魏天旭
(中交隧道工程局有限公司,北京 100102)
随着城市化建设的推进,盾构工法已经被广泛采用,目前大多数的地铁隧道都是应用盾构法进行施工建设。盾构工法具有技术先进、破坏性小、噪声低、不影响附近居民生活等优点,但盾构工程造价高,必须有效控制施工成本,同时确保盾构工程的施工质量。
盾构工程的造价远高于其他工法施工的隧道工程,从项目实施的各阶段造价来看,盾构施工阶段的造价占盾构隧道总投资的绝大部分,盾构施工阶段的成本控制工作势在必行。盾构施工工程有两个显著的特点——施工的复杂性和循环性。施工成本必须根据盾构施工的实际情况进行把控,项目施工前期策划阶段应选择最适合的盾构机、制定最佳的施工方案,保证工程质量,降低盾构施工阶段成本;施工建设过程中,应将成本控制落实到施工建设的每一个环节,尽量减少人工、机械、材料消耗,合理安排施工进度,提高工作效率,实现盾构施工阶段成本控制。
影响盾构施工阶段成本的最主要因素是工程水文地质情况。工程水文地质情况的复杂、多变和不可预见等因素,会对盾构工程成本产生直接影响,主要体现在盾构机的选型、施工方案的制定、施工人员的投入、管片的选型、各类耗材及周转材料的投入、其他机械设备的投入等方面。其中拟投入的盾构机类型、管片类型在设计阶段已经选型完成,其他成本影响因素均是施工阶段需要重点研究的。
工程水文地质情况对盾构施工阶段成本的间接影响体现在施工进度上。直接影响中提到的各类人员、机械设备、周转材料的投入仅是影响投入的数量或规模,间接影响是各类人员、机械设备、周转材料的使用时间。时间因素对成本产生的影响包括施工人员工资、管理人员工资、机械设备租赁费或摊销费、周转材料的租赁费或摊销费等。
盾构工程中采用的盾构机价值不菲,常规地铁隧道采用的盾构机采购价为几千万元,特殊盾构机或大直径、超大直径的盾构机的采购价动辄上亿元甚至几亿元。一般盾构工程的设计阶段会对盾构机的类别及相关参数有明确的要求,但由于盾构机本身的复杂性及高造价的特点,盾构工程施工阶段选择盾构机时,在满足设计要求的前提下,仍有诸多影响盾构施工成本的因素需要考虑。
根据盾构施工阶段成本影响因素,制定成本控制工作重点,通过确定盾构机来源、制定合理的施工方案、制定劳动力投入计划、规范机械设备管理、过程成本控制等有效途径,实现成本控制的目的。
业主招标文件或技术标准及要求中会明确要求盾构机类型,例如土压平衡盾构机、泥水平衡盾构机、全断面硬岩掘进机、双模盾构机等。选择盾构机需要从盾构机对水文地质的适应性、盾构作业的可靠性、工作效率、环保要求、经济性等方面综合考虑。
盾构施工阶段需要重点关注的是盾构机的来源,盾构机的来源主要有三种方式:采购新盾构机、租赁盾构机、自有旧盾构机。
(1)采购新盾构机需要考虑盾构机的采购价格,通常情况下同等配置的盾构机,国产盾构机价格要比进口盾构机便宜10%~20%,国产盾构机各厂家的价格相差不大。盾构机采购完成后,确定盾构机使用费计算方式。盾构机属于大型机械设备,无论是采购新盾构机还是自有旧盾构机,计算盾构机使用费可选择固定资产折旧方法,包括平均年限法、工作量法、双倍余额递减法和年数总和法等。
(2)目前国内盾构机租赁市场比较成熟,租赁单价比较透明,可供选择的租赁方较多。从成本控制角度考虑,租赁盾构机需要重点关注以下几个方面:盾构机存放地距施工现场的距离,影响盾构机进出场运费;盾构机保养情况,影响盾构机使用期间的维修保养费、配件费等;盾构机与其他配套设备的相互适应性,影响其他配套设备的投入;盾构机易损件的配置情况,如刀具、盾尾刷等,影响盾构机租赁单价及后续盾构施工成本。
(3)采用自有旧盾构机,重点关注是否需要对盾构机进行升级改造,如需升级改造,就要对盾构机的价值进行重新评估。计算盾构机使用费时,按升级改造后的盾构机价值,采用固定资产折旧法进行计算。
几种盾构机来源所产生的盾构机使用费相差较大。以盾构机市场租赁单价(单位为元/单洞延米)作为基准价,通过对比发现:采用平均年限法与工作量法计算的盾构机使用费单价较低;采用双倍余额递减法和年数总和法,盾构机使用寿命的前几年使用费单价较高,后几年使用费单价较低。如采购新盾构机或使用自有旧盾构机,作为施工单位,需要综合考虑盾构机使用费与盾构机后续维修保养费、场地存放费、闲置期折旧费等之间的矛盾关系,制定合理的盾构机使用费标准。
施工前期阶段要详细研究工程水文地质情况,制定盾构工程总体施工方案。其中对盾构施工成本产生较大影响的是组织机构设置、施工进度计划、劳动力计划、材料供应计划、机械设备供应计划等。由于盾构施工存在循环性的特点,通常以“环”为单位进行作业循环。详细规划一个标准“环”的各道工序,控制一个标准“环”的各道工序成本,进而延伸至整个盾构工程,对盾构施工阶段成本控制至关重要。
除盾构施工方案以外,一些专项方案及措施对盾构施工阶段成本影响较大,应结合成本的合理投入综合考虑,包括地面场地布置方案、进出洞加固方案、盾构吊装方案、盾构始发接收方案、穿越各类风险源方案、质量保障措施、安全保障措施、文明施工及环境保护措施等。
由于盾构工程水文地质情况存在复杂多变、不可预见的特点,根据工程实际需要,可制定地质补勘方案、地下障碍物探测方案等,为盾构方案及成本控制提供依据。同时,为避免各类事故造成经济损失,还应制定施工监测方案、各类应急预案等。
盾构施工阶段人工费成本支出主要集中在盾构掘进施工上。盾构施工工人来源主要有两种方式,一是施工单位组建盾构施工班组,二是盾构掘进施工劳务分包。
施工单位组建盾构施工班组,需要施工单位招聘、管理、培训工人,按月支付工人工资。优点在于用人的灵活性较大,可选择聘用工人的年龄、技能、地域等,有利于成本控制,施工单位的成本为工人工资、社保、食宿等,不需要支出管理费和利润;施工班组在兼顾盾构施工的同时,也可承担零星工作、文明施工等任务,减少施工单位临时用工支出。缺点在于聘用前期需要施工单位投入大量精力组织培训,施工过程中需要加强现场管控力度,包括技术支持、现场管理、物资供应、后勤保障等。建议施工经验丰富、现场管控力度大的项目管理团队采用组建盾构施工班组的模式进行施工。
采用盾构掘进施工劳务分包模式,优点在于分包单位专业性强、经验丰富,工人熟练度高,现场管控难度小;缺点在于成本较高。此模式适用性广泛,施工单位管理难度较小。
施工单位在盾构施工阶段应结合自身管理团队配置情况、工程实际情况综合考虑,选择最优的盾构掘进施工模式,同时合理安排施工进度,做好工序衔接,减少误工、窝工的发生。
规范机械设备管理的目的是保证机械设备的良好运行,保障施工进度,减少机械设备故障率,有效控制维修保养费,减少因机械设备故障造成的停工、窝工,控制成本支出。
施工机械设备进场前应进行维修保养,确保正常运转。盾构相关机械设备进场后,应由生产厂家或专业公司进行组装调试,并履行报验手续。制定机械设备管理制度,组织操作人员开展岗前培训。组建或聘请维修保养班组,定期维修保养盾构机及相关机械设备,做好维修保养记录,提前备好易损件等配件。
机械设备费包括折旧费或租赁费、燃油动力费、维修保养费、配件费、进出场及安拆费、检验费、操作手工资等。项目成本核算部门应将机械设备费分解至盾构隧道每延米或每环成本中,过程中定期核算,严格把控机械设备成本。
项目前期应根据前期策划,制定盾构工程目标成本。目标成本应根据盾构机来源确定盾构机使用费,根据施工方案计算人工、机械设备、材料投入数量,结合工程所在地人工、机械、材料市场价格,计算盾构工程总体目标成本。同时还应制定不同水文地质条件下的盾构掘进目标成本,以及单个作业循环的目标成本。
过程成本控制应定期核算实际成本,一般以月或季度为周期,核算本周期各项成本数据,再将成本分解至分部分项工程中,与目标成本进行对比。对于超出目标成本的指标,进行分析寻源,找出原因后制定有效措施进行整改,并在下个核算周期持续跟踪指标改善情况。如盾构施工阶段遇到重大方案变化或特殊地质情况,应重新制定目标成本,确保目标成本符合实际情况,对成本控制起到指导作用。
文章通过分析盾构施工阶段成本因素,提出了盾构施工阶段成本控制的有效途径。施工单位应从确定盾构机来源、制定合理的施工方案、人工费成本控制、规范机械设备管理、过程成本控制等方面开展全过程成本控制工作,确保盾构施工项目平稳、顺利实施。