工程造价职称范文隧道掘进工程成本控制探析

　　摘要：隧道盾构法施工，因其先进的施工工艺和不断完善的施工技术，使得其在城市地下空间的开发中取得了巨大成功，近些年已大量应用于隧道掘进工程。但因其造价相对高昂，在实际应用中也受到了一定限制。如何合理控制盾构法在隧道掘进工程中的成本，降低造价，使其能够在最大范围内得到推广，是当下应重点研究的问题。本文首先对隧道掘进盾构法施工进行概述，分析了其技术优势，然后对盾构法施工成本的构成要素及影响因素进行了说明，最后重点从技术措施、管理措施和经济措施三方面探讨了加强隧道掘进盾构施工成本控制的措施。

　　关键词：隧道掘进,盾构法,成本控制,管片,衬砌

　　一、隧道掘进盾构法施工概述

　　我国地下工程施工领域自引入盾构法以来，其在速度、安全及环保等方面所具有的优点，受到了很多业主的“青睐”，所以采用盾构法施工的项目越来越多。而传统的矿山法施工已变成辅助性的工法并逐渐淡出地下工程施工领域。盾构法施工原理是：尽可能在不扰动围岩的前提下完成施工，从而最大限度地减少对地面建筑物及地基内埋设物的影响。该施工技术有以下特点：①可在盾构设备掩护下安全地进行开挖与衬砌作业;②施工时可不影响地面交通及河道航运;③施工时的噪音和震动引起的公害小;④其机械化与自动化的程度高，劳动强度低;⑤多车道的隧道分期施工、分期运营，可减少一次性投资;⑥施工精度要求高;⑦盾构施工不可后退。

　　在国外，盾构隧道施工技术已发展细化为大量、复杂的施工技术，但我国必须根据国情引进、吸收国外这些新型技术，并且需要采取措施降低盾构法施工造价，这是目前制约我国盾构法施工技术进一步推广的重要因素。

　　二、盾构法施工成本的构成要素及影响因素

　　(一)施工成本的构成要素

　　一般理论来讲，施工项目的成本由直接成本和间接成本构成。具体到隧道掘进盾构法施工中，隧道盾构法施工成本由4部分组成，即盾构机的相关费用、盾构机掘进费用、钢筋混凝土管片费用和盾构机安拆、转场费用。

　　(二)隧道盾构法施工成本的影响因素

　　影响隧道盾构法施工成本的因素主要有三大类，及设计、技术和进度因素。下面分别做以详细说明。

　　1、设计因素

　　设计因素主要指设计线路的问题。设计线路是指设计方在设计线路时的设计参数，例如转弯半径、坡度等。较小的转弯半径对于盾构操作要求很高，增加了施工难度，在掘进的过程中，容易出现蛇形、重复纠偏，从而导致管片碎裂、隧道漏水等施工通病。这就要求我们在工程开工前搞好盾构操作手的培训工作，提高盾构操作手等施工主要人员的自身素质，保证每一个操作手对盾构操作、管片选型等方面完全理解，并能够在施工中很好的应用，从而保证施工质量。

　　2、技术因素

　　施工活动关键是技术性活动，只有采取先进的技术措施，才能做到低投入高产出，并创造优质产品。在施工过程中要努力贯彻施工生产“四化理念”，“四化”即施工手段机械化、施工控制数据化、施工管理规范化、施工环境园林化。目前我国盾构法施工技术在“四化”方面还具有一定差距，施工技术有待进一步研究和提高，施工技术在某些环节上的不精准导致工程的返工，这也是影响盾构施工成本的重要因素。

　　3、进度因素

　　进度一直是影响工程项目成本的重要因素，按时甚至超前完成施工会大大缩减工程项目的成本支出，而延时完成则会大大增加成本，因此进度管理一直是工程成本控制的重要环节。在隧道掘进工程中，施工进度也一直影响着整个盾构施工的成本支出，务必采取措施控制进度，从而达到控制成本的目的。

　　三、隧道掘进施工成本控制措施

　　(一)技术措施

　　下表是隧道盾构施工中对成本构成影响的因素，可以看出，影响成本最大技术因素的包括以下两方面，即管片和二次衬砌的费用。因此，控制成本的技术措施应主要从这两方面着手。

　　1、选择合理的设计方案

　　盾构隧道的设计主要是针对管片和衬砌的设计。国内外关于管片设计方法有很多，目前一般用以下四种方法：

　　(1)惯用法，是将管片环作为刚度均匀的环来考虑，此法不考虑管片接头部分的弯曲刚度下降，管片环和管片主截面具有同样刚度、并且弯曲刚度均匀。

　　(2)修正惯用法，也是将管片环考虑为弯曲刚度均匀的环，但考虑了管片接头部分的弯曲刚度下降和环向螺栓处的弯矩上升。

　　(3)多铰环法，是将管片接头作为铰结构来考虑，地基与管片环之间的相互作用用地基弹簧来表示。

　　(4)梁-弹簧法，是将管片主截面模拟成梁、将管片环向接头模拟成旋转弹簧、将环径向接头模拟成剪切弹簧，将地基与管片环之间的相互作用用地基弹簧来表示，该法较为接近实际情况。

　　国内有学者根据我国某地铁隧道的工程情况和管片衬砌条件进行计算比较，得出以下结论：四种管片设计方法计算弯矩的大小顺序依次为修正惯用法、梁-弹簧法、惯用法、多铰环法。多铰环的计算变形最大，其他方法间的差距不大;对于小型隧道一般用修正惯用法，对于大型隧道应尽可能采用梁-弹簧法。多铰环法只能在围岩坚硬、强度较高的情况下使用，同时要对管片接头采用特殊形式或在施工后卸除。在一般工程条件下，要避免使用，同时也不能盲目卸除接头螺栓。梁-弹簧法和修正惯用法应该是主要的设计计算方法，修正惯用法计算方法简单，结果也较符合实际且简单实用。使用梁-弹簧模型法可提高计算精度、降低管片厚度。一方面使得隧道断面缩小，另一方面降低了制造费用。

　　因此，在进行隧道盾构施工的时候，各施工队伍要根据施工项目的具体地质特征等情况综合考虑，选择合理的施工设计方案，也是降低工程造价的有效途径。

　　2、省略二次衬砌

　　二次衬砌的作用在于：防腐、防水、防火、隧道内表面光滑、管片拼装蛇行修正以及隧道衬砌的补强。但在很多情况下，二次衬砌是可以省略的，如衬砌强度和结构安全性完全达标的情况。二次衬砌的省略可以使工期得以缩短，直接导致成本的降低。

　　3、增加管片宽度

　　加宽管片后，盾构机的长度增加，从而造成费用增加。但因采用加宽管片，管片生产费用及盾构施工所有材料的费用将降低。具体体现在以下几方面：

　　(1)可减少沿隧道纵向管片接头的数目，则管片的生产费用就会降低。

　　(2)隧道长度不变，组装次数减少，日推进量增加，可缩短工期。

　　(3)减少了隧道的环缝数量，改善了隧道的防水状况，还减少了接缝止水材料以及连接件的投资。

　　(二)管理措施

　　1、挑选合适的项目管理人员，做好组织管理工作

　　项目经理是项目成本管理的第一责任人，全面组织项目部的成本管理工作，应及时掌握和分析盈亏状况，并迅速采取有效措施;经营部主管合同预算管理，增创工程预算收入，合同实施和合同管理工作，负责工程进度款的申报和催款工作，处理施工赔偿问题;物资部主管材料采购、收发;安全环保部主管安全质量工作，财务部主管工程项目的财务工作，应随时分析项目的财务收支情况，合理调度资金。项目既是成本中心(成本中心是其责任者只对其成本负责的单位，又是利润中心(指既对成本承担责任，又对收入和利润承担责任的企业)既要对成本负责，也要对利润负责，圆满完成项目承包书的成本、利润目标。

　　2、加强工程项目成本分析与考核工作

　　主要方式应以财务部门为主，组织项目管理人员按季度召开经济活动分析会，协助项目组分析成本升降的原因，并制定对策，成本考核是检验项目成本管理和经济效益的一种好方法，可以及时发现成本中存在的问题，但切忌流于形式。

　　3、加强对机械材料的管理，杜绝浪费

　　材料管理方面主要有以下要点：一是改进材料的采购、运输、收发、保管等方面的工作，减少各个环节的损耗，并且在采购材料时要货比三家，在质量有保障的前提下选用价格低廉者，以节约采购费用;二是合理堆置现场材料，避免和减少二次搬运;三是严格材料进场验收和限额领料制度;四是制订并贯彻节约材料的技术措施，合理使用材料。

　　对机械设备的管理主要是针对各种型号的盾构机要有相应的使用和保养规则，盾构机的使用要严格遵循操作要求，避免违规操作造成的机器损坏，要定时保养，延长机器的使用寿命。

　　4、做好施工的安全和质量管理，为成本控制提供有利条件

　　搞好安全生产可保障施工生产正常运行，还可减少安全事故的发生，否则不但会影响工程进度、增加费用支出，还会影响社会信誉。为此，要建立严格的安全生产责任制和安全防范体系，对安全防护用品，一定要保证及时到位。工程质量的好坏与降低成本相辅相成，若工程质量不能达标或发生质量事故，就要返工，造成人、财、物的浪费，还可能延误工期，影响企业信誉。因此，应建立严格的质量保证体系，实行日常监督与定期大检查相结合，提高一次成优率，降低返工率，防止质量事故的发生。只有把好质量、安全这两个关口、努力提高工程质量、防止质量和安全事故发生，才能保证达到降低成本的目标。

　　(三)经济措施

　　经济条件主要是针对盾构机的选型和使用以及竖井建造方面的费用支出。

　　1、选择经济合理的盾构机

　　盾构机选型直接关系到设备的购置费，且与造价的合理性有关。不合理的选型，会因为设备的预留储备过多(设备的利用率低)，使其购置费用占整个工程造价的比重过高，造成不必要的浪费;另外若所选盾构地层适应性不好，会造成高能耗、低产出，且会造成工期的延误，导致工程造价剧增。合理而科学的盾构选型应结合拟建隧道的功能、总长度、埋深、地质条件，以及沿线地面建筑物、地下构筑物和管线等环境条件，结合对地表变形的控制要求等做综合的分析后决定，从而使得所选盾构产生最大的费、效比。

　　2、长距离掘进盾构机的选择

　　为了适应长距离化掘进,对于所选盾构机及其配套设备有如下的要求：

　　(1)尽量减少损耗材料的更换次数

　　这里主要指的是切削刀具和密封材料的更换，减少它们的更换次数，就避免了更多的停工延误时间。

　　(2)提高切削刀具的耐久性

　　耐久性的提高，主要有赖于刀盘、刀具材质的提高(如在刀具上镶嵌超硬合金刀头，对刀头磨损有明显的减轻);刀盘和刀具形状的合理选择以及各种切削刀头的合理布置。此外，刀头的大型化也是提高耐磨性的必要手段之一。

　　(3)高效的材料输送设备

　　长距离掘进，由于减少了中间竖井数，则运输距离相对延长。因此，对材料输送设备提出了新的要求，如设备的大容量化，以及运输的高效化。

　　3、合理确定竖井建造数量，缩减掘进成本

　　一般来说，地铁隧道的总长度越长，则所需的竖井也越多。为此，竖井建造费和盾构机进出洞处的地层改良费也就越高。因此，合理地选择竖井数量及其结构形式,将直接关系到成本总量。为了尽量减少竖井建造的成本，可采取的有效措施包括:盾构掘进的长距离化,减少中间竖井的数量;采用特种盾构，使地中分叉、地中变径处的竖井得以省略;在操作空间得以保证的前提下，尽量减少竖井的建造面积。

　　结语

　　综上，盾构法施工是一个牵涉到许多设备、许多工艺的复杂施工过程，要控制隧道掘进中盾构法的施工成本，需要在保证施工质量和设备正常运作的前提下，尽最大努力加快施工进度。另外在施工过程中，要努力从设计、管理等各个方面采取措施加强对隧道掘进中盾构施工成本的有效控制，并且勇于尝试新工艺、新设备，优化配置人员，只有如此，才能达到降低隧道掘进工程的成本的目的，使施工效益最大化。

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