水利工程除险加固项目成本分析方法

李 智

(新疆维吾尔自治区乌鲁瓦提水利枢纽管理局，新疆 和田 848000)

水利工程在国家基础设施建设中占据重要地位，能发挥防洪、发电、供水、航运等效益[1]。水利工程项目工程量大、施工周期长、地形地质条件复杂、受自然条件影响大、规范性差，不同工程项目差异性大，可借鉴性较小，施工组织和管理难度大[2]，对于不同的工程项目，通常要编制不同的施工方案。我国目前年代较久的水利工程很多都是新中国成立后不久建设的，当时由于生产力水平落后、设计标准低、建设时间长等原因，导致这些工程无法满足现在的运行要求[3- 4]，对于土石坝而言，最多的就是防渗体、防浪墙损坏、坝坡过陡、溢洪道年久失修等多种不同的问题[5- 6]，因此必须采取合理有效的措施进行除险加固。不论是新建的水利水电工程还是除险加固项目，都必须进行工程项目成本计算和分析。对于一个施工企业而言，项目管理中的一个重要方面就是成本管理，只有科学的成本管理才能保证企业在完成既定目标的前提下，获得较高的收益，而且成本管理对施工过程中的各项专业管理活动都有影响[7]。我国水利工程造价管理从以定额造价管理制度为基础，发展到如今以工程量清单计价和定额结合主要的计价方式，在具体的计算过程中，有一套强制性的统一规定[8- 9]。此外，我国水利水电工程造价管理工作目前也在顺应时代而变化，在工程造价管理中逐渐借鉴了一些理论方法，如价值工程、模糊理论、蒙特卡洛模拟等[10]，且有关造价软件也在大力推广。工程量清单计价和定额计价方法本质上都属于单价法，不可否认这种方法存在较多的优点，但是也不可避免的存在一些问题。由于水利水电工程的规范性差，采用单价法难以准确的计算工程成本，如李里[11]指出：在投标报价的编制过程中，使用定额法得出的单价和实际成本之间存在较大差异，企业的真实水平和竞争优势得不到充分体现；单价法中的间接费用摊销计算的成本信息存在较多的虚假内容，如艾光鲜[12]指出：使用单价法容易增大间接费比重，减小直接费比重，导致费用信息产生扭曲。工程项目成本计算中的单价法无法充分利用施工组织设计和施工进度计划，而且因为无法充分体现施工企业的管理水平和技术水平，在分析项目成本和效益的过程中，虽然能反映工程项目的盈亏能力，但是依据计算结果无法对其中的原因进行分析，对于施工企业管理水平的提高和改进管理方式起不到指导作用[13]。

针对工程量清单计价和定额法存在的缺陷，为了对项目成本进行较为准确的计算和分析，引入作业成本法，分析了作业成本法的具体实现过程，并提出相应的分析模型，以某水利工程除险加固项目为依托，应用作业成本法估算项目成本，并和实际成本进行对比，评价作业成本法的有效性和准确性，结合分析结果指导施工企业的实际生产。

1 作业成本模型的建立

1.1 作业成本法

作业成本法是一种有效的对作业和成本进行分析的方法，可以动态地反映、跟踪、计量、评价作业成本和资源的使用[14]。作业成本法不同于单价法，该方法的直接关注点是作业，而不是工程量，其核心理念是“产品消耗作业，作业消耗资源”。这种方法可以根据实际成本发生的动态原因分配成本，可以有效的拓宽成本核算范围[15]。企业的资源消耗和最终产品的连接者是作业，作业的同时消耗成本，相应的会生成产品，项目成本的计算考虑了资源的生产效率、作业持续时间、作业工程量三个方面[16]。作业成本法的作业系统可以根据工程项目的实际特点进行建立，相应的项目成本可以通过对作业系统的生产率和作业持续时间进行准确的计算。作业成本法的几个关键点是作业、资源、作业中心、作业链、价值链。

1.2 作业成本分析模型

结合作业成本法的基本原理，根据水利工程除险加固项目的成本分析特点，考虑作业持续时间、资源消耗、施工计划对工程成本的影响，提出了水利工程除险加固项目的作业成本分析模型，如图1所示。

图1 作业成本分析模型

作业成本分析和计算包括两个方面，分别为作业所需的资源数量和作业的持续时间，对各个作业成本进行统计，可以获得项目的直接费用，再加入其它间接费用，就可以得到项目成本。确定成本包含以下5步骤：

(1)分解工作结构，构建以作业成本为中心的体系。

(2)构建作业系统，确定合理的作业施工方法和需求资源类型。

(3)预估作业的生产率，并确定合理的资源配置方案。

(4)确定作业需要花费的时间和作业的进度计划，建立关键线路图。

(5)计算各个作业成本，预估项目成本费用。

1.3 作业成本法和定额法对比

在水利工程成本分析中，广泛使用定额法或单价法进行成本计算，依据项目内容、国家规定、定额等分析单价，然后通过计算的各分部分项工程、单位工程的费用，经累加获得项目总成本，如图2所示，为定额法的原理示意图。

图2 定额法示意图

采用作业成本法计算项目总成本主要依据项目内容、国家规定、施工组织设计文件、进度计划对各个作业的总费用进行计算，然后对各个作业费用进行累加就可以获得项目总成本，作业成本法的示意图如图3所示。

图3 作业成本法示意图

结合图2—3，两种方法的不同主要表现在资源消耗量的计算方法上。定额法的计算较为简单，如果一些工程项目的施工方法和工艺在整个施工期间的变化较小，则可以应用定额法。此外，在建设单位进行工程概算时，也可以应用定额法。作业成本法在成本分析中很详细，当设计深度较大时，可以做到针对性强、准确性高，但是需要依靠很多基础资料做支撑，且对造价和成本分析人员的专业能力和业务水平要求较高，计算过程较为复杂。分析认为，对一些规律性不强、受环境影响大、施工工艺复杂的项目，作业成本法是一种有效的方法，而且在施工单位进行施工图预算中，作业成本法是一种良好的方法。

2 工程应用

2.1 工程概况

某水库总库容约为9670万m3，为中型水利工程，工程建设主要用于防洪，并具有灌溉、供水效益，枢纽工程包含黏土心墙坝、溢洪道、放水排沙洞，其中大坝顶部设置有上游防浪墙，防浪墙采用浆砌石筑成，由于工程于20世纪50年代建成，已无法满足当前的运行和设计要求，拟采用一些方法对枢纽工程中一些建筑物进行除险加固处理。本文主要针对防浪墙的浆砌石工程进行研究，其主要的除险加固方案为拆除原有浆砌石防浪墙，并重新砌筑，在防浪墙顶浇筑混凝土等。

2.2 作业成本中心层

将防浪墙工程分解至作业成本中心层，包含：拆除原浆砌石防浪墙、拆除原混凝土台阶、砌筑M10浆砌石防浪墙基础、砌筑M10浆砌粗料石防浪墙、台阶下粗砂垫层、砌筑M10浆砌粗料石台阶、C15混凝土防浪墙压顶，分别将这些作业编成序号，为1、2、3、4、5、6、7。

表1 各作业成本中心层的内容

2.3 施工方法和所需资源

结合作业内容提出具体的施工方法和所需的资源。拆除作业主要是由挖掘机拆除，并装至自卸车运走，浆砌石料由装载机运输，并由人工砌筑，混凝土由搅拌车运输，并采用起重机吊运至仓内，人工振捣。所需的材料有料石、沙、水、电、砂浆、混凝土；所需的机械设备有挖掘机、装载机、自卸汽车、履带式起重机、振捣棒、混凝土运输车。结合具体的工程量，并参考工期要求，确定了各个作业需要投入的机械设备和人员数量，并计算了单位时间工作量或生产率，见表2—7。

表2 作业1的资源投入量和单位时间工作量

作业2的拆除混凝土量约为20m3，可以和防浪墙同时拆除，并直接装运走。

表3 作业3的资源投入量和单位时间工作量

表4 作业4的资源投入量和单位时间工作量

表5 作业5的资源投入量和单位时间工作量

表6 作业6的资源投入量和单位时间工作量

表7 作业7的资源投入量和单位时间工作量

作业7需要的工长、模板工、普工分别为1人、2人、10人。

2.4 确定作业时间

考虑不同施工过程各个作业的工程量、单位时间工作量以及不可避免的间歇时间，计算各个作业的时间和作业工日，见表8。

表8 各作业的时间

结合进度计划网络图，并经计算，防浪墙工程需要的时间为24.5d，满足工期要求。

2.5 计算作业成本

根据作业的持续时间和相应的费用计算作业成本，计算公式为式(1)：

式中，C—所有作业成本之和；n—作业的个数；Ni—作业i需要投入的资源数量；ci—投入的资源单位时间需要的费用；ti—工作时间；c2—投入的资源在工作和间歇期间产生的费用或摊费用；t2—作业的持续时间。根据式(1)估算了各作业的成本，结果见表9。

表9 各作业的成本

为了进行对作业成本法的有效性进行分析，结合该防浪墙工程实际的施工记录，得到了各作业的实际成本，采用偏差分析法计算了估计的作业成本和实际成本之间的偏差，计算公式如式(2)，计算结果见表10。

(2)

从表10中可以看出，防浪墙的估算成本高于实际成本约1.1%，偏差E=1.011，说明估算的成本和实际成本差异较小。但是从表10中各作业的偏差大小可以看出，拆除原浆砌石防浪墙和C15混凝土防浪墙压顶的作业估计成本和实际成本存在较大偏差，有必要分析造成偏差较大的原因。

对于拆除原浆砌石防浪墙作业，估计的作业时间为1.5d，但是实际为2d，投入的资源设备价格没有变化，其他一些施工干扰也没有，分析认为是由于机械设备单位时间工作量的估算存在较大差异。挖掘机的装车效率由于拆除的浆砌石块度较大，造成单位时间的工作量降低，导致估算存在较大的误差。

C15混凝土防浪墙压顶实际作业时间为0.5d，投入的资源设备和人力成本价格没有变化，但是由于施工过程中降雨较大，被迫中断混凝土浇筑，工期顺延1d，没有充分考虑因自然条件带来的不利影响，导致估算偏差较大。原因分析的结果表明，采用作业成本法可以对造成偏差较大的原因进行有效的分析。

3 结语

针对工程量清单计价和定额法存在的缺陷，为了对项目成本进行较为准确的计算和分析，本文引入了作业成本法，研究得到的结论如下：

(1)根据作业成本法的基本分析思路，提出了水利工程除险加固项目的作业成本分析模型，并将作业成本法和定额法的不同点进行了对比，指出了作业成本法可以应用于一些规律性不强、受环境影响大、施工工艺复杂的项目成本估算中。

(2)以某土石坝除险加固项目中的防浪墙施工为依托，应用作业成本法对项目进行了作业成本分层，并确定了施工方法、所需投入的资源、作业时间等，将估算的作业成本和实际成本进行比较，以偏差为分析依据，表明作业成本法的估算成本和实际成本差异较小，准确度高。

(3)对两个作业成本偏差较大的原因进行了分析，说明了采用作业成本法可以对造成偏差较大的原因进行有效分析，研究成果对于作业成本法在水利工程除险加固项目中的应用具有一定的借鉴意义。