大型土(石)方工程施工組織及造價影響分析

李志成

(重慶機場集團公司擴建指揮部,重慶 401120)

在機場建設工程中,需進行大量的土(石)方爆破開挖、強夯回填,其工程費用占項目總造價的比例大。同時,土(石)方工程的施工又是控制整個項目進度的關鍵因素之一。每種施工因素的變化都可能潛藏著巨大的投資差異。因此,如何組織土(石)方工程的實施,合理地確定工程造價對提高項目的經濟效益具有重要的意義。

1 機場土(石)方工程的施工特點

1.1 工程量大,投資比例重

土(石)方工程是機場建設項目的重要組成部分,特別是飛行區場道工程的場地平整,挖運碾填、地基處理,工程量少則幾十萬方,多則幾千萬方,其造價一般占總投資的 35%左右,已經成為設計和施工的關鍵問題。

1.2 施工工期短,機械化作業程度高

飛行區土(石)方挖運平整,航站區基坑開挖作業面都較寬闊,適合采用機械化施工。但野外作業受天氣、雨水等自然因素的制約大。尤其是南方多雨地區,往往因施工場區積水,地下水位高,土的含水量過大而難以施工;北方寒冷地區,春季地面凍融,也給土方工程施工造成困難。施工進度的快慢將直接影響到后續工作的開展,一般要求施工單位在較短的時間內完成,以便給其他工序提供充裕的時間保證和作業面。

1.3 平整性和密實性要求高

機場穩定土(碎石)基區、土面區、升降帶和跑道端安全區等要求有較高的密實度和良好的平整度。土基密實度要求達到(重型擊實)0.96～0.98以上;有強度要求的土面區、壓實度要求達 0.90以上。平整度一般采用 3 m直尺檢查,其最大間隙:土基不大于 20mm,土面區不大于 50mm。

1.4 外觀形狀施工難度大

航空器的起降、跑道和滑行的特殊要求,機場穩定土(碎石)基邊坡角度,頂面橫坡、縱坡等細部尺寸均需要經過特殊處理,才能滿足規范標準,相對來說施工的難度較大。

2 機場地勢設計的原則和方法

2.1 機場地勢設計的原則

(1)坡度設計滿足有關標準的規定,符合使用要求,保證飛行安全;

(2)飛行區雨水能夠自流排放,20年重現期標準時,能保證圍場路不會被淹沒,土面區無大面積積水;

(3)新建設施和已建設施、規劃設施便于銜接,飛行區和機場其他區域能夠順利銜接;

(4)盡量減少飛行區土(石)方工程量,節約工程投資。

2.2 機場地勢設計的方法

目前國內外機場地勢設計的主要方法有斷面法、軸測投影解析法、等高線法、標高法和計算機輔助設計方法。其中采用最多的是標高法,即在方格網平面圖上沿所有方格邊相互垂直(縱橫)方向上計算出坡度值和折斷值,并與允許的值進行比較,改正不符合技術標準的坡度和折斷值。

3 土(石)方工程造價編制中存在的問題

根據設計單位提供的地勢施工圖進行的道槽區及道路區耕植土、宅基清除,石方爆破、挖運及溝塘(水庫)清淤、回填、碾壓,軟土基礎、邊坡處理,排水溝開挖、地下管網保護等屬于機場項目土(石)方施工的內容。目前,在大型土(石)方的施工組織和造價控制方面,由于受各種條件的限制,存在一些不合理的因素。

3.1 缺乏合理的施工組織設計

施工組織設計是影響工程造價的重要因素。在編制大型土(石)方工程預算時,有些項目的工程數量需要施工組織設計提出,并入土(石)方工程數量中。因而沒有施工組織設計作基礎,僅局限于挖掘機挖土,自卸車運輸這一施工方法,編制的預算難免不準確。

3.2 沒有土壤力學指標及實驗資料

土壤力學指標及實驗資料亦是計算工程造價的重要依據之一,同時也是指導施工的依據。在土(石)方挖填過程中,需要根據土壤的力學性能指標確定填土的壓實方式及壓實遍數。招標時業主提供的地質勘察報告存在現場布點少,部分區域的土質結構復雜,勘察成果資料與實際不符合等。

3.3 對爆破作業的難度估計不足

土(石)方工程爆破作業的范圍較廣,影響因素多,對機場空防安全和地面安全的要求高,相應的安全技術措施費也不少。特別是在飛行區爆破作業,既不能影響飛行安全,又要保證施工進度,一般選擇夜間停航后進入,工作時間短,效率低;同時要做好作業區域的覆蓋、清潔衛生等工作,對周邊未征地村民的人身安全、房屋等財產的破壞損失,這些在投標報價時未加考慮。

3.4 工程量的計取存在較大差異

招標時業主提供的招標圖紙一般是初步設計圖或工作圖,與現場實測的標高數據差異較大,漏項多,因而施工過程的設計變更多。在計算工程量時未注意壓實方與天然密實方的換算,工程量相差大。對征地手續辦理、現場拆遷、業主提供渣場、環境評估等影響造價的難度未加考慮。

4 施工組織設計(方案)編制應注意的幾個問題

大型土(石)方工程施工組織設計包括施工方法、專項爆破方案、場內土(石)方平衡調配、余土外運、施工順序及運輸道路的組織、項目組織構架、總平面布置(含生產生活臨時設施)、安全文明施工措施等內容。施工組織是否合理,直接影響到工程造價的高低,因此,施工程序組織施工時,需充分利用機場土(石)方施工場區相對較寬闊的有利因素,適當增加施工區段,為保證工期創造有利條件。同時,考慮受自然影響較大的不利因素,在編制施工組織設計和施工進度計劃時,要充分考慮氣候的影響。

4.1 施工機械設備的選配

在編制施工組織設計(方案)時,應根據工程的規模、工期、施工隊伍機械配備、工地現場的條件、施工特點、人員配備等合理選用機具設備。

4.1.1 不同施工機械需配合作業

裝載機比較適合土質為松土、普通土的地段,但當挖土高度大于 3m時,應用推土機輔助。對于固結稍密實的土質可采用挖掘機裝,推土機輔助。對于固結緊密的土質,應在推土機挖松后采用裝載機或挖掘機挖裝。鏟運機適宜于松土情況,其他土質應先預松。

4.1.2 各種施工機械的經濟作業范圍

每種施工機械都有經濟作業范圍(表1),在選擇施工機械時應重點考慮其適用范圍,從而確定有效的施工作業方法。

4.2 土(石)方平衡與調配

土(石)方調配的意義在于縮短工期,節約投資。其目的是在既定的施工范圍及施工期限內安排經濟合理的取、棄土方案,在考慮開挖、填筑、借土區、棄土區、廢料調配的前提下,以系統費用最低為目標,建立機場工程土(石)方優化調配規劃,達到提高開挖料的利用量,減少棄土和借土。

4.2.1 土(石)方平衡調配原則

(2)挖填方量與運距的乘積之和應盡量小,即總土方的運輸量或運輸費最小;

(3)分區調配應與全場調配相協調;

(4)選擇恰當的調配方向與運輸線路,做到運距最短,施工順序合理,土方運輸無對流和紊流現象,而且便于機械化施工;

(5)在土(石)方的計算中,應考慮天然密實方與壓實方之間的換算系數。

4.2.2 土(石)方調配方法

目前多采用土(石)方計算表調配法,在平面圖上劃出填挖區分界線,并將挖方區和填方區劃分為若干調配區。

(1)調配區的大小應滿足土方施工主導機械的行駛操作要求;

(2)調配區的范圍應和土方工程量計算用的方格網相協調;

(2)利用已有的控制點檢查：是指通過已有控制點與DOM上相應的地物點進行坐標比較，計算檢測點坐標的較差并統計平面位置中誤差。

(3)獨立的借土區或棄土區可作為一個調配區考慮。

4.3 爆破專項施工要求

大型土(石)方工程爆破要進行編制專項方案報批。

(1)爆破技術設計。為了控制飛石,噪音,降低爆破震動,控制爆破石渣塊度,基巖采用淺孔松動控制爆破,邊坡采用光面爆破或預裂爆破。每臺階由原地貌的臺階空面為初始自由面依次向開挖線前進,每臺階分次鉆孔,分次分段爆破。

(2)防振和防護措施。合理布置炮孔的位置,采用微差爆破,分段爆破,減少一次爆破的炸藥量。不同時起爆各藥包,必要時可以挖防振溝減弱地震波的傳播。做好安全防護措施,消除安全隱患,搭建移動鋼管架安全網,橡膠墊覆蓋炮眼等措施,盡可能減弱爆破帶來的影響。

(3)建立現場安全巡查制度。對機場周邊未征地村社民房、生活生產設施等因爆破引起的損失要及時進行理賠,避免激化矛盾,影響工程進度。

4.4 場區臨時排水措施

(1)要使挖土區經常保持有效坡度的斜面,利用自然排水、防止下雨積水。

(2)當土質較硬難挖時,挖土前先將表土硬土翻松,松土的面積不宜太大,能配合裝土、運土、填土即可。

(3)推土機、鏟運機作業時,機械向前推,切削土壤,推土的方向和鏟運機或推土機推土后形成的溝槽方向,要與地面的水流方向一致,以利降雨時排水。

(4)保護好樣樁,防止機械和車輛碰撞,以免發生差錯。

4.5 機場周邊環境影響的評價

在機場建設過程中,涉及的土(石)方數量大、結構物多、開挖和填筑范圍廣,容易造成植被破壞和水土流失,對生態環境影響較大。因此在施工組織設計中應該考慮降塵措施,如配備足夠的設備、采取不定時灑水,專人清掃保潔,做到文明、衛生、安全施工。特別要減少揚塵對飛行區空管、導航儀器儀表的影響,確保機場運營的正常開展。

5 影響土(石)方工程造價的因素分析

5.1 從業主管理角度分析

(1) 采用公開招標選擇綜合實力強、信譽好、技術裝備精良、有類似工程經驗的施工隊伍,形成競爭態勢,一般應以最低價中標為原則。

(2)機場土(石)方工程開挖戰線長,涉及范圍廣,投資大,往往劃分為幾個標段進行發包,但應統籌考慮土(石)方平衡、棄碴場、運輸線路等問題。

(3)引入社會中介測量服務,準確測定現場原有地面標高,消除工程量計算誤差,減少工程變更,從而降低工程投資。

5.2 從施工方角度分析

(1)根據現場實際情況,加強施工的組織管理工作,并對施工方案進行優化,采用新技術等措施降低工程成本。

(2)由于土(石)方工程施工的不確定性,現場隨時有不可預見的情況發生,相應加大了施工困難。對施工過程中存在有爭議的簽證,隨時翻閱相關的招標文件、招標答疑、投標文件、地勘報告、施工圖紙、合同和相關法律法規等,從中找出簽證依據,以達到索賠之目的。

(3)大型土(石)方工程,其機械費占成本的 75%以上。從造價管理角度分析,在單機核算的機械費構成中,折舊費和人工費是固定常數,而油料、配件、人員獎金與工作量線性無關。如果自有設備按施工高峰期需求配備,則在非施工高峰期就會產生浪費。而且自有設備有時不配套,例如短運距時要求開挖設備多,運輸設備少,長運距則要求開挖設備少,運輸設備多。因此要合理配備機具設備,靈活利用社會資源,以減少浪費。除工期要求緊、自有力量不足、施工技術要求不高的情況下可以考慮適當的分包外,應該充分利用自有設備和人員的優勢,有效降低固定成本比例,提高經濟效益。

6 結束語

大型土(石)方工程實施前必須做好施工組織設計和調配方案,不斷結合現場實際進行優化,在確保工期和質量的前提下,采取相應的技術措施才能降低管理成本,節省工程投資。

[1]四川省建設工程造價管理總站.民用機場工程預算定額[M].北京:中國計劃出版社,1995

[2]張朝陽.土(石)方經濟調配與超運工程量計算之探討[J].工程與建設,2007,21(6):919-920,938

[3]陳國平.土(石)方工程施工經驗小結[J].廣東建材,2008(6):269-271

[4]M H5001-2006民用機場飛行區技術標準[S]