大型土(石)方工程施工组织及造价影响分析

李志成

(重庆机场集团公司扩建指挥部,重庆 401120)

在机场建设工程中,需进行大量的土(石)方爆破开挖、强夯回填,其工程费用占项目总造价的比例大。同时,土(石)方工程的施工又是控制整个项目进度的关键因素之一。每种施工因素的变化都可能潜藏着巨大的投资差异。因此,如何组织土(石)方工程的实施,合理地确定工程造价对提高项目的经济效益具有重要的意义。

1 机场土(石)方工程的施工特点

1.1 工程量大,投资比例重

土(石)方工程是机场建设项目的重要组成部分,特别是飞行区场道工程的场地平整,挖运碾填、地基处理,工程量少则几十万方,多则几千万方,其造价一般占总投资的 35%左右,已经成为设计和施工的关键问题。

1.2 施工工期短,机械化作业程度高

飞行区土(石)方挖运平整,航站区基坑开挖作业面都较宽阔,适合采用机械化施工。但野外作业受天气、雨水等自然因素的制约大。尤其是南方多雨地区,往往因施工场区积水,地下水位高,土的含水量过大而难以施工;北方寒冷地区,春季地面冻融,也给土方工程施工造成困难。施工进度的快慢将直接影响到后续工作的开展,一般要求施工单位在较短的时间内完成,以便给其他工序提供充裕的时间保证和作业面。

1.3 平整性和密实性要求高

机场稳定土(碎石)基区、土面区、升降带和跑道端安全区等要求有较高的密实度和良好的平整度。土基密实度要求达到(重型击实)0.96～0.98以上;有强度要求的土面区、压实度要求达 0.90以上。平整度一般采用 3 m直尺检查,其最大间隙:土基不大于 20mm,土面区不大于 50mm。

1.4 外观形状施工难度大

航空器的起降、跑道和滑行的特殊要求,机场稳定土(碎石)基边坡角度,顶面横坡、纵坡等细部尺寸均需要经过特殊处理,才能满足规范标准,相对来说施工的难度较大。

2 机场地势设计的原则和方法

2.1 机场地势设计的原则

(1)坡度设计满足有关标准的规定,符合使用要求,保证飞行安全;

(2)飞行区雨水能够自流排放,20年重现期标准时,能保证围场路不会被淹没,土面区无大面积积水;

(3)新建设施和已建设施、规划设施便于衔接,飞行区和机场其他区域能够顺利衔接;

(4)尽量减少飞行区土(石)方工程量,节约工程投资。

2.2 机场地势设计的方法

目前国内外机场地势设计的主要方法有断面法、轴测投影解析法、等高线法、标高法和计算机辅助设计方法。其中采用最多的是标高法,即在方格网平面图上沿所有方格边相互垂直(纵横)方向上计算出坡度值和折断值,并与允许的值进行比较,改正不符合技术标准的坡度和折断值。

3 土(石)方工程造价编制中存在的问题

根据设计单位提供的地势施工图进行的道槽区及道路区耕植土、宅基清除,石方爆破、挖运及沟塘(水库)清淤、回填、碾压,软土基础、边坡处理,排水沟开挖、地下管网保护等属于机场项目土(石)方施工的内容。目前,在大型土(石)方的施工组织和造价控制方面,由于受各种条件的限制,存在一些不合理的因素。

3.1 缺乏合理的施工组织设计

施工组织设计是影响工程造价的重要因素。在编制大型土(石)方工程预算时,有些项目的工程数量需要施工组织设计提出,并入土(石)方工程数量中。因而没有施工组织设计作基础,仅局限于挖掘机挖土,自卸车运输这一施工方法,编制的预算难免不准确。

3.2 没有土壤力学指标及实验资料

土壤力学指标及实验资料亦是计算工程造价的重要依据之一,同时也是指导施工的依据。在土(石)方挖填过程中,需要根据土壤的力学性能指标确定填土的压实方式及压实遍数。招标时业主提供的地质勘察报告存在现场布点少,部分区域的土质结构复杂,勘察成果资料与实际不符合等。

3.3 对爆破作业的难度估计不足

土(石)方工程爆破作业的范围较广,影响因素多,对机场空防安全和地面安全的要求高,相应的安全技术措施费也不少。特别是在飞行区爆破作业,既不能影响飞行安全,又要保证施工进度,一般选择夜间停航后进入,工作时间短,效率低;同时要做好作业区域的覆盖、清洁卫生等工作,对周边未征地村民的人身安全、房屋等财产的破坏损失,这些在投标报价时未加考虑。

3.4 工程量的计取存在较大差异

招标时业主提供的招标图纸一般是初步设计图或工作图,与现场实测的标高数据差异较大,漏项多,因而施工过程的设计变更多。在计算工程量时未注意压实方与天然密实方的换算,工程量相差大。对征地手续办理、现场拆迁、业主提供渣场、环境评估等影响造价的难度未加考虑。

4 施工组织设计(方案)编制应注意的几个问题

大型土(石)方工程施工组织设计包括施工方法、专项爆破方案、场内土(石)方平衡调配、余土外运、施工顺序及运输道路的组织、项目组织构架、总平面布置(含生产生活临时设施)、安全文明施工措施等内容。施工组织是否合理,直接影响到工程造价的高低,因此,施工程序组织施工时,需充分利用机场土(石)方施工场区相对较宽阔的有利因素,适当增加施工区段,为保证工期创造有利条件。同时,考虑受自然影响较大的不利因素,在编制施工组织设计和施工进度计划时,要充分考虑气候的影响。

4.1 施工机械设备的选配

在编制施工组织设计(方案)时,应根据工程的规模、工期、施工队伍机械配备、工地现场的条件、施工特点、人员配备等合理选用机具设备。

4.1.1 不同施工机械需配合作业

装载机比较适合土质为松土、普通土的地段,但当挖土高度大于 3m时,应用推土机辅助。对于固结稍密实的土质可采用挖掘机装,推土机辅助。对于固结紧密的土质,应在推土机挖松后采用装载机或挖掘机挖装。铲运机适宜于松土情况,其他土质应先预松。

4.1.2 各种施工机械的经济作业范围

每种施工机械都有经济作业范围(表1),在选择施工机械时应重点考虑其适用范围,从而确定有效的施工作业方法。

4.2 土(石)方平衡与调配

土(石)方调配的意义在于缩短工期,节约投资。其目的是在既定的施工范围及施工期限内安排经济合理的取、弃土方案,在考虑开挖、填筑、借土区、弃土区、废料调配的前提下,以系统费用最低为目标,建立机场工程土(石)方优化调配规划,达到提高开挖料的利用量,减少弃土和借土。

4.2.1 土(石)方平衡调配原则

(2)挖填方量与运距的乘积之和应尽量小,即总土方的运输量或运输费最小;

(3)分区调配应与全场调配相协调;

(4)选择恰当的调配方向与运输线路,做到运距最短,施工顺序合理,土方运输无对流和紊流现象,而且便于机械化施工;

(5)在土(石)方的计算中,应考虑天然密实方与压实方之间的换算系数。

4.2.2 土(石)方调配方法

目前多采用土(石)方计算表调配法,在平面图上划出填挖区分界线,并将挖方区和填方区划分为若干调配区。

(1)调配区的大小应满足土方施工主导机械的行驶操作要求;

(2)调配区的范围应和土方工程量计算用的方格网相协调;

(2)利用已有的控制点检查：是指通过已有控制点与DOM上相应的地物点进行坐标比较，计算检测点坐标的较差并统计平面位置中误差。

(3)独立的借土区或弃土区可作为一个调配区考虑。

4.3 爆破专项施工要求

大型土(石)方工程爆破要进行编制专项方案报批。

(1)爆破技术设计。为了控制飞石,噪音,降低爆破震动,控制爆破石渣块度,基岩采用浅孔松动控制爆破,边坡采用光面爆破或预裂爆破。每台阶由原地貌的台阶空面为初始自由面依次向开挖线前进,每台阶分次钻孔,分次分段爆破。

(2)防振和防护措施。合理布置炮孔的位置,采用微差爆破,分段爆破,减少一次爆破的炸药量。不同时起爆各药包,必要时可以挖防振沟减弱地震波的传播。做好安全防护措施,消除安全隐患,搭建移动钢管架安全网,橡胶垫覆盖炮眼等措施,尽可能减弱爆破带来的影响。

(3)建立现场安全巡查制度。对机场周边未征地村社民房、生活生产设施等因爆破引起的损失要及时进行理赔,避免激化矛盾,影响工程进度。

4.4 场区临时排水措施

(1)要使挖土区经常保持有效坡度的斜面,利用自然排水、防止下雨积水。

(2)当土质较硬难挖时,挖土前先将表土硬土翻松,松土的面积不宜太大,能配合装土、运土、填土即可。

(3)推土机、铲运机作业时,机械向前推,切削土壤,推土的方向和铲运机或推土机推土后形成的沟槽方向,要与地面的水流方向一致,以利降雨时排水。

(4)保护好样桩,防止机械和车辆碰撞,以免发生差错。

4.5 机场周边环境影响的评价

在机场建设过程中,涉及的土(石)方数量大、结构物多、开挖和填筑范围广,容易造成植被破坏和水土流失,对生态环境影响较大。因此在施工组织设计中应该考虑降尘措施,如配备足够的设备、采取不定时洒水,专人清扫保洁,做到文明、卫生、安全施工。特别要减少扬尘对飞行区空管、导航仪器仪表的影响,确保机场运营的正常开展。

5 影响土(石)方工程造价的因素分析

5.1 从业主管理角度分析

(1) 采用公开招标选择综合实力强、信誉好、技术装备精良、有类似工程经验的施工队伍,形成竞争态势,一般应以最低价中标为原则。

(2)机场土(石)方工程开挖战线长,涉及范围广,投资大,往往划分为几个标段进行发包,但应统筹考虑土(石)方平衡、弃碴场、运输线路等问题。

(3)引入社会中介测量服务,准确测定现场原有地面标高,消除工程量计算误差,减少工程变更,从而降低工程投资。

5.2 从施工方角度分析

(1)根据现场实际情况,加强施工的组织管理工作,并对施工方案进行优化,采用新技术等措施降低工程成本。

(2)由于土(石)方工程施工的不确定性,现场随时有不可预见的情况发生,相应加大了施工困难。对施工过程中存在有争议的签证,随时翻阅相关的招标文件、招标答疑、投标文件、地勘报告、施工图纸、合同和相关法律法规等,从中找出签证依据,以达到索赔之目的。

(3)大型土(石)方工程,其机械费占成本的 75%以上。从造价管理角度分析,在单机核算的机械费构成中,折旧费和人工费是固定常数,而油料、配件、人员奖金与工作量线性无关。如果自有设备按施工高峰期需求配备,则在非施工高峰期就会产生浪费。而且自有设备有时不配套,例如短运距时要求开挖设备多,运输设备少,长运距则要求开挖设备少,运输设备多。因此要合理配备机具设备,灵活利用社会资源,以减少浪费。除工期要求紧、自有力量不足、施工技术要求不高的情况下可以考虑适当的分包外,应该充分利用自有设备和人员的优势,有效降低固定成本比例,提高经济效益。

6 结束语

大型土(石)方工程实施前必须做好施工组织设计和调配方案,不断结合现场实际进行优化,在确保工期和质量的前提下,采取相应的技术措施才能降低管理成本,节省工程投资。

[1]四川省建设工程造价管理总站.民用机场工程预算定额[M].北京:中国计划出版社,1995

[2]张朝阳.土(石)方经济调配与超运工程量计算之探讨[J].工程与建设,2007,21(6):919-920,938

[3]陈国平.土(石)方工程施工经验小结[J].广东建材,2008(6):269-271

[4]M H5001-2006民用机场飞行区技术标准[S]