鉆爆法隧道項(xiàng)目成本管理的核心與實(shí)踐

李仲峰

摘 要：通過某鐵路隧道工程采用鉆爆法施工的隧道超挖及欠挖對(duì)成本管理的影響分析及采取的管理措施，闡明了鉆爆法隧道工程施工中成本管理的核心是嚴(yán)格控制隧道的超挖和欠挖，采取光面爆破開挖控制技術(shù)，隧道斷面開挖輪廓成型良好，超挖及欠挖得到有效控制，達(dá)到了有效控制工程成本的目的。

關(guān)鍵詞：隧道；成本；核心；實(shí)踐

引言

成本管理是施工企業(yè)管理的一個(gè)重要組成部分，關(guān)系到企業(yè)的生存和發(fā)展。強(qiáng)化企業(yè)成本管理，是企業(yè)降低消耗，增加利潤(rùn)，提高經(jīng)濟(jì)效益的發(fā)展戰(zhàn)略。成本管理是項(xiàng)目管理的核心內(nèi)容之一，其好壞直接關(guān)系項(xiàng)目的成敗。本文結(jié)合某鐵路鉆爆法隧道項(xiàng)目施工成本管理內(nèi)容，通過對(duì)隧道超欠挖過程控制管理，達(dá)到減支增效，節(jié)約成本，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

1 工程項(xiàng)目成本管理方法

1.1 成本管理目標(biāo)與機(jī)制

⑴制定項(xiàng)目成本控制目標(biāo)，在目標(biāo)框架下編制成本控制計(jì)劃，并分解到各單位及分項(xiàng)工程，對(duì)投入的人工費(fèi)、使用的材料費(fèi)及機(jī)械使設(shè)備和臨時(shí)工程設(shè)施等費(fèi)用進(jìn)行分解及預(yù)測(cè)，形成成本控制目標(biāo)計(jì)劃。

⑵制定施工現(xiàn)場(chǎng)“責(zé)任成本”管理激勵(lì)機(jī)制，以充分調(diào)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)各級(jí)管理人員和作業(yè)人員在成本管理中的積極性。

1.2 成本管理要素與實(shí)施控制措施

1.2.1成本管理要素

⑴審查設(shè)計(jì)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工調(diào)查邊界條件，尋找降低成本的技術(shù)方案。

⑵結(jié)合項(xiàng)目工程特點(diǎn)，優(yōu)先采用“新材料、新設(shè)備、新工藝、新技術(shù)”，以達(dá)到增效降耗。

⑶強(qiáng)化材料采購(gòu)及使用過程控制，降低材料使用費(fèi)用。材料費(fèi)用占整個(gè)項(xiàng)目費(fèi)用的比重大，控制材料成本是現(xiàn)場(chǎng)成本控制的重要內(nèi)容，從材料招標(biāo)采購(gòu)、計(jì)量驗(yàn)收、限額領(lǐng)料及使用、余料回收利用、減少損耗等落實(shí)材料節(jié)超管理措施。同時(shí)加強(qiáng)施工過程各環(huán)節(jié)和管理控制，限額和定量供應(yīng)使用材料。

⑷合理配置機(jī)械設(shè)備，降低機(jī)械使用費(fèi)用。施工機(jī)械配置按“滿足施工生產(chǎn)需、性能安全可靠、易維修保養(yǎng)、經(jīng)濟(jì)實(shí)用及適應(yīng)能力強(qiáng)”的原則綜合考慮，從機(jī)械配套的整體能力入手，實(shí)現(xiàn)各單機(jī)的機(jī)械性能與整體生產(chǎn)能力相匹配，達(dá)到既經(jīng)濟(jì)又合理的最佳組合，優(yōu)先選用經(jīng)濟(jì)合理的節(jié)能型設(shè)備。

⑸強(qiáng)化組織管理，合理勞動(dòng)力投入，降低人工成本。實(shí)行目標(biāo)管理，提高管理人員的管理素質(zhì)，選好、用好外部勞務(wù)隊(duì)伍，制定有效的獎(jiǎng)罰制度，充分調(diào)動(dòng)管理人員及作業(yè)人員的積極性與能動(dòng)性。

⑹提高產(chǎn)品安全與質(zhì)量，降低工程成本。安全生產(chǎn)是企業(yè)永恒的主題，質(zhì)量是企業(yè)的生命，成本管理與安全和質(zhì)量息息相關(guān)，沒有安全和質(zhì)量就談不上成本。

1.2.2落實(shí)成本管理措施

⑴落實(shí)成本管理責(zé)任制。

⑵增強(qiáng)成本管理理念，全員參與成本管理。

⑶強(qiáng)化成本過程管控與核算。

⑷落實(shí)成本管理考核制度。

2 鉆爆法隧道施工中影響成本的因素

鉆爆法隧道施工超挖或欠挖是不可避免的。但在實(shí)際實(shí)施過程中，部分管理及作業(yè)人員對(duì)隧道的超、欠挖的認(rèn)識(shí)不夠，現(xiàn)場(chǎng)疏于管理，以致隧道開挖成型質(zhì)量較差，超挖或欠挖嚴(yán)重，不利于隧道結(jié)構(gòu)安全，同時(shí)投入不必要的人力、物力和機(jī)械設(shè)備，額外增加了工程成本。

隧道超挖除增加設(shè)計(jì)輪廓外的石渣運(yùn)，同時(shí)超挖部分需采用支護(hù)和噴混凝土回填，勢(shì)必造成人工、材料的浪費(fèi)，欠挖則要進(jìn)行二次處理，對(duì)因欠挖處理更加容易造成更大的超挖，對(duì)隧道工程的成本造成關(guān)鍵性影響，同時(shí)超挖或欠挖給后續(xù)施工工序作業(yè)帶來相互干擾和影響文明施工形象。

根據(jù)研究和調(diào)查的結(jié)果表明，在鉆爆法隧道施工中，影響超挖及欠挖的因素主要有以下方面：測(cè)量放線的準(zhǔn)確性、鉆孔的精度、爆破技術(shù)、地質(zhì)條件等。

2.1 測(cè)量放樣的影響

隧道開挖輪廓線的準(zhǔn)確與否，直接影響作業(yè)人員司鉆的定位。中線和高程的偏差，造成斷面輪廓偏差，會(huì)造成斷面開孔輪廓不圓順，成型效果差。斷面輪廓測(cè)量放樣的的準(zhǔn)確首先保證中線和標(biāo)高的準(zhǔn)確，并通過科學(xué)先進(jìn)的方法來保證輪廓線位置的準(zhǔn)確，減少對(duì)超欠挖的影響，結(jié)合技術(shù)的發(fā)展，優(yōu)先采用斷面測(cè)量?jī)x器對(duì)現(xiàn)場(chǎng)開挖輪廓進(jìn)行放樣，盡可能減少人為因素對(duì)斷面輪廓線放樣的影響。

2.2周邊眼鉆孔精度的影響

周邊眼鉆孔的偏差是產(chǎn)生超欠挖的主要原因，鉆孔的偏差有：開眼偏差<即開眼中心與設(shè)計(jì)孔位中心之間的偏差>、方向偏差<即開眼方向與隧道設(shè)計(jì)軸向輪廓線之間的偏差>、巖石內(nèi)的附加偏差<即由于巖層產(chǎn)狀或巖石節(jié)理原因造成鉆孔后的偏差加大量>。

開眼偏差多半是引起欠挖的主要因素；方向偏差多半是引起超挖的主要因素。在方向偏差中，又包含有因使用鑿巖機(jī)而產(chǎn)生的不可避免的偏差，這種偏差隨鉆孔深度增加而增加，如下圖1人工手持鑿巖鉆機(jī)機(jī)體引起的周邊眼偏差示意圖。

引起鉆孔偏差的原因，除不可避免的方向偏差（如鑿巖機(jī)引起的）外，主要是受操作工人的操作水平與工作責(zé)任心有關(guān)。

2.3 爆破技術(shù)的影響

爆破產(chǎn)生的超欠挖主要是爆破參數(shù)不合理所致，其中包括：

⑴未使用光面爆破控制技術(shù)；

⑵周邊孔裝藥量過大，爆破時(shí)產(chǎn)生圍巖大塊坍落，引起超挖；

⑶周邊孔炮孔間距不合理，產(chǎn)生超挖或欠挖，如下圖2周邊眼間距對(duì)隧道超欠挖的影響示意圖。

在爆破作業(yè)中，爆破產(chǎn)生的超挖量要大于鉆孔產(chǎn)生的超挖量，但兩者都是產(chǎn)生超挖的主要原因。而在光面爆破中，則鉆孔產(chǎn)生的超挖量遠(yuǎn)大于爆破產(chǎn)生的超挖量。按“新奧法”原則施工，實(shí)行光面爆破或預(yù)裂爆破等控制爆破措施是控制超欠挖的有效方法。

2.4地質(zhì)條件的影響

地質(zhì)條件是客觀存在的，它是確定爆破參數(shù)的基本依據(jù)。地質(zhì)條件是隨著不同的開挖進(jìn)展而不盡相同。在現(xiàn)場(chǎng)施工中，應(yīng)根據(jù)上循環(huán)及當(dāng)前地質(zhì)爆破效果調(diào)整爆破參數(shù)，如鉆孔方位和角度，或適當(dāng)調(diào)整周邊孔的參數(shù)。爆破作業(yè)后由于圍巖應(yīng)力的釋放，造成巖石節(jié)理張開，隧道圍巖的穩(wěn)定性破壞，石塊脫離巖層，在清幫找頂時(shí)，形成一定范圍的坍塌和剝落，從而造成超挖。此超挖量隨著支護(hù)封閉圍巖時(shí)間推遲而增加。在“新奧法”中的及早封閉圍巖的施工原則，開挖后及時(shí)進(jìn)行初噴，在早期束縛隧道圍巖的應(yīng)力釋放，將圍巖與支護(hù)封閉層形成共同承載圈，從而保證隧道圍巖的穩(wěn)定性。

2.5欠挖對(duì)隧道成本的影響

超挖對(duì)隧道成本的影響遠(yuǎn)大于欠挖。但不能說欠挖可以忽視，在一定條件下，如果沒有其它輔助設(shè)施消除欠挖，而是用鉆孔補(bǔ)炮的方法來消除欠挖，則欠挖預(yù)示著更大的超挖，因?yàn)殂@孔對(duì)欠挖進(jìn)行處理往往爆破下比欠挖量多倍的巖石，如圖3欠挖處理造成的超挖示意圖。并且處理欠挖就是一個(gè)鉆爆循環(huán)，從而造成人工、材料的超額消耗。

從以上影響因素中，在相同地質(zhì)條件下，鉆孔精度和爆破技術(shù)對(duì)超欠挖的影響最大，控制超欠挖的重點(diǎn)是加強(qiáng)施工管理，控制鉆孔精度和爆破技術(shù)。

3 工程實(shí)踐

3.1工程簡(jiǎn)況

某高速鐵路隧道工程于低山丘陵區(qū)，地勢(shì)起伏較大，自然坡度一般為30～40°，局部溝谷坡度可達(dá)45°。隧道洞身穿越的巖層主要為羅系梨山組砂礫、泥質(zhì)砂巖、石質(zhì)砂巖、夾含礫砂巖，局部含炭質(zhì)、夾煤線、灰黃、青灰色，巖體較完整，局部節(jié)理發(fā)育。隧道全長(zhǎng)5096m，洞口段處于Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖，其余為以Ⅱ、Ⅲ級(jí)圍巖為主，Ⅱ、Ⅲ級(jí)圍巖占隧道全長(zhǎng)的75%。

采用鉆爆法分別由進(jìn)出口施工，洞口Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖段采用臺(tái)階法施工，Ⅱ、Ⅲ級(jí)圍巖采用全斷面法施工。

3.2光面爆破實(shí)施

3.2.1光面爆破前隧道斷面超欠挖情況

Ⅱ、Ⅲ級(jí)圍巖光面爆破實(shí)施前隧道超挖情況如下圖4隧道開挖斷面測(cè)量示意圖：

從檢查的開挖斷面輪廓及數(shù)據(jù)反映，隧道普遍存在超挖，最大超挖達(dá)44cm，平均線性超挖在20cm左右，根據(jù)本項(xiàng)目設(shè)計(jì)斷面測(cè)算，每延米超挖量達(dá)5.3～6.2m3。

3.2.2光面爆破后隧道斷面超欠挖情況

Ⅱ、Ⅲ級(jí)圍巖光面爆破實(shí)施前隧道超挖如下圖5隧道光面爆破效果圖、圖6光面爆破后隧道開挖斷面檢查示意圖：

實(shí)施光面爆破后，隧道輪廓最大超挖達(dá)15cm，平均線性超挖在9cm左右，平均每延米超挖量在2.52m3。

3.3 Ⅱ、Ⅲ級(jí)圍巖光面爆破實(shí)施前后濟(jì)效益對(duì)比

3.3.1 光面爆破前后超挖量對(duì)比

通過對(duì)光面爆破前后斷面測(cè)量分析，采用光面爆破后每延米隧道開挖超挖量下降50%以上效果明顯。

3.3.2工序作業(yè)時(shí)間對(duì)比

隧道開挖采用的爆破方式施工工序作業(yè)時(shí)間詳見下表1隧道開挖施工作業(yè)時(shí)間對(duì)比表所示。

通過基本相同的邊界條件下對(duì)光面爆破前后工序作業(yè)時(shí)間統(tǒng)計(jì)對(duì)比分析，從上表作業(yè)時(shí)間可看出，工序時(shí)間相差較大的主要是出碴及初期支護(hù)時(shí)間，綜合每循環(huán)綜合作業(yè)時(shí)間相差約2小時(shí)（光面爆破比普通爆破作業(yè)時(shí)間間縮短2小時(shí)）。

3.3.3常規(guī)爆破與光面爆破火工品（爆炸物品）消耗及費(fèi)用對(duì)比

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)總結(jié)及分析，掏槽眼、輔助眼、底板眼等設(shè)計(jì)基本相同，僅對(duì)外圈眼（周邊眼藥量進(jìn)行對(duì)比），詳見下表2外圈眼（周邊眼）爆破鉆孔及火工品消耗對(duì)比表所示。

通過上表統(tǒng)計(jì)分析，實(shí)施光面爆破的周邊眼火工品總費(fèi)用較常規(guī)爆破施工少260元，根據(jù)統(tǒng)計(jì)，按平均進(jìn)尺3.1m計(jì)，每1000m隧道采用光面爆破節(jié)省費(fèi)用1000/3.1*260=83871元，但火工品的費(fèi)用在不同地區(qū)其價(jià)格相差較大。

3.3.4錨噴支護(hù)量

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)光面爆破前后噴混凝土量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)比數(shù)據(jù)如下表3光面爆破前后初期支護(hù)混凝土對(duì)比表所示。

使用光面爆破后實(shí)際噴混凝土消耗量降低：9.7-6.8=2.9m3，按每立方投入500元計(jì)，每延米投入費(fèi)用1450元，每1000米隧道增加投入多達(dá)145萬元。

綜上所述，鉆爆法隧道成本管理的核心體現(xiàn)的對(duì)隧道超挖的管理，其直接影響項(xiàng)目的成本投入而導(dǎo)致項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益不理想。

4 鉆爆法隧道成本控制措施

鉆爆法隧道要完全避免超挖是不可能實(shí)現(xiàn)的，但可以通過施工工藝技術(shù)和管理措施等手段最大限度減少超挖和欠挖，達(dá)到降低工程成本，提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。

4.1 提高認(rèn)識(shí)，強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)施工過程控制管理

從思想上提高認(rèn)識(shí)，做好隧道超欠挖是項(xiàng)目成本管理的前提條件之一。在隧道開挖施工中，首先建立完善的管理制度，實(shí)施過程依從制度管理，層層落實(shí)現(xiàn)場(chǎng)施工組織安排、施工過程跟蹤優(yōu)化等措施，應(yīng)從以下方面考慮：

⑴有一個(gè)科學(xué)合理的施工方案，實(shí)施前做好管理及作業(yè)人員的思想意識(shí)教育、業(yè)務(wù)技能培訓(xùn)，使全員有成本管理意識(shí)，以確保制定的方案在現(xiàn)場(chǎng)得到有效實(shí)施；

⑵優(yōu)先考慮采用便于操作且精度高、有良好性能的鉆孔機(jī)械及測(cè)量?jī)x器，并嚴(yán)格控制斷面的測(cè)量放線精度，特別是避免隨意放大或縮小斷面的現(xiàn)象，以確保測(cè)量及鉆孔就位準(zhǔn)確；

⑶嚴(yán)格控制鉆孔精度，重點(diǎn)是控制周邊孔的外插角、開孔偏差以及炮眼在斷面分布的均勻性，認(rèn)真落實(shí)各層級(jí)各崗位的崗位職責(zé)；

⑷必須采用控制爆破（光面爆破、預(yù)裂爆破等），通過工程類比和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，對(duì)爆破效果進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理，根據(jù)每循環(huán)爆破效果對(duì)爆破參數(shù)進(jìn)行持續(xù)優(yōu)化；

⑸強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)施工組織管理，推行作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化，責(zé)任層層落實(shí)到各級(jí)管理及作業(yè)人員。

4.2 充分利用隧道“新奧法”原理，采取有效施工工藝技術(shù)，減少超挖和欠挖

“新奧法”施工的基本原則 “控制爆破、及時(shí)支護(hù)、監(jiān)控量測(cè)”與隧道超挖和欠挖有著直接的關(guān)系，其中的“控制爆破”更是隧道超挖和欠挖控制的重點(diǎn)?！翱刂票啤辈坏桡@孔質(zhì)量準(zhǔn)確，炮孔誤差在可控范圍內(nèi)，同時(shí)確保隧道開挖輪廓成型質(zhì)量良好，減少爆破對(duì)周邊圍巖的擾動(dòng)影響?！凹皶r(shí)支護(hù)”是指及早封閉圍巖，避免圍巖的應(yīng)力過度釋放，以減少因變形造成的超挖量。

4.3 改變“寧超不欠”的思想

在隧道開挖超挖施工技術(shù)研究中，對(duì) “寧超不欠”觀點(diǎn)，應(yīng)理解為超挖是不應(yīng)超出項(xiàng)目管理制定的目標(biāo)范圍，且其標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)高于國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合單位的施工水平及能力，隧道超挖及欠挖應(yīng)控制在一定范圍內(nèi)。

在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施中，應(yīng)在“少超不欠”的施工原則。采用先進(jìn)及優(yōu)化的施工工藝技術(shù)降低因人為因素造成的偏差對(duì)超欠挖的影響降低。

4.4強(qiáng)化過程及目標(biāo)考核

鉆爆法隧道因超欠挖引起主要的成本投入是因隧道開挖成型不理想、超挖量大、后續(xù)工序?qū)嵤┕ばУ?、軟巖段受力結(jié)構(gòu)不好等造成極大的噴混凝土支護(hù)量大，噴混凝土回彈量大、額外增加了二次混凝土回填等費(fèi)用，且隧道鉆爆法開挖受人為因素影響較大，除通過加強(qiáng)過程控制管理外，應(yīng)結(jié)合成本管理目標(biāo)內(nèi)容，明確目標(biāo)考核（獎(jiǎng)罰）內(nèi)容，增強(qiáng)各層級(jí)管理及作業(yè)人員的責(zé)任心和工作積極性，以達(dá)到降低消耗，增加項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益的目的。

5 結(jié)束語

項(xiàng)目成本管理的內(nèi)容涉及到多個(gè)方面，其貫穿于項(xiàng)目管理活動(dòng)的全過程，從項(xiàng)目施工準(zhǔn)備、施工階段、竣工驗(yàn)收階段，每個(gè)環(huán)節(jié)都離不開成本管理工作。本文就鉆爆法隧道施工隧道超挖及欠挖控制的好壞對(duì)項(xiàng)目成本的影響及采取的措施進(jìn)行闡述，闡明鉆爆法成本管理的核心是嚴(yán)格控制隧道的超挖和欠挖，通過有效實(shí)施光面爆破技術(shù)，有效地控制了隧道的超挖和欠挖，從而降低消耗，減少不必要的成本投入，提高項(xiàng)目的效益。對(duì)隧道超挖和欠挖雖不能做到不超也不欠，從現(xiàn)場(chǎng)施工管理、工藝技術(shù)、設(shè)備等采取有效的措施，可以控制在一定范圍之內(nèi)，達(dá)到降低項(xiàng)目成本的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：中鐵十局集團(tuán)有限公司）