某圓形特小斷面特長引水隧洞的工程造價問題

楊 成 林

(中鐵十八局集團第四工程有限公司，天津 300350)

某圓形特小斷面特長引水隧洞的工程造價問題

楊 成 林

(中鐵十八局集團第四工程有限公司，天津 300350)

結合某圓形特小斷面特長引水隧洞工程實例，對工程造價中存在的定額子目與現場不匹配、工效低、施工組織困難、排風排煙難度大、費用相差大等問題進行了分析，以提出合理的解決措施，從而根據實際情況調整工程造價。

圓形特小斷面，隧洞，造價，定額

1 工程概況

某引水工程主體工程為隧洞工程和管道建安工程，線路全長14.676 km，其中隧洞工程全長14.582 km，為圓形斷面有壓隧洞，成洞洞徑2.0 m。隧洞穿越地段為較完整的花崗質巖類，圍巖類別主要為Ⅱ類～Ⅲ類，采用鉆爆法開挖。開挖后Ⅱ類圍巖局部噴混凝土支護，Ⅲ類圍巖局部錨桿、全斷面噴混凝土支護。隧洞整體進行全斷面襯砌，襯砌厚度25 cm，局部地段設有鋼襯。受地形條件限制，單工作面控制長度最大為1 930 m，最小為1 400 m。本標段共布置4條施工支洞，支洞全長2.189 km，坡度12.27%～20.61%。

本工程具有線路長、圓形斷面小、施工條件差、機械化組織難、工機效率低、施工附加量大、大坡度出渣、成本超常等特點。受小斷面實際造價控制等因素的制約，進場施工后發現價格缺口較大，清單單價多數不足以支付現場直接施工成本。特小圓形斷面從開挖爆破、出渣到初期支護，人材機消耗都較正常成倍增加；小斷面對爆破鉗制作用導致超挖比例大，后續襯砌回填量大；圓形斷面隧底擴挖、避車洞等施工附加量隨著進度增加也逐步加大。最終導致施工中實際成本遠遠大于預算成本，施工方虧損嚴重，影響到工程的順利進行。當前國內還沒有類似特長、特小圓形斷面、有壓襯砌水利隧洞的先例可借鑒，現行水利定額很難反映如此特殊工程實際施工情況，工程造價更是難以預測。下面從以下幾方面進行論述。

2 存在的問題

2.1 定額子目與現場不匹配

由于目前國內還沒有圓形特小斷面特長隧洞實例，在規范中也很少有對這種隧洞的詳細描述，各承包商對此類工程難度普遍認識與估計不足。現行部頒定額《水利水電建筑工程預算定額》(2002-116#)是按照巖石級別和開挖斷面劃分定額子目的，最小一級定額子目適用于開挖斷面10 m2以下，而對于10 m2以下則未作進一步劃分。本工程斷面為僅5 m2左右的全圓形斷面(Ⅲ類圍巖5.56 m2，Ⅱ類圍巖4.91 m2)。在實際施工中，表現出斷面越小施工條件越差，施工難度和施工附加工作量越大，現行定額很難反映出圓形特小斷面的實際施工情況；定額裝渣和運渣設備最小為1 m3，但由于本項目斷面過小，即使定額最小的出渣設備也無法用于本工程施工，本項目出渣只能采用定制專用設備。因此套用該定額明顯與現場不匹配，勢必會造成施工成本遠高于概算，無法以成本進行核算的問題。

2.2 工效低、施工組織困難

該項目為線形工程，由于受線長、施工斷面小、坡度大等因素制約，大型機械設備及勞務作業人員均無法大批量投入，施工效率極低。比如：開挖中單個工作面只能2臺鉆機同時鉆孔，共需鉆孔38個～40個，單孔長度2.1 m～2.5 m，單孔鉆進時間13 min左右，實際每循環鉆孔耗費時間約4.5 h；出渣只能采用扒渣機配合定制的礦山三輪出渣車，出渣車每次運渣方量平均0.74 m3，每循環進尺2 m，實際共需出渣約18車～20車，3臺出渣車出渣約需時間4 h。僅開挖和出渣每循環就需要時間8 h，再加上測量放線時間、連線爆破時間、通風排煙時間、排險時間，實際每天最多只能完成兩個循環，共開挖方量22.24 m3。此方量按照清單計價，其費用根本不足以支付現場每天人材機的消耗。可見隧洞的斷面過小、線路過長，對施工效率以及施工組織的影響是很大的。

2.3 炸藥單耗高

圓形小斷面對爆破的鉗制作用很大，與大斷面相比開挖爆破空孔數量多，炮眼利用率低，嚴重影響進尺，影響工效，并且超挖比例明顯加大。實際施工中，從炮眼的布置、每循環進尺量、所造成的超挖量等，幾者之間反復試驗調整炸藥用量，盡量達到一個最經濟最合理的用量。不過最終炸藥的單耗依然遠超定額炸藥的單耗。如何縮減對爆破的鉗制影響，還需要進一步研究優化爆破參數，盡可能降低炸藥單耗。

2.4 超挖量大

按照水工規范(SL 378—2007)要求，水工隧洞允許超挖值為徑向超挖不得大于20 cm。但由于洞徑較小，先進機械無法投入，爆破鉗制作用大，炮眼利用率低，實際超挖工作量相對較大(洞徑越大超挖量所占比例越小，洞徑越小超挖量所占比例越大)。按平均10 cm超挖值計超挖量為0.87 m3/延米，按平均20 cm超挖值計超挖量為1.8 m3/延米，而隧洞襯砌設計量為1.77 m3/延米。也就是說，按照規范允許的20 cm超挖量來計算，襯砌混凝土用量將是原設計量的2倍以上。可見超挖造成的不僅是開挖量的增加，更導致了回填量的大幅增加。

2.5 通風排煙難度大、費用相差較大

由于本項目為圓形特小斷面、特長隧道，采用自然通風方式顯然無法滿足通風要求，因此必須采用機械通風。而現行部頒定額《水利水電建筑工程預算定額》(2002-116#)，只在爆破開挖定額中有通風機的臺班用量，而在出渣、材料輸送、支護襯砌定額中都沒有通風機械的體現。但顯然從事這些施工過程都是需要通風的，只按照開挖定額中的投入量計算總通風費用的話，就與實際費用相差較大。

由于隧洞斷面過小、距離又過長，受空間限制，現場施工中通風只能采用直徑50 cm的風筒。而隨著開挖的不斷推進，超過一定距離之后，通風越來越困難，常規通風方式已經很難給工作面提供新鮮空氣，必須研究長距離通風方式才能保證工程的順利進行。

2.6 施工附加量大、對成本影響巨大

1)隧底擴挖。主洞開挖支護后斷面為圓形(R=1.25 m)，風、水、電等管線路布置后，即使定制的小型礦山出渣車也無法正常行駛，故將主洞開挖斷面由圓形變更為圓拱斜墻型，將隧洞底端兩側進行擴挖，每延米增加開挖量約0.48 m3。變更后增加石方洞挖6 432 m3，占主洞開挖總量75 446 m3的8.5%，后續施工需要襯砌混凝土同步回填，增加直接成本費用投入大。

2)集水坑、避車洞。為滿足項目施工，在主、支洞交叉口處設置集水坑，增加石方洞挖145 m3；主洞每隔150 m增設避車洞，全線共需增設避車洞97處，增加石方洞挖7 760 m3。集水坑、避車洞共計增加開挖量7 905 m3，占主洞開挖總量75 446 m3的10.5%，后續施工需要襯砌混凝土同步回填，增加直接成本費用投入大。

3)轉渣場。由于主洞斷面尺寸較小，主洞出渣時只能采用定制的礦山三輪出渣車出渣。支洞線路較長，而且坡度較大，采用礦山三輪出渣車通過支洞存在較大的安全隱患，由于出渣車每次運渣方量平均約0.74 m3，且行駛速度慢，對主洞開挖進度影響較大。為提高施工安全系數及加快施工進度，在主、支洞交叉口處增設轉渣場。增加部分開挖量，且后續施工也需要襯砌混凝土同步回填，增加直接成本投入費用較大。

4)高壓進洞費。主洞共設6個控制段，控制段單側最長1 930 m、最短1 400 m，均需要采用高壓進洞的施工措施確保機械設備有足夠的動力運行。本標段洞內共需要安裝10套高壓變電設備，地方電力部門每套設備安裝費用30萬元，安裝費用合計300萬元；另外，每套高壓變電設備，每月除實際用電費用外，還需要交納基本電費1萬元，開挖襯砌工期34個月，10套設備基本電費合計340萬元。高壓進洞共需增加成本投入640萬元。

2.7 受工期制約、冬季施工費用高

本地區地處東北吉林省，冬季從11月到次年4月，持續時間長，為了確保工期，襯砌冬季必須安排施工。混凝土冬季施工需要增加拌和站保溫棚、混凝土運輸車保暖、鍋爐房、地熱管、散熱管、防滑鏈等措施及運行費用，冬季施工費用高。

3 結語

本項目設計采用的是圓形特小斷面、特長隧洞，需要考慮施工期間機械設備作業、風水管路安裝等必要的空間，不借助機械作業，全憑人力施工，工效勢必降低，工期根本無法保證。而且施工中的通風排煙等安全問題，也是工程施工中的焦點問題，要保證工程的順利進行，在此方面投入必然多于大斷面隧洞的投入。因此在進行工程造價時，必須根據工程實際情況進行適當的調整。

1)合理優化設計斷面。通過分析可知，斷面過小并不經濟，因此必須適當優化設計斷面，為機械化施工組織提供必要空間，以降低施工難度提高工作效率。

2)定額也是以某些具體的工程模型為基礎分析、歸納、編制的，針對本項目尚無先例的實際情況，設計和定額不相匹配時，必須對定額進行調整，包括人材機的消耗量以及相關價格的調整。

3)特小斷面隧洞的超挖比例相對較高，超挖值需要根據工程實際地質情況合理確定。

4)隧洞的施工附加量——隧底擴挖、避車洞、集水坑、轉渣場、高壓進洞費等，在特小斷面隧道總工程量或總成本中所占比例較高，因此必須合理的計入隧洞施工總成本。

5)隧洞的通風排煙費用，必須根據施工組織設計，按投入的通風機等機械設備數量以及各設備的運行時間來綜合計算。并且還要研究長距離通風方式，以提高施工安全，確保工程的順利進行。

[1] 邱明路.從阿拉山口供水工程看小斷面長隧洞的工程造價問題[J].新疆水利,2005(5):11-13.

On engineering cost at some circularsuper-small section super-large water diversion tunnel

Yang Chenglin

(No.4EngineeringCo.,Ltd,ChinaRailway18thBureauGroup,Tianjin300350,China)

Combining with the example of some circular super-small section super-large water diversion tunnel, the paper analyzes some problems in the engineering cost, including inconsistent quota and site, low construction efficiency, difficulties in construction organization, ventilation and smoke discharge, and big differences in cost, so as to point out reasonable measures and adjust the engineering cost according to the fact.

circular super-small section, tunnel, cost, quota

2015-02-07

楊成林(1986- )，男，助理工程師

1009-6825(2015)11-0228-03

TU723.3

A