橋梁施工方法對成本控制的影響分析

吳 蕾，方正峰

1.貴州路橋集團有限公司，貴州 貴陽 550001

2.貴州宏信創達工程檢測咨詢有限公司，貴州 貴陽 550014

隨著我國橋梁建造技術水平的提升以及新工藝、新材料的普及與應用，橋梁建設質量得到了較大的提高。在保證質量的同時，工程建設成本與工期也是項目管理的重要組成部分，尤其是對于中大型橋梁的建設，較高的成本成為制約項目進度的因素之一，而施工工藝與方法等對工程建造成本有著重要影響。改變橋梁施工方法及運用新材料逐步成為企業探索成本控制的有效途徑，而節段預制拼裝技術、樁基處理技術、梁體澆筑技術、橋梁拼裝技術、防水材料等工藝技術與材料不斷在實體工程中得到應用，不僅有效地降低了工程造價，還有利于加快工程進度，提高橋梁建設質量。文章將結合項目成本管理及橋梁施工技術探討橋梁施工方法對施工成本的影響，以及加強項目建造中成本控制的方法。

1 橋梁施工成本的影響因素

影響橋梁施工成本的因素較多，在管理方面主要體現在施工組織及造價管理上。根據設計方案選擇恰當的施工方案并編制施工預算和造價書有利于從整體上控制施工建造成本；施工中合理地安排施工工序，組織好人工、機械、材料的進場等有利于提高施工效率，減少怠工時間，從而有效降低施工成本。在施工方面，受施工方法的限制，成熟的施工工藝在成本的節約上縮量較少，一些小企業為獲取利潤只能通過偷工減料來實現，因此施工中通過改變施工方法，采用先進的工藝，節約人工和材料用量，能在保證建設質量的同時，達到節約成本和縮短工期的目的。施工材料對施工方法的更替具有重要的促進作用，預應力混凝土、高強混凝土、碳纖維錨具、真空輔助灌注技術、防腐材料等在簡化施工工藝的同時，能提高橋梁結構質量，降低建設成本[1]。

2 橋梁施工方法對造價的影響

2.1 橋梁基礎處理技術對造價的影響

橋梁基礎施工質量對橋梁整體穩定性和力學性能有著決定性作用，而不同的基礎處理方式受制于地質水文條件以及橋梁類型等因素。基礎處理方式的不同，使成本預算差距較大。目前比較普遍的處理方法有換填法、強夯法、預壓法及樁基處理等[2]。對于中小型橋梁中的淺層軟弱土層，一般進行土層的換填即可，若沒有合適的土層進行換填但有大型設備的工程，采用樁基處理更有利于節約成本；對于低飽和度的粉土、黏性土、淤泥質土等地基，可以采用添加水泥土填料的方式進行固結處理，不但具有良好的效果，而且工程成本較低；預壓法通常采用覆土形式解決飽和黏性土的地基沉降和穩定問題，但其施工時間較久，利用時要考慮其他工序的安排，否則會影響工程進度，增加成本，在條件允許情況下，充分利用預壓覆土，可有效降低施工成本，控制工程造價；水泥樁、水泥粉煤灰碎石樁、石灰樁等可處理大部分的地基土，石灰樁不適用砂類土，樁基法的施工周期短、造價低，容易控制成本，不會出現造價明顯偏高或偏低的問題，但是受到機械設備的限制，在工期充足的情況下可對比換填、預壓等方式進行成本核算后比選。在施工中可根據實際情況綜合利用多種方法，在承重部位進行樁基處理，在其他部分進行換填后壓實，從而提高施工效率，降低成本。

2.2 橋梁拼裝對造價的影響

在大跨徑橋梁施工中，常應用梁板拼裝工藝，預應力混凝土梁板在預制場生產完成后運至施工現場拼裝建造可以極大地加快施工速度。目前，節段預制梁拼裝一般采用濕接縫或膠接縫的形式，濕接縫是在縫口兩側節段梁的翼緣板安裝內外模板，通過綁扎鋼筋，安裝預應力波紋管后澆筑混凝土，使兩側節段梁連在一起。膠接縫是在節段間采用環氧樹脂膠結劑填充，使拼接面更加緊密地貼在一起，膠結劑具有保護預應力筋的作用，防止預應力筋產生銹蝕[3]。施工統計顯示，濕接縫拼裝節段梁施工一處需要耗時79h，膠接縫拼裝節段梁施工一處需要耗時63h，主要差距在于濕接縫需要綁扎鋼筋，而且底板腹板與頂板分開綁扎，耗時較長，節段施工中耗時差距更加明顯，體現在綁扎鋼筋、安裝模板、澆筑濕接縫混凝土、混凝土養護等方面，濕接縫工藝每一處要多出132h，是膠接縫工期的2倍。

對比兩者的費用，以建造單片32m+48m+32m的連續梁橋為例，梁板運輸以及各項臨時工程的費用造價按相同計算，主要為混凝土、鋼筋及環氧樹脂用量的差別。經計算，膠接縫拼裝需要926.1萬元，濕接縫拼裝需要884.5萬元，膠接縫比濕接縫高41.6萬元，占費用總額的4.5%，相差較小。考慮到施工工期的差距，膠接縫拼裝工期明顯較短，可減少更多的人工成本，在工期充足時可考慮濕接縫，工期緊張時可選擇膠接縫。

2.3 支架法施工對造價的影響

在橋梁現澆施工過程中，普遍采用支架法進行支護澆筑，根據支護的材料和規模又分為滿堂支架、鋼管貝雷梁支架等[4]。在進行滿堂支架時，需要滿足地基承載力＞100kN的需求，地基采用夯實或者換填澆筑找平，搭架采用的是WDJ碗扣式鋼管組合，尺寸為φ48mm，壁厚3.0～3.5mm。此外，還需要頂托、底托、方木、扣件等。貝雷梁式是采用2層貝雷梁支撐在承臺，因此對基礎要求較低且不需要混凝土鋼管處理，貝雷梁支架按照3+5+4+5+3排列，并利用槽鋼縱向連接。施工中根據橋梁高度和地基承載需求，按支架高度9m進行成本預估，材料及用量如表1所示。根據材料用量計算費用，滿堂支架為816048元，貝雷梁支架為922134元，可見滿堂支架方法成本較低，而且在材料組織、搭建難度和基礎處理上更便捷，搭建速度是貝雷梁法的1.6倍，但是搭建結構的節點多，穩定性稍差，對地基承載力有要求。對比施工難度和施工周期，最終選擇滿堂支架法進行施工。但是在地質條件成熟以及施工條件允許的情形下，可優先選用貝雷梁方法，以減少對地基的處理，增加施工安全性。

表1 支架材料用量對比表

2.4 預壓方法不同對造價的影響

在支架法現澆橋梁中，由于橫梁承重及跨度較大，需要對支架進行預加載。傳統上采用堆載預壓的方式，即在支架上鋪滿沙袋，從而得到結構及基礎的非彈性變形。但是根據實際工程經驗，在進行堆載預壓時，需要進行砂包的裝料、搬運，而且受到預壓設計荷載的限制[5]，需求荷載越高準備的預壓料就越多。施工中遇到的高墩橋梁需要1500t的設計荷載，采用堆載預壓就會帶來巨大的工程量，費時費力，延長施工工期和增加成本，而且堆載面積較大容易引起安全事故。施工中采用反支點預壓的方法，通過鋼筋或者鋼絞線對支架結構施加預應力，采用張拉鋼筋容易出現接頭不牢靠問題；采用鋼絞線張拉可以利用到下橫梁上，按下橫梁的3倍備料，預壓完成后截成3段后可重復利用，而且鋼絞線可直接錨于承臺上，錨固點牢靠。模擬加載和施工效果顯示，鋼絞線反支點預壓方式安全可靠，而且費用成本較低，加快了工程進度，提高了預壓效果。

2.5 新材料和新技術對造價的影響

新材料和新技術在工程中的應用提高了橋梁建設的質量，某些新技術的應用甚至會改進一些建造工藝。例如，在白龍江13號大橋[6]中用橫隔板、系梁鋼筋預埋混凝土后澆筑，通過后期現澆一次實施，簡化了模板安裝過程，縮短了工期，有效控制了施工成本；箱梁預應力管道采用塑料波紋管代替金屬波紋管，有效減小了孔道摩阻系數和孔道偏差系數，不僅性能優越而且成本更低；預應力管道采用真空輔助壓漿技術，保證管道漿體的飽滿、密實，提高了鋼鉸線的防腐能力；箱梁預制養生采用噴淋養生裝置，改變了傳統的灑水養生模式，濕水時間長，并通過設置地面集水槽，做到了水資源循環利用，降低了工程成本。

3 結束語

選擇合適的施工方法不僅有利于保障橋梁建設質量，還能縮短工期，降低工程造價。文章通過橋梁基礎施工方法、節段拼裝方法、支架施工方法等詳細分析了不同橋梁施工方法對工程成本的影響，可知在施工作業中借鑒和運用相關的施工方法，可有效加強對施工成本的控制，提高橋梁建設質量。