隧道工程建設的造價特點及施工成本控制分析

俞希楠，周啟龍

（1：南昌交通學院土木建筑學院，江西 南昌 330000；2：江西省交通設計研究院有限責任公司，江西 南昌 330000）

0 引言

當今社會，隧道工程的建設需求日益增加。然而，隧道工程建設具有復雜性和不確定性，包括地質條件和施工環境的不同，使得施工成本控制成為隧道工程建設中的一個難點。為使工程建設目標在規定的成本范圍內完成，確保工程項目的可持續發展，在工程建設的成本控制過程中，需要有針對性地控制隧道工程造價，從而使公路工程的造價合理化[1]。在施工成本控制的過程中，需要專業的技術人員應用相關知識，設計出符合實際情況的工程造價方案，并在施工階段有效控制工程造價，從而降低成本。在這一過程中，技術人員可通過不同的勘察方法，分析隧道區域的地質狀態，優化施工階段變更的工程量，以此嚴格控制工程造價。

由于隧道是一種在地下進行的工程，存在較多影響工程造價的不確定因素，在施工時會出現一些前期地質勘測中沒有發現的問題，需要重新更改設計方向，導致既定工程量出現偏差[2]，使隧道造價增加，達不到預期目標，造成經濟損失，且增加原材料成本，使得工程建設施工成本出現偏差。基于此，本文以隧道工程建設施工成本控制為研究對象，針對隧道工程建設的造價特點，結合實際情況，對施工成本進行合理化管控，以期為隧道工程的建設提供參考。

1 隧道工程建設造價特點

隧道工程質量要求高、工序復雜、施工難度高，屬于在規定時間內，依靠高強度連續工作才能施工完成的隱蔽工程。且其在建設過程中，消耗的財力物力較多，因此，對其工程造價進行合理的控制具有重要的意義[3]。

在隧道工程施工中，受地質、水利、灌注工作、技術能力等因素影響，其造價具有動態變化性。例如，在制作工程計劃時，工程造價是根據材料變化的，以鉆孔灌注樁為例，樁深越深，灌注難度越大，成本費用越高，具體鉆孔灌注樁定額見表1。

表1 鉆孔灌注樁定額

隧道工程建設造價具有綜合性。在建筑工程項目中，其工程建設造價包含多個方面的費用，如建筑材料、設備、施工人力、管理、建設費用等，以及計劃產生的利潤費用、納稅費用等其他費用，在計算造價時需要考慮到所有的費用，將其形成統一整體，使得最終的造價計算結果更為準確和全面，為整個項目工程造價核算提供數據支撐[4]。與此同時，隧道工程建設造價具有差異性。建筑工程施工涵蓋內容及環節眾多，并且各環節施工對材料、環境、技術等要求也不盡相同，側面反映出每個項目需要消耗的資源具有差異性，且每個項目施工工序都有自身特點，不同的施工過程，所生成的造價不同，相應作業標準要求也存在較大差距，使得工程造價也會出現明顯的不同。

隧道工程造價管理需在規定時間內對分項工程資金使用情況進行預估，為保證工程造價的完整性和精確性，使成本管控的作用得到充分發揮。在進行工程造價管理控制前，需要掌握不同工程項目間存在的差異，將不同的隧道工程建設造價進行集中控制，并有針對性地進行造價管理，以獲得良好的工程造價控制效果。

2 施工成本控制方法

2.1 確定目標成本

隧道工程的建設目標成本包括人力資源、物力資源和運用材料消費等[5]。在隧道工程建設施工中所產生的成本和隱性成本都應作為目標成本。其中，隱性成本為施工中的管理費用和稅費等。隱性成本占整個工程成本的1/10。按照成本涵蓋范圍來看，一般所產生的成本可以分為大范圍成本和小范圍成本。大范圍成本為人工費用、材料購買費用、設備損耗及設備更換費用等。小范圍成本主要是其他部門形成的成本費用，如人工服務費用等。從項目成本預估期限來看，可將目標成本分為初始成本、估算成本及工程實銷成本。

項目在建立過程中所產生的項目花費為初始成本。可通過施工單位進行整體報價，作為項目整體的成本定價，并根據定價進行預估，形成估算成本。以實際項目中的花銷成本作為標準進行考核。可根據上述方式來判斷工程項目成本控制效果，從而準確計算出季度監測點的預算費用、實際費用、進度計劃。同時，根據不同工程成本之間的關系將成本分為使用成本和預算成本。使用成本是指不隨著工程項目施工情況而發生變化的成本[6]。隨著項目施工進度、施工設備改變而改變的成本為預算成本。使用成本需要根據建設項目施工中所配置的資金狀況進行成本設置，預算成本在項目施工過程中根據時間與工程量的關系進行成本設置。隧道工程建設的成本主要由材料費用、設備費用、人力資源費用組成。通常情況下，材料費用占工程項目整體造價的65%～80%，設備費用和人力資源費用會按照不同的施工工程量，調整其占整體造價的比例。隧道工程建設項目成本需根據總成本進行估算，從而確定出年度施工成本[7]。

2.2 掙得值法控制施工成本

采用掙得值法進行成本控制是隧道工程建設項目在項目實施階段最有效的成本控制方法[8]。按照工程項目的施工時間，明確計算已經完成的工程預估費用與已經完成工作的實際費用。依據計劃預算的費用得到對應的具體工程施工時間，獲取費用偏差和進度偏差值。利用計算的指標，通過對偏差指數的評估，將評價與控制方法相結合，對工程的成本進行合理化控制和管理，解決成本控制中存在的問題。同時設置監測點，為了能準確得到統計項目成本情況，在運算的過程中應以周為單位，在施工階段的每周對工程項目進行評估和分析[9]。隧道工程建設項目進入施工階段后，不同工作之間要同時進行施工，記錄成本與完成工作進度，及時解決存在的問題。根據掙得值法，依據收集的各項參與數據，計算出各周掙得值預算費用、設置點的偏差值和指標，其中消費偏差（FYPC）計算公式為：

式（1）中：S 為已完成的工程實際費用，元；T 為已完成工程的預算成本，元。進程偏差（JDPC）計算公式為：

式（2）中：F 為計劃工程量計劃費用，元；D 已經完成工程量預算成本，元。預計剩余時間（YJSJ）的計算公式為：

式（3）中：h 為已施工時間，h；j 為施工剩余時間，h。

費用執行指標（CPI）和進度執行指標（SPI）的計算公式為：

利用掙得值法對隧道建設工程項目成本控制現狀進行分析，當CPI<1 時，說明實際費用超出預算，當SPI<1 時，說明項目進度延誤，根據實際情況對控制措施進行調整[10]。隧道工程項目在實際建設過程中，還應控制施工機械使用費。隧道工程項目在明確工程目標成本時，應做到充分利用機械設備，避免其出現閑置的情況，對其內部調度進行合理設計，提升主要機械利用率。隧道工程項目在施工階段，應按照計劃對工程的成本進行合理化設計與控制，定期對工程成本進行統計與核實，及時消除統計過程中存在的誤差，嚴格控制工程成本。同時，需要及時調控施工過程中設備使用費用，在確保符合安全標準的情況下，減少施工材料的使用量，盡量降低施工材料購買費用。準確計算并選購各類材料，按照相應計劃來選擇存儲空間，對于材料的數量變化應清楚登記，盡可能減少存儲空間內的倒運次數，避免材料在倒運過程中出現浪費的情況[11]。

3 控制效果分析

實驗在一臺服務器上進行，具體的實驗軟硬件環境見表2。并采用Velsim PLE 3.7 仿真軟件進行效果分析，設置起始時間，數據記錄步長。以江西省南昌市某隧道工程建設為例（見圖1）。該工程的施工時長為125 d，排除施工過程中可能會出現延期問題，通過動態控制進行區間設定，步長設定為一周，起始時間設定為0。

圖1 南昌市某隧道工程建設（圖片來源：作者自攝）

表2 實驗軟硬件環境

根據式（4）～式（5）進行計算得出實際費用和進度數據，并對此數據進行分析和統計，形成隧道工程建設施工成本控制模型，然后對其進行模擬實驗。隧道工程建設的施工過程中，選取隧道支護開挖施工，對成本管理中消費偏差值、進程偏差值和預計剩余時間進行對比分析。

隧道工程施工過程成本增加量與計劃增加量完全相同表示為理想狀態。所以此時的消費偏差和進程偏差就會形成一條數值為0 的直線。設置工程的預計完工時間為125 d。在隧道工程建設中存在負影響因素使得工程中出現成本偏差和進程偏差，對成本不進行主動干擾和主動控制的過程為不管控狀態。在隧道工程建設施工中，設定在某個環節對成本和進程偏差進行干預，使其降低或糾正偏差繼而得到優化施工效果的狀態為動態管控的狀態。排除理想狀態，只考慮管控狀態和不管控狀態，運用本文方法進行管控，得到的消費偏差、進程偏差、預計剩余時間的結果如圖2～圖3 所示。

圖2 消費偏差比較

圖3 進程偏差比較

由圖2～圖3 可知，在不管控狀態下由于存在損耗率、工程返工、進度控制費用等負面影響因素作用，使得隧道工程建設的成本增加，成本偏差隨著時間的推移持續增大。不管控的狀態下的完工工期為125 d，不管控狀態下由于管理水平、施工水平、完工速率、返工等負面影響因素的作用導致進程偏差上升，所以進程偏差隨著時間的推移持續增大，當到達計劃完工時間后，計劃工程量計劃費用不再增加，表現為一條計劃完工工期前持續上升、計劃完工工期后極速下降的倒V 型曲線。當進程偏差持續增加，達到第100 d 時，會自動觸發對應的管控手段使得進程偏差降低，以達到減小消費偏差的效果。而在動態控制狀態下，在50 d 消費偏差超過了預設值，觸發系統采取費用控制措施，包括優化施工方案、加強教育控制材料損耗率等，周消費偏差逐漸降低，達到了糾正偏差的效果。在管控狀態下，進程偏差在100 d 時，才自動采取進度控制措施來減小進程偏差。而管控狀態下，在75 d 時進程偏差達到了預設值，運用本文費用控制方法（包括增加施工人工、加強施工強度和時間、增大獎勵力度等），使進程偏差逐漸減小，達到了控制效果。

此外，不管控狀態下的進程偏差在持續增加。在管控狀態下進程偏差在前期逐漸增大，當偏差值超過了預設的標準值后運用本文方法進行控制，偏差逐漸變小。說明隧道工程成本控制方法是有效的，具有應用可行性，能夠合理控制工程施工中的成本和施工進度。兩種管控狀態下得到的預計完工時間見圖4。

圖4 預計完工時間

由實驗結果可知，在管控狀態下進程偏差在50 d 逐漸減小，成本偏差在75 d 逐漸減小，運用本文方法后預計完工時間為100 d，達到了預期的完工時間，控制目標得以實現。

4 結語

本文從隧道工程造價特點出發，對施工成本進行研究，通過對隧道工程建設的造價特點進行分析，并采取相應的控制措施，盡量避免產生造價不可控現象，得出切實可行的成本控制方法。但是方法中還存在著不足，例如設計階段對隧道造價的控制問題，控制中關于地質勘測平衡和地質調繪的問題，工程造價管理與轉化的處理問題等。在以后的研究中應優化控制算法，通過對隧道施工機械方面的嚴謹選擇，實現對于隧道工程設計和施工中的造價控制調節，增加對于工程結構、施工工藝等方面知識的了解，考慮不同方案的技術可行性，優化方案，拓展跟蹤控制的范圍，提升成本控制的準確性，從而完善此方法的研究。