张帅
中铁四局集团第五工程有限公司，江西省九江市，332000
摘要：随着我国经济社会的持续发展和综合国力的不断增强,以及国家西部开发、“一带一路”倡议等的相继实施,我国隧道及地下工程得到了全面、迅速发展,建设规模、建设速度和建设技术位居世界前列[1]。铁路隧道、隧道、城市地铁、市政地下工程、能源储存洞库等隧道及地下工程快速建设或纳入规划[2-3]。
关键词：铁路隧道：工程建设；造价分析
引言
自“十三五”以来，铁路隧道建设线路占比也有较明显提升，工程造价也势必会有增长。加强隧道工程造价成本控制，一方面，能协助施工单位取得较可观的经济效益；另一方面，也能推动铁路工程建设事业持续发展。
1.工程概括
以铁路隧道为例,截至2019年底,投入运营的铁路隧道总长1.8万km,在建隧道约0.6万km,规划隧道约1.6万km;中国高速铁路总长3.5万km,投入运营的高速铁路隧道0.55万km,在建高速铁路隧道约0.26万km、规划隧道约0.8万km。近年来我国隧道及地下工程的规划建设有5个非常明显的趋势:
1)工程规模越来越大。具体表现为特长隧道、城市超大直径隧道、超大规模地下综合体、超特长引水隧洞等不断增多,超级工程不断涌现。
2)地质条件越来越复杂。一是由于高速铁路线路曲线半径大,很难绕避不良地质和特殊岩土;二是由于社会经济发展,隧道及地下工程已经修建至一些人迹罕至的高原、复杂海峡水底等地质勘察极难开展的地区。
3)环境条件越来越艰难。复杂海域的气象条件、艰险山区的运输条件、生态环境敏感地区的保护要求等导致隧道及地下工程建设风险不断增加。
2影响铁路隧道工程造价的因素分析
随着我国在艰险山区、艰难水域、复杂地质条件下进行的隧道及地下工程建设逐渐增多,施工过程中的成本远高于工程中标价的问题逐渐突出。中国中铁2019年前3季度报显示,基础设施建设业务较房地产开发、勘察设计与咨询服务业务,营业收入、毛利率呈现数量级的差别(见表1)。
表1 举例情况数据分析
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在基础设施业务中,收入758.1亿元,毛利率8.6%,而铁路业务收入1625.6亿元,毛利率3%左右,铁路、建设业务出现显著差别。2)复杂地质铁路隧道易出现亏损。统计某段时期的27个铁路隧道项目(如表1所示)发现:一是单线隧道亏损明显大于双线隧道,二是长大复杂地质隧道亏损明显大于围岩较好的短平快隧道。
3)地区性亏损出现,西南地区隧道工程普遍亏损。由表1可知,在青藏高原边缘的西南艰险山区,承担铁路隧道施工的企业均出现了较为严重的亏损。
3影响铁路隧道工程造价控制措施
3.1铁路隧道平面设计的造价控制
隧道施工设计阶段要综合分析勘测、调查资料，整体分析地质、地形、水文、气候、交通运输量及施工技术水平等多种因素，力争使隧道施工设计符合安稳实用、质量可靠、成本低廉、技术先进等要求。建设方要发挥主导作用，全面参与，加强细微之处的规划设计，巧妙地将全寿命周期成本理念融合至设计文件中。
比如，此隧道工程初步设计长为5610m，洞口被设置在冲沟中，不利于施工作业的顺利推进，很可能会延误工期，进而增加工程造价。为解除以上问题，设计人员对隧道段平断面设计图纸实施优化处理，提升隧道高程，并把左线稍微向右侧移动，其目的是减少或规避偏压现象。设计图纸上，进口纵坡使用+0.5%，出口选用-1.5%，采用以上设计图纸指导隧道工程施工，能使隧道长度减少132m，工程整体造价水平势必降低。
3.2铁路隧道结构与支护参数的造价控制
在设计隧道结构时，首先，要保证内容是结构的耐冲击性、车辆行驶过程的安全性以及养护维修工作开展的便利性等。针对隧道的衬砌形式，以整体式、组装式、锚喷式及复合式等较为常见，其中，复合式衬砌在隧道工程建设领域中应用较为频繁。在确定隧道结构与支护参数环节中，一定要严格秉持维持造价合理性的原则。
3.3明确隧道的长度确定定额预算文件
隧道施工长短不同，对应的造价预算也势必存在差异。通常情况下，隧道工程造价偏差大小和隧道长短之间存在正相关性。特别是针对长度＞4000m的隧道项目，其对应的工程造价预算偏差就更为显著。为提升工程造价预算数据的精确性，将预算偏差降至最低，要求预算人员利用先进技术手段，在性能高端设备的协助下反复测量大型隧道的长度，尽量使预算偏差最小。隧道的建设单位及设计单位统一采用定额预算文件，以合理的定额为支撑拟定预概算反复。
3.4隧道工程施工阶段的造价控制措施
（1）积极使用三台阶七步开挖。施工工艺的标准型及模式化，是确保工程施工进度及质量安全的重要基础，能减少或规避工序交叉混乱、工艺不合格、机械设备与工程设计要求不吻合等问题，也是有效控制工程造价的方法。
有隧道项目明洞使用明挖开挖法，暗洞基于“新奥法”进行设计施工。结合论证及掌握的监控指标，采用三台阶七步开挖法完成IV、V级围岩开挖与早期支护调整作业，该施工技术有效率较高、成本偏低、工艺流程简易等优势。与CD法等传统挖掘方法相比较，该施工技术单循环时间能减少8h左右，月均掘进进度＞130m，明显减缩掘进工期，降低造价。
（2）水压光面爆破。隧道工程施工期间若欠挖则会引起早期支护厚度不足、平整度不达标等问题；严重超挖时，通常会采用初支或二衬砼的形式予以弥补，施工成本自然会增加；也会给隧道施工埋置安全隐患，不利于施工作业按进度计划推进。爆破开挖使用期间，会形成大量粉尘与毒害物质，损坏洞口结构完整性，还会降低施工人员生命健康水平，故而应积极开发新型爆破手段。水压爆破是近年来发展起来的技术，其是把“水袋”先安放于炮眼内后，采用“炮泥”回填堵塞的一种爆破技术。该爆破技术采用在水内传导的爆破应力波进行对水形成不可压缩性，以水位媒介将爆炸能量传导至炮眼围岩内，能量基本无损失，能较明显地提升岩石破碎效果。
针对钻孔深为3.5m的隧道施工工况，常规爆破、水压爆破每循环真实的掘进量一次为3.1m、3.3m，水压爆破技术1个月能能多掘进10m左右，经计算每个断面人工及机械设备降低1.91元；在炸药耗用方面，常规爆破、水压爆破炮眼利用率分别为79.7%、96.1%，水压爆破每断面节省炸药量为0.15㎏，若依照市场价炸药12300元/t计算，每断面减少炸药使用成本为1.845元；在控制超欠挖方面，常规爆破、水压爆破最大超挖量分别为19.8㎝、15.6㎝，水压爆破能减少33%的喷射砼消耗量，各断面减少喷射砼成本为3.15元。
参考文献:
[1]杜海蓉.基于新一轮预算编制办法和定额的铁路与隧道工程造价水平对比分析[J].工程建设与设计,2019(24):201-204.
[2]赵立新,赵立秋.高速交通工程造价经济指标影响因素分析[J].,2019,64(10):233-239.