院集團有限公司，北京102600)

關鍵詞：鐵路工程；長大隧道；施工組織設計；敏感性分析；造價控制

0引言

近年來，我國修建了較多城市邊緣山區鐵路工程，特別是中、大城市城際鐵路、客專等技術標準較高的線路，山區選線不可避免地會增設長大隧道工程。隧道工程在鐵路工程總造價中占比較大，因此有必要分析長大隧道各項技術指標對其造價的敏感程度，從而在設計階段和施工階段對其進行有效控制，進而降低投資。

本文基于金臺鐵路某12 808 m長大隧道工程，在分析研究其施工組織設計的基礎上，對混凝土配合比、材料價格、運距、隧道計算長度等影響工程造價的控制性因素進行敏感性分析，以期提出長大隧道工程造價控制思路和方法，同時充分認識各控制性因素在鐵路工程造價中的比重。

1某12 808 m長大隧道工程施工組織設計

金臺鐵路位于浙江省中東部的金華地區和臺州地區，地勢中部高，東西兩側低，地形地貌多樣，經過的地貌單元主要有河谷平原區、垅崗狀低丘區、低山丘陵區和中山區，隧道穿越的地形復雜、地質條件較差。金臺線全線線路合計總長為223.88 km，隧道103.422 km/57座，約占線路長度的46.2%。

金臺線某12 808 m長大隧道通過地區為低山丘陵區和中低山區，隧道起訖里程為DK45+195～DK58+003，全長12 808 m，設計速度為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。金臺鐵路全線均采用重型軌道標準，一次鋪設跨區間無縫線路。

(a)時速160 km單線隧道建筑限界及襯砌內輪廓圖

(b)時速160 km雙線隧道建筑限界及襯砌內輪廓圖

1.1工程地質及圍巖劃分

隧道圍巖主要為凝灰巖、霏細斑巖、英安玢巖侵入巖脈，主要以Ⅱ、Ⅲ級圍巖為主，占約75.2%，進出口和斷層破碎帶段為Ⅳ、Ⅴ級圍巖，圍巖條件整體較好，如表1所示。

表1　某12 808 m長大隧道各工作面及圍巖劃分表

1.2施工方案

該隧道按正洞進口、出口、3座斜井組織施工，共5個工區5個工作面，施工進度安排總工期32個月(含施工準備)，見圖2。

雙線隧道Ⅴ級圍巖段采用三臺階臨時仰拱法或環形開挖預留核心土法；Ⅳ級圍巖采用臺階法開挖；Ⅲ級圍巖采用臺階法；Ⅱ級圍巖采用全斷面法，連拱段采用中洞法。單線隧道Ⅴ級圍巖一般采用短臺階法施工，土質地層采用環形開挖預留核心土法開挖；Ⅳ級圍巖采用臺階法開挖；Ⅱ、Ⅲ級圍巖采用全斷面法開挖。

Ⅳ級圍巖地段采用臺階法施工時，上、下臺階距離應≤30 m，上臺階每循環開挖支護應≤2榀鋼架間距，當圍巖不穩定時進尺應控制在1.0～1.5 m，并且在下一循環開挖之前必須完成設計要求的初期支護；下臺階開挖后應及時施作邊墻初期支護和永久仰拱，二次襯砌應及時跟進。

Ⅴ級圍巖采用短臺階法或環形開挖留核心土法施工時，在設有超前支護措施情況下，上臺階每循環開挖支護進尺應≤1榀鋼架間距，并且在下一循環開挖之前必須完成設計要求的初期支護；開挖后應及時施作邊墻及仰拱初期支護和仰拱，二次襯砌應及時跟進。

圖2　某12 808 m長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，設置明洞襯砌外，其余采用暗挖法施工，設置復合式襯砌。暗挖采用錨噴構筑法施工，光面爆破及濕噴技術，二襯臺車拱墻襯砌一次灌注，仰拱先期施作整體灌注。

2某12 808 m長大隧道造價敏感性分析

在分析12 808 m長大隧道工程施工組織設計的基礎上，提出了混凝土配合比、材料價格、運距、隧道計算長度等四個影響造價的控制性因素，進行敏感性分析。對于混凝土材料的配合比，依據《鐵路工程預算定額》中的四種配合比作為基數；對于材料價格，針對水泥和鋼材分別分析，按5%比例進行遞進分析；對于運距，按10%比例進行遞進分析；對于隧道計算長度，以施工組織設計為依據，按全隧長和分工區分別進行敏感性分析。

2.1混凝土配合比

通過分析可知，不同的配合比，每10 m3混凝土對應的單價是不同的，對該長大隧道工程而言，所用的混凝土材料數量是巨大的，稍有偏差即對整個工程的投資產生較大影響。對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濟指標逐漸降低，見圖3。

圖3　混凝土配合比對襯砌工程造價的敏感性分析圖

2.2材料價格

隧道工程造價分析所采用的材料單價，通常是采用每季度主要材料價格信息并結合實地調查來確定。材料價格不僅受到市場供需關系的影響，同時受到隧道圍巖級別的影響。在項目建設中如水、電、汽柴油、水泥、中粗砂、片(塊)石、碎石、鋼材等用量較大，其價格對工程造價影響很大。對隧道工程而言，如隧道圍巖較好，可以直接利用開挖碎石進行砂石材料的現場制備來滿足工程需求。因此鑒于材料來源的不同，材料單價可能浮動較大。由圖4～5分析可知，隨著水泥、鋼材單價的增加，隧道各級圍巖經濟指標基本呈線性上升；Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級圍巖造價相差交小，Ⅴ級圍巖造價增加較多。

圖4　水泥單價對襯砌工程造價的敏感性分析圖

圖5　鋼材單價對襯砌工程造價的敏感性分析圖

2.3運距

本隧道工程長度較長，并設置了三處斜井通道，因此各工區運距的確定較為繁瑣。不同的工區都按施工組織設計擬定材料設備供應計劃，針對不同的材料設備類型及其運輸方法，分別計算其運雜費。由下頁圖6～7分析可知，隨著水泥、鋼材運距的增加，隧道各級圍巖經濟指標基本呈線性上升。

圖6　水泥運距對襯砌工程造價的敏感性分析圖

圖7　鋼材運距對襯砌工程造價的敏感性分析圖

2.4隧道計算長度

《鐵路工程預算定額》(鐵建設〔2010〕223號)提出隧長以施工組織設計安排獨頭掘進工作面距正洞洞口或輔助坑道洞口的最大距離計算。通過測算隧道正洞開挖、洞身出砟、通風、管線路、襯砌混凝土運輸、材料運輸等分別按隧道全長和按施組設計的5個工區長編制概預算，分析各級圍巖經濟指標的變化。通過分析圖8及結合既有工程造價分析經驗，按劃分的工區編制概算比較合理，符合實際工程造價情況。

圖8　全隧長與分工區計算造價分析圖

3結語

造價控制是建設項目三大控制因素重要的一個環節，隨著全壽命建設理念的逐步推廣，長大隧道工程造價的控制宜分階段把控，主要包括外業階段、決策階段、設計階段及施工運營階段等。外業階段應對隧道位置處地形、地質水文等影響方案的因素充分調查清楚，為內業做好基礎。決策階段應謹慎而全面地定奪大方案。設計階段應注重標準化設計的理念，通過應用價值工程的思想對設計方案進行優化。施工階段應對材料、設備等的招標嚴格控制，保證質量和價格合理。

隧道工程造價文件編制是一項綜合性工程，需要編制人員在對項目設計文件有充分認識的基礎上，再結合工程所在地區環境特點做綜合分析。本文基于隧道工程實際施工組織設計，分析了隧道工程各影響參數的敏感性，在實際工作中充分認識到各因素的意義，以期形成較為符合實際的造價文件。最后基于全壽命建設理念，提出了分階段控制造價的方法。以期對造價人員編制隧道工程概預算文件時提供參考，并力求最終投資符合實際情況，減少不同人員編制的差距。

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摘要：隨著我國鐵路建設工程的發展，因受控于城市規劃、地質、地形等因素，長大隧道逐漸增多。文章基于金臺鐵路某長大隧道工程施工組織設計，對混凝土配合比、材料價格、運距、隧道計算長度等控制性因素進行敏感性分析，并提出基于隧道工程全壽命建設理念的造價控制思路，以期對類似隧道工程造價控制提供參考。

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

作者簡介

中圖分類號：U455.1

文獻標識碼：A

DOI：10.13282/j.cnki.wccst.2016.04.023

文章編號：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。