港珠澳大橋拱北隧道凍結法施工成本管理措施

賀鐵剛

摘要：對于現代化隧道工程來說，凍結法是推動其得以順利開展的關鍵技術。但是，由于凍結法在我國長期缺乏良好的成本管理措施，導致相應的效果不理想，尚未形成完善的管理模式，給隧道施工造成了一定的阻礙。對此，文章以港珠澳大橋拱北隧道為背景，圍繞凍結法成本管理展開探討，在總結具體問題的基礎上提出了針對性的解決措施，以便更好地為成本管控提供指導，給隧道施工創設優良條件。

關鍵詞：隧道工程;凍結法;國有企業;成本管理

凍結法的突出特點在于機械化水平高，但卻沒有對競爭者的準入資格提出相匹配的要求，因此在激烈競爭的大環境下，民營企業的靈活性往往更能有效地發揮出成本體制的優勢。對此，國有企業要實現持續發展，就必須突破技術壁壘，全面做好成本管控工作，盡可能地降低成本，以進一步提升企業的效益性。

一、工程概況

拱北隧道暗挖段施工環境復雜，下穿拱北口岸限定區域，縱觀國內工程狀況，為首座曲線管幕法施工隧道，基于工程實際情況，確保曲線管幕施工質量至關重要。

根據暗挖段施工環境，采取的是“管幕+凍結法”相綜合的方式，單根管慕平均長度257.927m，分別設置在緩和曲線與圓曲線上（對應曲率半徑介于885.852m～906.298m），各管幕直徑均為1620m，本次施工中總量為37根。由多個4m長節段構成，采取的是F型承插口連接方式，不同壁厚的管幕數量不盡相同，24mm的19根，20mm的18根。

設置試驗管，其布設標高介于-1.02m～

-3.9m，埋深7m～8m。

二、凍結管的布置設計

凍結模式遵循的是“縱向分區、橫向分塊”的基本原則，并在此基礎上合理控制凍土帷幕體積。具體設置方式為：奇數頂管處采取的是橫向5臺階、縱向3大區的方式;偶數管內異形管處理時，需充分考慮到臺階開挖與縱向距離，在此基礎上選擇合適時機啟閉鹽水循環，盡可能降低凍結施工所需成本。

頂管施工采取兩種方案相綜合的形式，即充填或不充填處理，具體為相間布置的方式;通過對設計圖的分析，奇數頂管處采取充填措施，并于兩腰部分別設置凍結管，為提升凍結效果，較為可行的是無縫鋼管材料;在規格方面，凍結管長255m，本工程共使用到36根。

設置纖維管，在其作用下有效控制凍結帷幕范圍，具體設置區域以靠近頂管外邊緣處為宜，各管長均為255m，此環節使用總量為18根。

基于上述方案，部分頂管內并未采取充填混凝土措施，以設計方案為準，合理設置異形凍結管（通過焊接的方式與頂管內壁有效連接，以便形成具有良好密封性的腔體結構），以實際開挖作業時間為準，在前30天異型管便要凍結，通過此方式緩解空氣對流現象，降低對凍土的不良影響。凍結管長度均為255m，此處共使用到36根。

三、凍結運行方式設計

（一）凍結運行方式

控制凍土帷幕體積，在此基礎上盡可能降低成本，確定合理的凍結運行方式，具體做如下分析。

綜合考慮開挖工序與設計方案中對于頂管尺寸的要求，向填有混凝土的頂管內設置凍結管，在此基礎上再向凍結管內安裝工供液管，當設置好兩根凍結管后，將會形成3個凍結回路，且彼此處于相對獨立的狀態，具體示意圖如圖1、2所示。

余下未填混凝土的頂管，需設置適量干管及16個彼此相互獨立的回路，通過電控三通閥的作用可以得到具有相互獨立的凍結區域，總量為16個。

（二）凍結控制施工順序

為了有效控制凍土體積，通常會考慮使用暗挖方案，即在橫斷面上有效處理凍土帷幕，使其形成5個單獨區域。做好開挖之前的準備工作，啟動圓形凍結管內的1～3區回路，經過60天的凍結處理，并在此基礎上再開啟異形管，讓其能夠有效凍結30天。

處理完上述步驟后，技術人員要檢測凍結帷幕厚度，并在保證符合設計標準的前提瞎進入到開挖環節，一般采取的是5臺階10步的方式：要求各臺階都設置工字鋼支撐結構，并隨即施作襯砌，控制好二次襯砌的位置，該結構與初期支護面間距為5m;當結束二次襯砌施工作業后，便要設置中板并施作三次襯砌;經開挖使得東西作業距離均達到84m，且1、3區二襯施工符合質量要求后，便要暫停1、3區的凍結。

在整個凍結過程中，需密切分析凍土帷幕厚度，若達到了設計限制，需隨即啟用限位管，在其作用下可達到控制凍土帷幕持續發展的效果。

四、影響成本的主要因素

相較于常規工程項目而言，凍結法施工中涉及到的要素較多，如水文、施工現場管線等均會對施工質量造成影響，這相應地提升了成本控制的難度。

（一）成本構成復雜

從工作內容的角度來看，凍結法主要體現在造孔、凍結系統設置、開挖、支護等多個環節中。但若從專業角度分析，則體現在機電、土方、鋼筋模板等多個層面。總體而言，該工程涉及到的專業較多，管理難度也隨之提升，這并不利于成本控制。

（二）勞務隊伍多

采用凍結法施工時，工作量會相對較大，因此易出現勞務分包多的情況。此時，若分包數量較多，加之市場環境持續變動的特點，部分已中標的項目極容易受到市場因素的影響，如分包價格上漲等，隨之降低項目總體利潤。

（三）組織協調影響的成本

凍結法工程量較大，需通過分包的方式交由專業隊伍完成各環節施工。而在施工隊伍數量提升的背景下，難免會引發各類問題，這很大程度地提升了業主、總包、監理等工程參與者的管理難度，導致彼此間的協調工作存在不確定因素、施工人員積極性下降、設備處于閑置狀態等，增加了不必要的工程成本。

（四）公司成本管理體系影響的成本

雖然很多公司都創建了成本管理體系，但因實際落實情況才是決定性因素的緣故，往往會造成成本控制效果不理想的顯現。這是因為，即使公司已經建立了完善的成本管理體系，若內部員工無法積極將其落實到位，也會導致成本控制作用降低情況的出現。