魏天旭
(中交隧道工程局有限公司,北京 100102)
隨著城市化建設的推進,盾構工法已經被廣泛采用,目前大多數的地鐵隧道都是應用盾構法進行施工建設。盾構工法具有技術先進、破壞性小、噪聲低、不影響附近居民生活等優點,但盾構工程造價高,必須有效控制施工成本,同時確保盾構工程的施工質量。
盾構工程的造價遠高于其他工法施工的隧道工程,從項目實施的各階段造價來看,盾構施工階段的造價占盾構隧道總投資的絕大部分,盾構施工階段的成本控制工作勢在必行。盾構施工工程有兩個顯著的特點——施工的復雜性和循環性。施工成本必須根據盾構施工的實際情況進行把控,項目施工前期策劃階段應選擇最適合的盾構機、制定最佳的施工方案,保證工程質量,降低盾構施工階段成本;施工建設過程中,應將成本控制落實到施工建設的每一個環節,盡量減少人工、機械、材料消耗,合理安排施工進度,提高工作效率,實現盾構施工階段成本控制。
影響盾構施工階段成本的最主要因素是工程水文地質情況。工程水文地質情況的復雜、多變和不可預見等因素,會對盾構工程成本產生直接影響,主要體現在盾構機的選型、施工方案的制定、施工人員的投入、管片的選型、各類耗材及周轉材料的投入、其他機械設備的投入等方面。其中擬投入的盾構機類型、管片類型在設計階段已經選型完成,其他成本影響因素均是施工階段需要重點研究的。
工程水文地質情況對盾構施工階段成本的間接影響體現在施工進度上。直接影響中提到的各類人員、機械設備、周轉材料的投入僅是影響投入的數量或規模,間接影響是各類人員、機械設備、周轉材料的使用時間。時間因素對成本產生的影響包括施工人員工資、管理人員工資、機械設備租賃費或攤銷費、周轉材料的租賃費或攤銷費等。
盾構工程中采用的盾構機價值不菲,常規地鐵隧道采用的盾構機采購價為幾千萬元,特殊盾構機或大直徑、超大直徑的盾構機的采購價動輒上億元甚至幾億元。一般盾構工程的設計階段會對盾構機的類別及相關參數有明確的要求,但由于盾構機本身的復雜性及高造價的特點,盾構工程施工階段選擇盾構機時,在滿足設計要求的前提下,仍有諸多影響盾構施工成本的因素需要考慮。
根據盾構施工階段成本影響因素,制定成本控制工作重點,通過確定盾構機來源、制定合理的施工方案、制定勞動力投入計劃、規范機械設備管理、過程成本控制等有效途徑,實現成本控制的目的。
業主招標文件或技術標準及要求中會明確要求盾構機類型,例如土壓平衡盾構機、泥水平衡盾構機、全斷面硬巖掘進機、雙模盾構機等。選擇盾構機需要從盾構機對水文地質的適應性、盾構作業的可靠性、工作效率、環保要求、經濟性等方面綜合考慮。
盾構施工階段需要重點關注的是盾構機的來源,盾構機的來源主要有三種方式:采購新盾構機、租賃盾構機、自有舊盾構機。
(1)采購新盾構機需要考慮盾構機的采購價格,通常情況下同等配置的盾構機,國產盾構機價格要比進口盾構機便宜10%~20%,國產盾構機各廠家的價格相差不大。盾構機采購完成后,確定盾構機使用費計算方式。盾構機屬于大型機械設備,無論是采購新盾構機還是自有舊盾構機,計算盾構機使用費可選擇固定資產折舊方法,包括平均年限法、工作量法、雙倍余額遞減法和年數總和法等。
(2)目前國內盾構機租賃市場比較成熟,租賃單價比較透明,可供選擇的租賃方較多。從成本控制角度考慮,租賃盾構機需要重點關注以下幾個方面:盾構機存放地距施工現場的距離,影響盾構機進出場運費;盾構機保養情況,影響盾構機使用期間的維修保養費、配件費等;盾構機與其他配套設備的相互適應性,影響其他配套設備的投入;盾構機易損件的配置情況,如刀具、盾尾刷等,影響盾構機租賃單價及后續盾構施工成本。
(3)采用自有舊盾構機,重點關注是否需要對盾構機進行升級改造,如需升級改造,就要對盾構機的價值進行重新評估。計算盾構機使用費時,按升級改造后的盾構機價值,采用固定資產折舊法進行計算。
幾種盾構機來源所產生的盾構機使用費相差較大。以盾構機市場租賃單價(單位為元/單洞延米)作為基準價,通過對比發現:采用平均年限法與工作量法計算的盾構機使用費單價較低;采用雙倍余額遞減法和年數總和法,盾構機使用壽命的前幾年使用費單價較高,后幾年使用費單價較低。如采購新盾構機或使用自有舊盾構機,作為施工單位,需要綜合考慮盾構機使用費與盾構機后續維修保養費、場地存放費、閑置期折舊費等之間的矛盾關系,制定合理的盾構機使用費標準。
施工前期階段要詳細研究工程水文地質情況,制定盾構工程總體施工方案。其中對盾構施工成本產生較大影響的是組織機構設置、施工進度計劃、勞動力計劃、材料供應計劃、機械設備供應計劃等。由于盾構施工存在循環性的特點,通常以“環”為單位進行作業循環。詳細規劃一個標準“環”的各道工序,控制一個標準“環”的各道工序成本,進而延伸至整個盾構工程,對盾構施工階段成本控制至關重要。
除盾構施工方案以外,一些專項方案及措施對盾構施工階段成本影響較大,應結合成本的合理投入綜合考慮,包括地面場地布置方案、進出洞加固方案、盾構吊裝方案、盾構始發接收方案、穿越各類風險源方案、質量保障措施、安全保障措施、文明施工及環境保護措施等。
由于盾構工程水文地質情況存在復雜多變、不可預見的特點,根據工程實際需要,可制定地質補勘方案、地下障礙物探測方案等,為盾構方案及成本控制提供依據。同時,為避免各類事故造成經濟損失,還應制定施工監測方案、各類應急預案等。
盾構施工階段人工費成本支出主要集中在盾構掘進施工上。盾構施工工人來源主要有兩種方式,一是施工單位組建盾構施工班組,二是盾構掘進施工勞務分包。
施工單位組建盾構施工班組,需要施工單位招聘、管理、培訓工人,按月支付工人工資。優點在于用人的靈活性較大,可選擇聘用工人的年齡、技能、地域等,有利于成本控制,施工單位的成本為工人工資、社保、食宿等,不需要支出管理費和利潤;施工班組在兼顧盾構施工的同時,也可承擔零星工作、文明施工等任務,減少施工單位臨時用工支出。缺點在于聘用前期需要施工單位投入大量精力組織培訓,施工過程中需要加強現場管控力度,包括技術支持、現場管理、物資供應、后勤保障等。建議施工經驗豐富、現場管控力度大的項目管理團隊采用組建盾構施工班組的模式進行施工。
采用盾構掘進施工勞務分包模式,優點在于分包單位專業性強、經驗豐富,工人熟練度高,現場管控難度小;缺點在于成本較高。此模式適用性廣泛,施工單位管理難度較小。
施工單位在盾構施工階段應結合自身管理團隊配置情況、工程實際情況綜合考慮,選擇最優的盾構掘進施工模式,同時合理安排施工進度,做好工序銜接,減少誤工、窩工的發生。
規范機械設備管理的目的是保證機械設備的良好運行,保障施工進度,減少機械設備故障率,有效控制維修保養費,減少因機械設備故障造成的停工、窩工,控制成本支出。
施工機械設備進場前應進行維修保養,確保正常運轉。盾構相關機械設備進場后,應由生產廠家或專業公司進行組裝調試,并履行報驗手續。制定機械設備管理制度,組織操作人員開展崗前培訓。組建或聘請維修保養班組,定期維修保養盾構機及相關機械設備,做好維修保養記錄,提前備好易損件等配件。
機械設備費包括折舊費或租賃費、燃油動力費、維修保養費、配件費、進出場及安拆費、檢驗費、操作手工資等。項目成本核算部門應將機械設備費分解至盾構隧道每延米或每環成本中,過程中定期核算,嚴格把控機械設備成本。
項目前期應根據前期策劃,制定盾構工程目標成本。目標成本應根據盾構機來源確定盾構機使用費,根據施工方案計算人工、機械設備、材料投入數量,結合工程所在地人工、機械、材料市場價格,計算盾構工程總體目標成本。同時還應制定不同水文地質條件下的盾構掘進目標成本,以及單個作業循環的目標成本。
過程成本控制應定期核算實際成本,一般以月或季度為周期,核算本周期各項成本數據,再將成本分解至分部分項工程中,與目標成本進行對比。對于超出目標成本的指標,進行分析尋源,找出原因后制定有效措施進行整改,并在下個核算周期持續跟蹤指標改善情況。如盾構施工階段遇到重大方案變化或特殊地質情況,應重新制定目標成本,確保目標成本符合實際情況,對成本控制起到指導作用。
文章通過分析盾構施工階段成本因素,提出了盾構施工階段成本控制的有效途徑。施工單位應從確定盾構機來源、制定合理的施工方案、人工費成本控制、規范機械設備管理、過程成本控制等方面開展全過程成本控制工作,確保盾構施工項目平穩、順利實施。