某公路滑坡预应力锚索单价敏感性分析

陈媛媛

(中铁西北科学研究院有限公司，甘肃兰州 730000)

预应力锚索作为一种新型结构，在公路边坡、滑坡加固中广泛采用。在施工图设计阶段，其预算单价采用定额法进行计价。即预算单价采用各地造价管理站发布的材料信息价并考虑运费，消耗量采用《公路工程预算定额》，结合设计工程量进行计价。这些因素对锚索单价均有影响，同时对检验设计阶段是否概算超预算，招标阶段招标控制价的编制、施工阶段承、发包商双方承担的风险均起着至关重要的影响。控制这些因素的影响，对降低成本、节约投资、缩短工期有重要作用。通过查找这些因素制定相应的措施，使这些因素在合理的范围内波动，从而寻求降低成本、提高利润的途径。

所谓单因素敏感性分析是对单一不确定因素变化的影响进行分析，即假设各不确定性因素之间相互独立，每次只考察一个因素，其他因素保持不变，以分析这个可变因素对单价的影响程度和敏感程度。

1 工程实例

1.1 设计概述

国道214线起点为青海省省会西宁市，终点为云南省景洪县。在青海省境内途经海南、果洛和玉树三个藏族自治州，总长达1 111 km，是青海南部各州通向西宁的主干道，也是青海省与西南各省相连的主要陆上通道。“4.14”玉树地震后，国道214线机场公路K821+888—K824+400段路线右侧坡体形成规模巨大的滑坡群，编号分别为0#，1#，2#和3#，坡体滑动变形破坏了西杭电站引水渠，局部阻断机场公路。

设计采用预应力锚索抗滑桩、回填反压、预应力锚索框架、挡土墙、截排水沟等措施进行治理。本文选取0#滑坡群第四、五、六块中抗滑桩、框架锚索作为分析对象。

其中第四块滑坡设锚索抗滑桩，截面2 m×3 m，桩长22 m，共23根，桩顶设2孔预应力锚索，长29 m;锚索框架共计24片，上、中、下排锚索长分别为29 m，27 m和26 m。

第五块滑坡设锚索抗滑桩，截面2 m×3 m，桩长25 m，共9根，桩顶设2孔预应力锚索，长32 m。

第六块滑坡设锚索抗滑桩，截面1.8 m×2.4 m，桩长19 m，共6根，桩顶设2孔预应力锚索，长27 m;锚索框架共计13片，上、中、下排锚索长分别为37 m，34 m和31 m。

设计锚索均由6φS15.24钢绞线制成，锚索孔径为150 mm，下倾与水平线夹角25°，锚固段均为10 m，注浆采用M30水泥砂浆，封锚头采用C25混凝土。设计主要工程数量见表1。

表1 主要工程数量

1.2 基础价格

1)人工预算单价:本工程位于玉树藏族自治州玉树县境内，日工资标准51.00元/工日。

2)主要材料价格:外购材料由西宁供应，价格依据造价管理站发布的材料信息价，运距为831 km。其他有关材料单价按工地调查价格取定。主要材料价格见表2。

表2 主要材料价格 元

3)施工机械使用费:根据《公路工程机械台班费用定额》、《青海省公路工程基本建设项目概算、预算编制办法补充规定》，其中不变部分费用调整系数为1.1。

4)取费标准:依据《公路工程基本建设项目概算预算编制办法》、《青海省公路工程建设项目实施阶段有关问题的规定》，其中规费费率28%，利润7%，税金3.24%。

2 分析步骤

敏感性分析的步骤:①以预应力锚索单价作为分析指标;②选择预算单价、定额消耗量、锚索成孔长度作为不确定因素;③分析每个不确定性因素的波动程度及其对分析指标可能带来的增减变化情况;④确定敏感性因素。

单因素分析的目的在于通过计算敏感度系数，寻求敏感因素。计算公式为

式中，βij为第j个指标对第i个不确定因素的敏感度系数;ΔFi为第i个不确定性因素的变化幅度(%);ΔYj为第j个指标受变量因素变化影响的差额幅度(变化率);Yj1为第j个指标受变量因素变化影响后所达到的指标值;Yj0为第j个指标未受变量因素变化影响时的指标值。

根据不同因素相对变化对分析指标影响的大小，可以得到各个因素的敏感性程度排序，据此可以找出哪些因素是最敏感的因素。

2.1 以人工、材料、机械预算单价作为不确定因素

选取人工、材料、机械预算单价作为因素取值，令其逐一在初始值的基础上按±10%，±20%的变化幅度变动，计算其相应的锚索单价如表3。

表3 锚索单价元

由此可见，在人工、材料、机械预算单价变化率相同的情况下，平均每增加1%，锚索单价将分别增加2.096%，1.636%，0.133%。因此，三项预算单价对锚索单价的敏感程度排序依次是:人工单价、材料单价和机械单价。

2.2 以预应力锚索预算定额消耗量作为不确定因素

采用《公路工程预算定额》对预应力锚索计价时，采用第五章防护工程中预应力锚索护坡定额，根据施工内容套用5个子项，分别是脚手架、预应力锚索成孔、预应力锚索、锚孔注浆、锚座混凝土。选取这5个子项作为因素取值，令其逐一在初始值的基础上按±10%，±20%的变化幅度变动，计算其相应的锚索单价如表4。

表4 锚索单价元

由此可见，在套用上述定额进行计算时，在5个子项变化率相同的情况下，平均每增加1%，锚索单价将分别增加 0.104%，7.395%，2.121%，0.451%，0.530%。因此，从施工内容角度对锚索单价的敏感程度排序依次是:预应力锚索钻孔、预应力锚索、锚座混凝土、锚孔注浆和脚手架。

2.3 以预应力锚索钻孔中地层岩性作为不确定因素

由上可知，锚索成孔是影响锚索单价的重要因素，为探明何种岩性何种长度的钻孔对单价起决定作用，采用预应力锚索护坡定额计价时，根据钻孔孔径、设计长度和地层的不同将其分为孔径120 mm，150 mm，孔深 20 m，30 m，40 m，50 m，60 m 以内，土层、软石、次坚石、坚石共计40个子项。

根据设计要求，本工程锚索成孔数量见表5。

表5 锚索成孔数量

采用孔径150 mm孔深30 m，40 m以内软石、次坚石定额。下面选取这4个子项作为因素取值，令其逐一在初始值的基础上按±10%，±20%的变化幅度变动，计算其相应的单价如表6。

表6 单价元

由此可见，在采用上述定额进行计算时，在4个子项变化率相同的情况下，平均每增加1%，锚索单价将分别增加2.272%，2.375%，1.558%和1.225%。因此，从锚索成孔工艺的角度对锚索单价的敏感程度排序依次是:孔深30 m以内次坚石、孔深30 m以内软石、孔深40 m以内软石、孔深40 m以内次坚石。

3 结论及建议

1)从预算单价的角度分析，人工单价对预应力锚索单价有重要影响。从风险控制角度来讲，未来人工单价发生变化的可能性较大，如果投标报价对此缺乏足够考虑，则意味着风险性较大。从企业投标报价的角度来讲，应该对锚索报价作进一步的准确测算，施工企业应该加强人工成本管理，合理调度，合理组织，努力将人工单价造成的负面影响降低到最低限度。

同时，造价管理部门也应根据目前施工企业人员的情况，在确定定额人工单价时将市场人工单价的因素按一定比例考虑进去，使得定额人工单价更接近市场人工单价。

2)从施工内容分析，预应力锚索成孔决定着锚索单价的高低。从施工企业的角度来讲，应当加大对钻孔施工工艺的创新，加大研发，结合企业自身的施工管理水平，编制企业定额，提高现有钻孔机械设备使用范围，降低施工成本。

3)从锚索成孔的施工工艺角度分析，孔深30 m以内次坚石成孔对锚索单价具有决定性的影响，因此，施工时应把这部分分项工程作为投资控制的重点，减少施工损耗，降低成本。但同时这又与设计锚索工程数量有极大关系，具有一定的随机性。

对此，施工单位应充分理解设计意图，加强与设计院的沟通，依照设计图纸做好锚索的布孔工作。钻进过程中应对每孔地层变化、进尺速度、地下水情况及一些特殊情况做现场编录。

在锚索成孔的施工中，若碰到较大裂隙或夹层时易造成卡钻或局部坍孔，发现坍孔时应立即停止钻进，进行坍孔处固壁灌浆处理，待水泥砂浆初凝后重新开钻。地层破碎、松散时，应跟管钻进，确保钻孔完整不塌。当遇到围岩出现软弱不均时常常会发生偏孔，可以通过调整导向架的间隙，同时减小推力并降低掘进速度，有效地防止偏孔。

4)需要说明的是，虽然单因素敏感性分析对于不确定因素的处理是一种简便易行的，具备有效实用价值的方法，但在分析的过程中，它以假定不确定因素不变为前提，而这种假定条件在实际施工活动中很难实现。因为各种因素的变动都存在相关性，一个因素的变动往往引起其他因素也随之变动。比如:人工单价的变化会引起电价的变化;而电价的变化直接导致机械台班单价的变化。

5)敏感性分析也有其局限性，它不能说明不确定因素发生变动情况的可能性大小，也就是没有考虑不确定因素在未来发生变动的概率，而这种概率是与锚索单价的高低及未来工程项目的风险大小密切相关的。

综上所述，敏感性分析在一定程度上定量描述了不确定因素的变动对锚索单价的影响，有助于鉴别敏感因素，从而能够及早排除那些无足轻重的变动因素，将进一步深入调查研究的重点集中在那些敏感因素上，或者针对敏感因素制订相应的管理和应变对策，以达到尽量减少风险、增加可靠性的目的。

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