TBM水利施工成本影響因素

趙天玉

（新疆水利水電勘測設計研究院）

0 前言

在工程項目中，TBM 施工設備的應用實現了開挖、支護、出渣等的一體化，具有明顯的技術優勢。在一些水利工程項目中，工程現場的環境條件極為復雜，為達到良好的施工效果，可以加強對TBM設備的全方位控制，避免盲目、隨意施工所造成的工程成本急劇增加。TBM技術下，施工成本的構成復雜，很多因素都會對施工成本產生一定的影響，工程人員需在實際的施工過程中加強技術管理、進度管理、設備管理等，實現工程要素的合理分配與利用。

1 TBM技術的基本概述

TBM 的全稱是全斷面隧道掘進機，在各類的隧道工程施工中，這種設備的適用性更好。在隧道工程中，TBM實現了隧道開挖、支護與出渣等多個工序的結合，屬于機電一體化設備，其在工程領域的應用實現了施工作業的自動化、智能化。TBM中融合了計算機技術、激光信息技術、遙控技術等先進技術，由于其技術的特征性，使得在實際的施工過程中能夠實現全過程的跟蹤管理。

當前，在很多工程的隧道施工中，TBM設備的應用范圍逐步擴大，且其設備優勢更為凸顯，在旋轉刀盤上存在圓形滾刀，在設備運行過程中，此圓形滾刀會對隧道周邊的圍巖進行破碎處理，將隧道開挖形成其應有的結構。如果隧道工程現場處于硬巖環境中，TBM 設備中的圓形滾刀將會對巖石施加擠壓與剪切作用力，進而使得將硬質巖塊形成破碎巖塊，在旋轉刀盤上的鏟斗齒能夠進行石渣的處理。在實際的施工作業過程中，TBM設備所具有的開挖、支護與出渣工序屬于并行施工、連續作業，在應用中具有更高的掘進速率，施工的環保性更好，是傳統鉆爆法施工所難以達到的。在穩定圍巖長距離施工的過程中，TBM 的施工效果更為理想，施工優勢突出，在應用中基本不會對圍巖造成巨大的擾動，不存在圍巖的松弛、掉塊等現象，為施工提供了便捷。水利工程項目中，TBM 施工方法逐步受到了很多施工企業的青睞。

2 TBM施工項目預計總成本的費用組成

TBM施工時，總成本費用的構成極為復雜，在正式的施工作業開始之前，相關工程人員需要對工程開工到竣工階段全過程的實際消耗與費用支出進行科學的預計，由于在后續的施工過程中存在一些變動性因素、不確定因素的影響，使得工程總成本處于動態變化的狀態下，在實際的施工過程中，工程人員需要結合工程的具體實施情況，來對此成本加以嚴格的管理與監督。TBM項目總成本主要是截止到本期已經發生的工程實際成本、本期到完工時的剩余成本的綜合。項目總成本主要是從合同簽訂開始到合同執行結束期間所發生的、與合同有關的直接與間接費用。直接費用主要是人工費、材料費與機械設備費用、其他費用，其他費用的囊括范圍較廣，設計費用、技術援助與材料的二次搬運等都屬于其他費用的范疇；間接費用主要是在實際的施工過程中，施工單位在施工作業完成時所發生的費用，比如，獎金、勞動保護費、固定資產折舊等、

3 影響TBM施工成本的主要因素

3.1 TBM設備購置費和使用費

在TBM 施工的過程中，施工成本的構成中，設備占比很重，由于TBM為大型設備，且該設備的功能齊全，性能良好，融合了多種的技術，具有較高的設備附加值。在實際的生產過程中，為保障水利工程施工作業的順利進行，在施工開始之前，需進行TBM 設備的選型與采購。當前，TBM 設備的廠家在美國與德國，其生產廠家掌握核心技術，這種情況下，TBM 設備屬于典型的賣方市場，設備價格完全掌握在供貨商手中，設備的購置費用極其高，除了一部分設備購置費去除12%的殘值以后，其他88%的購置費用會作為機械費用被攤銷于掘進成本中，此部分成本在整個TBM 的施工成本中占據了很大的比重。此外，在TBM設備的運行與使用過程中，存在各種零部件的消耗、油料的消耗，這就都使得整個設備的使用成本較高。

3.2 TBM設備利用率

在水利工程項目中，如果應用的是TBM施工方式，在施工成本的構成中，設備利用率同樣是影響成本的一個核心因素。具體來說，設備利用率主要指的是掘進時間與總施工時間的比例，只有在工程建設施工的過程中著力提高設備的利用率，才能夠發揮設備在施工過程中的最大價值，保障各項施工任務的高效完成，控制施工成本。比如，在TBM 施工過程中，TBM 的掘進速度將決定著隧道開挖的具體時間，而此時間最終將會影響開挖的具體成本，開挖過程中附帶著的人工成本、材料費用。為提升設備利用率，就需要提高掘進效率，即使在TBM設備停機的過程中，隧道施工現場的其他設備，比如，通風機、接力風機與空壓機等都需要維持正常的運轉狀態，進行相應的施工作業。

3.3 施工組織管理

如果在水利工程中選用的是TBM 施工方法，此施工方法具有一定的特殊性，掘進、支護與出渣運輸是主體項目，而通電、水電供應、排水等是輔助作業，由于在施工過程中各個施工工序屬于并行關系，因此，為保障施工成本的控制，工程企業在施工開始之前，必須要做好相應的協調控制，加強施工組織管理。工程企業內部各個人員都需要掌握不同作業環節、不同工序之間的緊密聯系，在此基礎上進行施工管理內容、方法等的確定，避免某一環節施工安排不到位對其他工序造成的影響。施工組織管理是施工效率提升的關鍵，只有做好了施工組織管理工作，才能夠從根本上實現施工成本的控制。

3.4 其他因素

在水利工程項目中，由于工程性質相對特殊，在施工過程中面臨著極為復雜、多變的施工環境，比如，在一些水利工程應用TBM 施工時，常常出現揭露的圍巖特性參數與地質勘察的圍巖特性參數存在較大差異的情況，如果偏差較大，TBM設計施工難以適應其地層條件，在施工過程中存在吊具的過度消耗、刀盤磨損嚴重、背部隔板開裂等各種的設備故障與異常情況，而這些零部件故障使得在施工時設備無法正常運轉，施工作業無法根據前期的進度計劃來實施，TBM 的掘進效率低下。此外，TBM 施工過程中，整個的施工作業極為復雜，具有系統化特征，如果在施工過程中某一作業環節的效率低下，比如，掘進效率低下，將會造成整體的施工進度緩慢，施工周期大大延長，施工過程中的各種直接與間接費用大大增加，與時間有關的成本將大大提升。

4 施工成本的控制策略

4.1 科學編制工程項目成本總預算與成本構成各要素分預算

為實現科學的成本控制，在施工開始之前，相關人員需進行工程成本總預算、分預算的編制，在預算編制的過程中，成本管控人員、預算編制人員需要與施工企業加以配合，詳細就工程的組織架構、施工范圍與相關圖紙、技術方案等進行嚴格的審核，并結合市場性的因素，確定材料價格、各種配件的價格。總之，成本預算的編制過程中，需要從綜合性的角度著手，嚴格落實相應的成本管理責任，保障既定目標的實現。

4.2 按期進行成本核算分析

在水利工程TBM施工的過程中，其施工周期往往較長，為了實現良好的成本管控，在實際的施工過程中，相關人員需定期開展成本核算，將各個階段的成本費用支出加以科學控制，減少不合理的費用支出。項目成本管理人員在實際的施工過程中，需開展全過程、精細化的成本核算，做好定性、定量的成本分析，對超額成本進行原因分析，及時進行相應的調整與改進。相關人員在實際的施工過程中要進行嚴格的成本監督與管理，根據成本支出情況，落實相應的成本考核。

5 結語

近年來，隨著工程項目中TBM施工的廣泛應用，為提高工程企業的施工效益，工程企業在實際的施工過程中，需加強TBM 施工的成本分析與控制，對各個成本要素實施嚴格的管理，促進工程項目的高效進行，充分發揮TBM的優勢。