桥梁施工方法对成本控制的影响分析

吴 蕾，方正峰

1.贵州路桥集团有限公司，贵州 贵阳 550001

2.贵州宏信创达工程检测咨询有限公司，贵州 贵阳 550014

随着我国桥梁建造技术水平的提升以及新工艺、新材料的普及与应用，桥梁建设质量得到了较大的提高。在保证质量的同时，工程建设成本与工期也是项目管理的重要组成部分，尤其是对于中大型桥梁的建设，较高的成本成为制约项目进度的因素之一，而施工工艺与方法等对工程建造成本有着重要影响。改变桥梁施工方法及运用新材料逐步成为企业探索成本控制的有效途径，而节段预制拼装技术、桩基处理技术、梁体浇筑技术、桥梁拼装技术、防水材料等工艺技术与材料不断在实体工程中得到应用，不仅有效地降低了工程造价，还有利于加快工程进度，提高桥梁建设质量。文章将结合项目成本管理及桥梁施工技术探讨桥梁施工方法对施工成本的影响，以及加强项目建造中成本控制的方法。

1 桥梁施工成本的影响因素

影响桥梁施工成本的因素较多，在管理方面主要体现在施工组织及造价管理上。根据设计方案选择恰当的施工方案并编制施工预算和造价书有利于从整体上控制施工建造成本；施工中合理地安排施工工序，组织好人工、机械、材料的进场等有利于提高施工效率，减少怠工时间，从而有效降低施工成本。在施工方面，受施工方法的限制，成熟的施工工艺在成本的节约上缩量较少，一些小企业为获取利润只能通过偷工减料来实现，因此施工中通过改变施工方法，采用先进的工艺，节约人工和材料用量，能在保证建设质量的同时，达到节约成本和缩短工期的目的。施工材料对施工方法的更替具有重要的促进作用，预应力混凝土、高强混凝土、碳纤维锚具、真空辅助灌注技术、防腐材料等在简化施工工艺的同时，能提高桥梁结构质量，降低建设成本[1]。

2 桥梁施工方法对造价的影响

2.1 桥梁基础处理技术对造价的影响

桥梁基础施工质量对桥梁整体稳定性和力学性能有着决定性作用，而不同的基础处理方式受制于地质水文条件以及桥梁类型等因素。基础处理方式的不同，使成本预算差距较大。目前比较普遍的处理方法有换填法、强夯法、预压法及桩基处理等[2]。对于中小型桥梁中的浅层软弱土层，一般进行土层的换填即可，若没有合适的土层进行换填但有大型设备的工程，采用桩基处理更有利于节约成本；对于低饱和度的粉土、黏性土、淤泥质土等地基，可以采用添加水泥土填料的方式进行固结处理，不但具有良好的效果，而且工程成本较低；预压法通常采用覆土形式解决饱和黏性土的地基沉降和稳定问题，但其施工时间较久，利用时要考虑其他工序的安排，否则会影响工程进度，增加成本，在条件允许情况下，充分利用预压覆土，可有效降低施工成本，控制工程造价；水泥桩、水泥粉煤灰碎石桩、石灰桩等可处理大部分的地基土，石灰桩不适用砂类土，桩基法的施工周期短、造价低，容易控制成本，不会出现造价明显偏高或偏低的问题，但是受到机械设备的限制，在工期充足的情况下可对比换填、预压等方式进行成本核算后比选。在施工中可根据实际情况综合利用多种方法，在承重部位进行桩基处理，在其他部分进行换填后压实，从而提高施工效率，降低成本。

2.2 桥梁拼装对造价的影响

在大跨径桥梁施工中，常应用梁板拼装工艺，预应力混凝土梁板在预制场生产完成后运至施工现场拼装建造可以极大地加快施工速度。目前，节段预制梁拼装一般采用湿接缝或胶接缝的形式，湿接缝是在缝口两侧节段梁的翼缘板安装内外模板，通过绑扎钢筋，安装预应力波纹管后浇筑混凝土，使两侧节段梁连在一起。胶接缝是在节段间采用环氧树脂胶结剂填充，使拼接面更加紧密地贴在一起，胶结剂具有保护预应力筋的作用，防止预应力筋产生锈蚀[3]。施工统计显示，湿接缝拼装节段梁施工一处需要耗时79h，胶接缝拼装节段梁施工一处需要耗时63h，主要差距在于湿接缝需要绑扎钢筋，而且底板腹板与顶板分开绑扎，耗时较长，节段施工中耗时差距更加明显，体现在绑扎钢筋、安装模板、浇筑湿接缝混凝土、混凝土养护等方面，湿接缝工艺每一处要多出132h，是胶接缝工期的2倍。

对比两者的费用，以建造单片32m+48m+32m的连续梁桥为例，梁板运输以及各项临时工程的费用造价按相同计算，主要为混凝土、钢筋及环氧树脂用量的差别。经计算，胶接缝拼装需要926.1万元，湿接缝拼装需要884.5万元，胶接缝比湿接缝高41.6万元，占费用总额的4.5%，相差较小。考虑到施工工期的差距，胶接缝拼装工期明显较短，可减少更多的人工成本，在工期充足时可考虑湿接缝，工期紧张时可选择胶接缝。

2.3 支架法施工对造价的影响

在桥梁现浇施工过程中，普遍采用支架法进行支护浇筑，根据支护的材料和规模又分为满堂支架、钢管贝雷梁支架等[4]。在进行满堂支架时，需要满足地基承载力＞100kN的需求，地基采用夯实或者换填浇筑找平，搭架采用的是WDJ碗扣式钢管组合，尺寸为φ48mm，壁厚3.0～3.5mm。此外，还需要顶托、底托、方木、扣件等。贝雷梁式是采用2层贝雷梁支撑在承台，因此对基础要求较低且不需要混凝土钢管处理，贝雷梁支架按照3+5+4+5+3排列，并利用槽钢纵向连接。施工中根据桥梁高度和地基承载需求，按支架高度9m进行成本预估，材料及用量如表1所示。根据材料用量计算费用，满堂支架为816048元，贝雷梁支架为922134元，可见满堂支架方法成本较低，而且在材料组织、搭建难度和基础处理上更便捷，搭建速度是贝雷梁法的1.6倍，但是搭建结构的节点多，稳定性稍差，对地基承载力有要求。对比施工难度和施工周期，最终选择满堂支架法进行施工。但是在地质条件成熟以及施工条件允许的情形下，可优先选用贝雷梁方法，以减少对地基的处理，增加施工安全性。

表1 支架材料用量对比表

2.4 预压方法不同对造价的影响

在支架法现浇桥梁中，由于横梁承重及跨度较大，需要对支架进行预加载。传统上采用堆载预压的方式，即在支架上铺满沙袋，从而得到结构及基础的非弹性变形。但是根据实际工程经验，在进行堆载预压时，需要进行砂包的装料、搬运，而且受到预压设计荷载的限制[5]，需求荷载越高准备的预压料就越多。施工中遇到的高墩桥梁需要1500t的设计荷载，采用堆载预压就会带来巨大的工程量，费时费力，延长施工工期和增加成本，而且堆载面积较大容易引起安全事故。施工中采用反支点预压的方法，通过钢筋或者钢绞线对支架结构施加预应力，采用张拉钢筋容易出现接头不牢靠问题；采用钢绞线张拉可以利用到下横梁上，按下横梁的3倍备料，预压完成后截成3段后可重复利用，而且钢绞线可直接锚于承台上，锚固点牢靠。模拟加载和施工效果显示，钢绞线反支点预压方式安全可靠，而且费用成本较低，加快了工程进度，提高了预压效果。

2.5 新材料和新技术对造价的影响

新材料和新技术在工程中的应用提高了桥梁建设的质量，某些新技术的应用甚至会改进一些建造工艺。例如，在白龙江13号大桥[6]中用横隔板、系梁钢筋预埋混凝土后浇筑，通过后期现浇一次实施，简化了模板安装过程，缩短了工期，有效控制了施工成本；箱梁预应力管道采用塑料波纹管代替金属波纹管，有效减小了孔道摩阻系数和孔道偏差系数，不仅性能优越而且成本更低；预应力管道采用真空辅助压浆技术，保证管道浆体的饱满、密实，提高了钢铰线的防腐能力；箱梁预制养生采用喷淋养生装置，改变了传统的洒水养生模式，湿水时间长，并通过设置地面集水槽，做到了水资源循环利用，降低了工程成本。

3 结束语

选择合适的施工方法不仅有利于保障桥梁建设质量，还能缩短工期，降低工程造价。文章通过桥梁基础施工方法、节段拼装方法、支架施工方法等详细分析了不同桥梁施工方法对工程成本的影响，可知在施工作业中借鉴和运用相关的施工方法，可有效加强对施工成本的控制，提高桥梁建设质量。