徐京海 中國鐵路上海局集團有限公司建設管理處
2004年1月,國務院通過《中長期鐵路網規劃》,隨著京滬、京廣、京哈、沿海四條大動脈的開通運營,意味著除廈深高鐵外,我國《中長期客運專線規劃》中的“四縱”大動脈已全部建成,“四橫”大動脈只剩徐連線一段。八縱八橫高鐵線路也在全力建設中。隨著我國鐵路網的不斷完善,在建和規劃中的大批既有老舊和低等級標準線路將進行電氣化和復線改造,以提高運輸質量。既有運營鐵路復線或電氣化改造工程主要為營業線或鄰近營業線施工,施工過程中對運營鐵路設備及行車安全存在較大安全隱患,為了保證設備和行車安全,中國鐵路總公司、鐵路局及鐵路局所屬相關專業處室都對營業線施工高度重視,從上至下提出和制定了營業線施工安全管理辦法和管理實施細則,從多方面對營業線施工安全進行卡控,卡控措施的嚴格實施也影響施工效率。但現階段的施工監督、卡控措施導致的降效在設計(特別是概預算)過程中往往不能全部體現,設計原則與現場要求存在出入,營業線施工安全管理等規定對施工效率的影響考慮不完善,這些都造成了設計概算費用不足,與實際施工成本所需缺口較大。因此,有必要從鐵路營業線施工特點入手,結合營業線施工相關規定,通過實地調研,分析目前鄰近鐵路營業線施工管理的現況和存在問題,對比研究鐵路營業線行車干擾施工降效及安全防護的范圍、程度,為設計及相關定額的完善提供建議和參考。
前期相關專家研究了鐵路營業線的四電施工安全管理措施,在保證鐵路運營安全的情況下進行從設計、預算到施工設計的可行性與造價預算的合理性,構建了安全風險評價模型并給出了各評級指標權重的大小及測量方式,提出了一種基于霍爾三維結構的成本控制模型,包括階段劃分、各階段成本控制的問題和解決方案、系統所需的知識等,為鐵路項目提供了一個相對理性的安全風險管理評價方法。
綜合上述研究,發現現有的研究主要針對的是營業線施工安全卡控及安全措施和成本控制方面,而對鐵路營業線施工行車干擾誤工降效計算沒有進行研究。
(1)概念
鐵路營業線施工行車干擾是指影響營業線設備穩定、設備使用和行車安全的各種施工作業。鐵路總公司規定將鄰近營業線施工納入營業線施工安全管理范疇。鄰近營業線施工是指在營業線兩側一定范圍(距離鐵路中心線30 m)內,新建鐵路工程、既有線改造工程及地方工程等影響或可能影響鐵路營業線設備穩定、使用和行車安全的施工作業。
(2)鄰近營業線施工等級及相關規定
鄰近營業線施工分A、B、C三類,A、B類有明確的規定,成本測算依據明確,C類及部分B類則界限模糊,降效測算困難,因此研究范圍主要針對其進行現場來車停工寫實記錄,對收集數據進行統計、分析,探尋降效規律,提出降效計算模型。
(3)原有相關規定
鐵道部2006(113號)文詳細規定了行車干擾施工5 m內的補償范圍以及增加幅度,5 m以外沒有涉及,根據鄰近營業線安全卡控規定,本文研究分析了5 m~30 m范圍的作業以及增加幅度。將鐵道部113號文簡化成計算公式1:
經過研究測算,0.31%僅是停止一分半鐘的補償,實際不夠。本研究經過實際測算,停止時間在4 min~6 min,不同工種不盡相同。
為方便來車停工降效計算,在寫實記錄的基礎上,參考了鐵路工程預算定額格式及相應子目,并以該定額人工、機械消耗量為基礎,既考慮了實用性又有一定的政策統一性。
(1)人工、機械定額修正價與人工、機械降效系數計算公式。
人工消耗量的誤工降效系數與來車經過時間、管理(是否包干)、工人意識、工人技術熟練程度、工具、材料堆放遠近、工人是否抽煙等有關,見公式2。

w為權重,根據實際施工作業狀況,w1遠大于w2、w3等。
因此,本研究只考慮來車持續時間引起的人工、機械降效,但是,通過的列車各種各樣,有客車、貨車,有48節火車、24節貨車、單個車頭等,長短不一,有快的、慢的,通過的持續時間是不同的,經過統計差別在80 s以內,從而引起的人工從作業面撤離、停止、返回作業面總時間長短不同,平均停工時間計算見公式3。

T為統計平均停工時間;
t1、t2、t3分別為客車通過的停工時間、48節貨車通過的停工時間、車頭通過的停工時間等。
w11、w12、w13 分別為各自權重,可以從通過的不同車型的數量計算得出。
不同單位、不同線路、不同施工段上停工時間是不同的,因此,停工時間是一個統計值,該統計值應由建設方先行研究確定或在招標文件中確定。停工時間的權威確認,降效系數也可以計算了。
(2)第一種據以原有文件規定的算法
“115號文”的行車干擾施工定額增加幅度是按照每晝夜行車對數來套用該對數所對應的工天、臺班定額增加幅度來確定的,它的不足之處在于不能真正反應出不同行車對數所帶來的定額增加幅度的不同,而且有較大的臺階出現(表1)。

表1 “115號文”工天、臺班定額增加幅度
根據2006(113號)文的規定,5 m內的每次行車的行車干擾施工定額人工和機械臺班增加幅度按0.31%計(接觸網工程按0.40%計),推算出其平均停工時間規定為1.5 min,計算見公式4,停止時長增加,則增加幅度數值增加(表2)。

F:鄰近營業線施工降效后補償所需的增加幅度。
根據樁基、路基、平改立工程項目中各工作距離鐵路中心線長度不同,增加幅度乘以相應的權重,權重從1~0.65,向外依次遞減。則5 m~30 m內每次行車的行車干擾施工定額人工和機械臺班增加幅度按0.31%~0.20%計。

表2 單次列車通過停止時長與增加幅度關系表
總的行車干擾施工定額增加幅度按每晝夜的行車次數以及每次行車的定額增加幅度來確定。有了增加幅度以后就可以參照2006(113號)文中的計算公式1,進行計算(公式 5):

Z:某項工程的行車干擾施工增加費
行車干擾施工定額增加幅度已包含施工期間因行車而應做的整理和養護工作,以及在施工時為防護所需的信號工、電話工、看守工等的人工費用及防護用品的維修、攤銷費用在內,編制概(預)算時不應再計這類費用。注意人工價差和施工機械費價差也要參與計算。
施工機械使用費因鄰近營業線施工引起的增加測定,其中包括人工費---指機上司機和相關操作人員的人工費,以及上述人員在機械規定的年工作臺班以外的人工費;也包括燃料動力費---指機械在運轉施工作業中所耗用的液體燃料(汽油、柴油)、固體燃料(煤)、電和水的費用。其降效可以表示為:

公式5是一個一般性公式,如只有人工項目,則括號內加號后的機械臺班部分去掉,類似于公式1。其中括號外的0.31%在2006(113號)文中是不變項,本研究已經外擴到5 m~30 m,因此0.31%作為基數,向外按照權重依次遞減,是個可變項。
(3)第二種據以寫實停止時間降效算法
計算根據作業時間內列車通過次數以及通過時停止作業的時間記錄與正常持續作業時間的比例確定。見公式7、8:

單個車次的降效系數:

為補償降效,需要增加的幅度參照公式7-3得出公式9:

X1:人工降效系數;Xd:單個車次的人工降效系數;
Tc1:人工正常作業持續工作時間,為定額規定的正常作業時間,通常取8 h;
Tt1:人工作業停止時間,定額規定的正常作業時間內,由于上述單次列車通過造成的停止作業時間;
N:該持續時間內的通過車次數,定額規定的正常作業時間內通過的車次,需從相關部門確認。
F:增加幅度。
增加費計算見公式10:


Z:某項工程的行車干擾施工增加費
第二種計算方式將增加幅度看成是遞增可變項,隨寫實停止時間的增加而增加。機械降效系數與增加費計算類同。
增加幅度見公式9,增加費計算見公式10。
(4)降效計算實例
實例一:人工挖土2 m3,距中心線6 m,定額人工費基價48元/工日,工作8 h,通行25次車,F為0.31%。
按照第一種算法:
增加費 Z=2×1×48×25×0.31%=7.44元
按照第二種算法:
先統計出平均停止時間,例如為3.5分,則:
F=3.5/480=0.73%
增加費=2×1×48×25×0.73%=17.52元
實例二:挖機填筑土方23 m3,距中心線8 m~9 m,定額機械使用費基價1 800元/臺班,工作6 h,通行19次車,每次來車停工5 min。
按照第一種算法:
權重1。
增加費 Z=23×1×1 800×19×0.31%=24.38元
按照第二種算法:
權重1。
先統計出平均停止時間,例如為5.0 min,則:
F=5/480=1.04%
增加費=23×1×1 800×19×1.04%=81.80元
實例三:挖機填筑土方23 m3,距中心線23 m~25 m,定額機械使用費基價1 800元/臺班,工作6 h,通行19次車,每次來車停工5 min。
按照第一種算法:
權重0.7。
增加費 Z=23×1×1 800×19×0.31%×0.7=17.06元
按照第二種算法:
權重0.7。
先統計出平均停止時間,例如為5.0 min,則:
F=5/480=1.04%
增加費=23×1×1 800×19×1.04%×0.7=57.26元
由案例可見,降效后成本增加,需要補償,這里提出了一個合理的補償計算方法。
通過對鄰近營業線施工的人工、機械費分析研究,測算出人工、機械費在干擾情況下的變化,計算出干擾條件下人工、機械完成施工與正常8 h施工的費用差別,提出干擾下人工、機械費增加的解決方案。根據列車通過前后總公司、鐵路局相關作業停止和防護要求,進行相同施工作業項目營業線及正常施工組織工效對比分析。以施工過程作為重點研究對象,深入分析過程的時間、組織、影響要素等。