我国水利工程TBM设备进口实务中的有关问题探讨

贾秀玲

TBM（Tunnel Boring Machine）是全断面隧洞掘进机的英文简写，是目前世界上最先进的一种隧洞施工设备。一方面，它具有施工进度快、施工环境友好、安全可靠性高等传统钻爆施工法不可比拟的优越性，在城市地铁隧道、跨江跨海隧洞和长距离硬岩引水隧洞和长距离高水压砂卵石富水段软岩引水隧洞施工中具有广阔的应用前景。另一方面，存在价格昂贵、多数依赖进口、会使国家财政政策效应外溢等诸多急需研究解决的问题。

我国在未来十年期间将大力发展水利事业，陕西、山西、辽宁、甘肃等省从“十二五”起均已开工建设长距离隧洞，需要采购TBM来施工，实现跨区域跨流域调水。然而近期国内不具备生产水利工程TBM能力，国内买方只能寄希望于通过国际招标外购性价比最高的进口TBM。但是，水利工程TBM的国际采购，又在某种程度和范围内违背了国家对水利实施财政投资的初衷，即驱动国内经济增长、增加国内就业。若采用进口，必然使我国的财政政策效应外溢到国外，减弱国内的投资乘数作用，其影响不可忽视。因此，研究既能采购到好的TBM，实现水利工程早通水，又能控制进口TBM的成本和费用，以最大限度地节制外流资金等TBM设备进口活动中存在的问题，具有很强的现实意义。

一、 我国水利工程TBM设备的进口概况及进口原因

到目前为此，我国水利工程TBM主机几乎均来自进口，国产TBM难以满足水利工程所要求的各项性能指标。但是进口TBM设备单台价格高，售后服务和技术支持弱。我国水利工程TBM设备进口的单台价格目前涨到了每台1.2亿元人民币以上，而在上世纪90年代，约1亿元人民币。从进口实践来看，我国进口的TBM设备占水利工程总投资的比重较大，约占2～20%。如2004年，新疆八十一大坂隧洞[1]总投资4.44亿元，进口了一台双护盾TBM，设备费约占总投资的20%。2002年，辽宁大伙房输水工程[2]总投资约103亿元人民币，进口3台敞开式TBM，设备费约占总投资的4.5%左右。1996年，山西万家寨引黄工程[2]总投资120亿元人民币，共进口了6台TBM，设备费约占总投资的5%。1991年，甘肃引大入秦工程[2]总投资28.13亿元，进口1台双护盾TBM，设备费约占2.6%。我国水利工程TBM进口的原因如下：

（一）国内没有能力生产硬岩TBM

我国目前尚未形成能力生产硬岩TBM，必须完全依赖进口。水工隧洞跨流域、大埋深、长距离，施工中穿越的地层种类多，水利工程硬岩TBM在施工中必须能够克服岩爆、卡机、翻滚、涌水等诸多不利因素，安全通过断层破碎带、断层影响带、溶洞区。要求设备具有较强的耐磨抗冲击性能、很大的推力、强大的脱困扭矩、长距离地质预报和超前钻探能力、有毒有害气体探测性能，有效保护作业人员免遭隧洞塌方、冒顶、喷水等直接伤害，并保持安全、快速地完成掘进任务。正如此，水工隧洞硬岩TBM一直依赖进口。比如，1991年，甘肃引大入秦工程30A洞[2]，购置1台美国双护盾TBM，完成11.649公里掘进。2002年，辽宁大伙房输水工程[2]，共使用2台美国Robbins和1台德国Wirth开敞式TBM，完成长达60余公里长的隧洞施工。2005年，青海引大济湟工程 [3] ，采购1台德国Wirth双护盾TBM，掘进19.94公里长的隧洞。2012年6月，陕西引汉济渭工程秦岭北岭隧，采购1台德国Herrenknecht双护盾TBM，计划完成16.177公里的隧洞施工。

（二）国产软岩TBM难以达到水工隧洞施工要求

由于地铁隧洞区间掘进长度较短，一般为2公里；埋深较浅，常为40米左右；地层岩性、构造等地质条件和水文条件简单，常为土类、砂土、砂等。地铁工程施工时通风、出渣、供电、排水、供水的区间也较短，设备发生事故时也便于处理。总体而言，地铁软岩TBM性能低，国产设备可以满足施工要求。

然而，国产软岩TBM满足不了水工隧洞的施工要求。水工隧洞与地铁隧道相比，隧洞距离长，一般7～10公里；洞身埋深大，一般100米以上；外水压力高，一般3bar，最高10bar，水文和地质条件复杂多变难以预料，隧洞独头掘进区间距离大，施工难度大等。因此，对软岩TBM刀盘耐磨、刀具耐磨、盾体结构、主轴承寿命、密封与保压等性能以及施工中在洞内带压换刀、刀盘及盾体加固等维保技术提出了更加严格近乎苛刻的要求，对TBM厂商的开发、设计和制造能力提出了严峻的挑战。相比而言，国产软岩TBM可靠性比较低，平均每2～3公里需要大修，而进口设备在7公里以上。设备在洞内大修不仅费用大，延误了工期，更主要的是增添了安全隐患。因此，由于在水工隧洞施工中要尽量避免洞内大修设备，倾向于购置高性能的免修设备或尽量少修，进口设备也就逐渐进入国内市场。

（三）国产TBM核心技术落后

TBM由主机和后配套部分组成，集中机械、液压、电气、电子等高新技术于一体，配置了能够协同工作的导向、推进、液压、出渣、通风、电气等数十个系统。对于TBM的一般部件，国内厂家均有能力设计、生产和供应，且产品的质量与可靠性接近国外同类产品，比如，后配套设备的钢结构部分。但对于TBM的关键部件的生产，如刀具、刀盘、主轴承、密封件等，与国外有很大差距。以主轴承寿命为例，国际先进水平为15000～20000h，而国产件为10000 h。再比如大功率发电机，国外设备可在恶劣环境中连续工作90天以上无故障，而国产发电机一般为7天左右。

综上所述，水利工程TBM具有不可预控的地质风险和设备风险，而国产设备性能不足，使得进口TBM在近期内占据了国内几乎全部市场。

二、 水利工程TBM进口中存在的问题

（一）制造厂商少，投标不能充分竞争

水利工程TBM国产化程度低，国外只有德国、意大利、美国、法国、日本、加拿大等有限生产厂商，且对于特定厂商来讲，只能供应特定的几种机型。因此，有些国外TBM厂商在购买招标文件时，经认真研究一段时间后最终放弃了投标，常常使得投标厂商数量不足。第一次开标时若出现投标人不足3家，按我国招标投标法规定不得开标，需进行二次招标公告和再次开标。由于投标单位少，竞争不充分，买方在合同谈判时的空间就会受到严重挤占，难以掌握主动，获得性价比最高的设备。

例如我国某项水利工程TBM设备采购招标中，就出现了首次开标投标单位不足3家，只有德国Herrenknecht AG和日本Komatsu两家公司投标，致使流标。二次开标仍仅有上述两家公司投标。由于竞争不充分，买方只能与卖方进行艰苦、耗时的合同商务与技术谈判。

（二）进口成本高，风险大

现在水利工程中进口TBM设备的投标报价基本上是按CIF或者CIP报价，总的来说属于价格高，风险大。

一是货价高。TBM生产厂家主要集中在北美、西欧与日本。与我国相比，上述国家劳动力成本高、材料价格高、加工制作工艺领先，质量好，设备可靠性高，使得进口TBM成本普遍要高于国产，一般幅度至少在10％以上。

二是附加费高。国内业主除了支付TBM设备货款之外，还需支付10％的进口关税、17％的进口增值税以及CIF保险等。

以2012年国内某工程TBM国际采购为例，美系双护盾TBM价格达国产合作设备的2.3倍，欧系双护盾TBM价格比国产合作高20％－25％，日系土压平衡盾构机比国产高40％左右。

三是风险大。按照Incoterms2010解释，CIF或者CIP交易术语属于“象征性交货”，即货物在装到装运港船上或者货交承运人上风险和责任即转移至买方，货物在运输途中所发生的一切损坏、灭失以及其它的事故和意外都由买方来承担，而卖方只须凭所交付的单据结算货款，买方承担的风险很大。

（三）机型选用不合适

由于对进口TBM设备和技术的认识含糊不清，国内有些业主在采购设备时，带有一定程度的盲目性和侥幸心理，实际上选择了不适用的机型，但主观上片面认为高价进口的设备是万能的，结果在实际使用中才发现设备失灵，事与愿违。

例如，国内某引水隧洞工程，业主根据设计地质条件选用了一台单护盾硬岩TBM，但在掘进中，遇到流砂地层，由于设备无法有效建立掌子面平衡，造成地层损失与掌子面坍塌，该段成洞失败。后经过多次补救措施和专家反复论证，最终决定在洞内拆机后运出，从出口方向反向掘进，但再次遇到流砂地层，设备再次瘫痪。最后被迫对设备进行了改造。由于设备选型不准，致使该隧洞贯通时间延误两年以上，经济损失达3000余万元。

（四）备品备件的供应效率低，售后服务的力度不理想

水利工程TBM使用期一般至少２至３年，设备的日常维护、故障状态时设备的大修、设备瘫痪后的技术改造都离不开备品备件供应以及外商售后服务与技术支持。但是，效率低下，支持不足也是存在的，严重者还影响了工期。有些进口TBM的备品备件难以快速供应。首先外商备品备件的生产是按收到订单的先后顺序来安排的，不存在“插队生产”的机会，所以国内业主从提出申请到收到备品件的时间较长。其次，由于国外的用工制度不同于国内，国外的工人可以拒绝公司老板额外的加班要求。再次，因为出口进口环节多，手续复杂等。例如国内某工程使用美国RobbinsTBM，在施工过程中，因刀具意外磨损需要更换，但受美国有关劳动制度和公司自身管理制度制约和影响，致使备品刀具的交货时间晚了两个多月，导致工地TBM维修停顿、工人窝工、隧洞完工日期延迟。

国内有的项目依靠外方维修保养TBM，有时双方因为服务时间和范围的界定标准不同或者外方人员对中方提供的生活、办公及住宿条件理解不同等引起一些争议和误解，也在一定程度上影响着双方的合作成效。

（五）综合性人才匮乏

TBM设备国际采购要经过许多环节，主要有成立专门工作机构、委托招标代理机构、发布采购招标公告、出售招标文件、澄清和答疑、投标、开标、评标、合同谈判、授予合同、设备监造、设计联络、工厂验收、装船出口、海运、进口、内陆运输、设备工地组装、试掘进、性能考核、合同设备验收、验收后的技术服务，以及中间过程中办理进度结算等。设备进口过程和售后服务过程中的工作，对主管人员、工作人员的素质和能力要求很高，他不仅熟知多个专业的知识，包括水工、机械、液压、电气、地质、水文、PLC自动化、英语、外贸、合同、预算等等，而且要经验丰富、责任心强。由于我国在培养人才模式方面学院性成分高、工厂性成分低，理论知识多、实践知识少，学科划分过细太专业，导致专业型的学生多，综合型的少。这样，给国内业主与外商在技术交流、商务谈判上带来很多不便、低效，甚至出现双方理解偏差。

例如，某省TBM采购团在国外考察厂商时，双方就某一技术问题进行面对面讨论，一种方法是通过专职人员翻译来交流，另一种是双方用英语直接对话。据实测，撇开沟通效果，单就时间消耗上，前者就比后者多出至少3倍以上。

三、措施与对策

（一）认真做好TBM国际市场供应状况考察研究，合理界定市场准入门槛

严格贯彻TBM国际采购招投标有关管理规定，国内买方当自身能力和经验不足时，应委托国内资质够、能力强、信誉好的国际采购招标代理机构，协助做好招标工作。

认真编制TBM国际采购招标文件，对设备卖方提出合理全面的要求。国内买方应该在充分对国际市场TBM的研发、设计和制造现状调研的基础上，结合自身工程对TBM的性能需求和支付能力的实际，确定潜在投标人的标准。门槛过高，会造成在开标时实际投标人数量过少， 在合同谈判时卖方借着竞争不充分的有利因素提出额外加价的可能。

（二）谈判中争取最合理的价格和结算方式

最合理的TBM价格绝对不是买方所认为的最低价，而应该是买卖双方都能接受的合理低价。只有这样，日后的合作才可能形成坚固的经济基础并保证顺利实施。另外，采用后T/T的结算方式，货到并检验合格后再付款，并从货款中扣除一定比例的质量保证金。这样可以有效防范交易中的风险。

合同谈判的内容应主要围绕工程地质资料和工程建设条件、设备的性能和技术要求、供货范围及分项价格、设备的交货时间、技术文件的内容和交付时间、设备的质量保证、设备制造和验收标准7项细节展开。此外，设计联络会议安排、卖方技术人员的技术服务范围和待遇、买方技术人员监造、培训及工厂检验的范围和待遇、买方技术人员在卖方工厂的检验、工作现场安装、调试、试掘进、性能考核和验收安排也应纳入价格谈判事项中来。

（三）在招标阶段，选用适用的机型是关键

在TBM设备选型中，最适用的就是最好的。正确的设备选型是顺利完成隧洞掘进并能够节约设备投资的关键所在。设备既不可以“低配”更不可以“高配”，否则会造成机器不适用而报废和价格过高而浪费。为此，工程地质资料和工程建设条件、设备的性能（超前地质预报等）和技术要求（包括总推力、额定扭矩、脱困扭矩等）、供货范围及分项价格、设备的交货时间、技术文件的内容和交付时间、设备的质量保证、设备制造和验收标准是需要在招标文件中予以明确的。

（四）注意售后服务的谈判

售后服务包括备品备件的供应、卖方技术人员技术服务与指导。备品备件由卖方列名细和报价，买方要求卖方承诺在约定的掘进总长度内供应及时，并在完成掘进后以一定价格回收未启封的备品件。

卖方技术服务和指导的范围是设备安装、调试、试掘进、性能考核、验收、工作现场培训及使用期。双方应就卖方技术人员的人数、资质、经验、身体状况、合作能力进行谈判约定。同时，对卖方技术人员的国内办公、生活、住宿条件和标准、往返交通费用等待遇、日工作时间、工作绩效、评价等要有充分的沟通，达成共识。

（五）加强加快人才培养

一是尽快培养锻炼能进行国际商务谈判的工程师，这是对复合型人才的迫切需求。

二是注重高技能TBM工人选拔和培养。TBM工种主要有掘进机操作手、机械维保工、液压维保工等。工程实践证明，同样的工程地质条件、同样的TBM设备，当由不同的班组操作时，TBM的生产效率有很大的不同。一名优秀的掘进机操作手，能够提前或及时调整机器掘进姿态，避免卡机、蛇行、沉头甚至设备瘫痪，驾驶机器安全通过不同的地层。这就需要具备预测、分析、判断、决策和操作的丰富理论、经验和能力。因此，相当数量的工程TBM施工招投标时，应把对TBM施工重要工种的考评也列入评标主要因素中来。

上述对策是基于我国近年来水利工程TBM进口贸易经验和教训的总结，它仅是现阶段解决TBM设备进口贸易问题的权宜之计。显然，从长远看，根本方法肯定是尽量减少进口，特别是避免整机成套系统的进口。这就要求国内TBM业界认真抓好基础研究，掌握TBM关键部件的制造质量和耐久能力，只有不断提高我国TBM的自身研发设计和自身生产供应能力才是长久之策。

参考文献：

[1] 孙艾，新疆大坂隧洞工程管片安装施工工艺[J].山西建筑，2010.36.

[2] 陈馈，TBM在铁路隧道施工中的应用前景[J].建筑机械，2006.08上半月刊，14-17.

[3]崔原，青海引大济湟调水总干渠工程引水隧洞TBM[J].建筑机械，2006.02上半月刊，44-47.