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浅析电力隧道工程超前支护造价的控制

罗渝皓

(四川君源工程管理有限公司,四川 成都 610036)


   摘 要:本文将结合电力隧道超前支护工程造价控制的重要性,以及影响电力隧道超前支护工程造价的主要因素,浅要分析控制电力隧道超前支护工程造价的重要措施,以期为电力隧道超前支护造价控制工作提供相应的参考与借鉴。
   关键词:电力隧道;超前支护;工程造价
   0 引言
   随着时代的进步,城市的不断发展,土地资源的日益紧张,国内大多数城市采用了地下电力隧道的方式来输送电力。由于直接绕开架空线这个与城市空间资源有先天矛盾的情形,该方式成了城市供电模式的一次革新。电力隧道工程在地下施工,它具有勘察难度高、施工环境复杂、易受地表及地下建筑影响的特点,这给电力隧道的超前支护工程带来太多不可预见性。如何客观、真实地控制这一分项工程的造价,值得我们认真的探讨。
   1 超前支护工程造价控制的重要性
   1.1 超前支护造价高、占比大
   电力隧道工程由于在地下施工,具有施工工作量大,施工工期长,施工作业难度高,易受地质、水文及周边环境影响等各种特点,易造成其工程造价高且有很大差异。超前支护工程,作为电力隧道施工的一个重要施工过程,起到了前期稳定工作面的作用。其工艺大多采用超前小导管打入周围土体,向四周土体均匀的注入不同浆液的方式,以增强了围岩的稳固性,杜绝了今后可能出现的塌方与滑坡。由于其工艺特点,打入的超前小导管均为无缝钢管,且其型号随着不同类型的围岩变化而变化,而注入浆液也多为水泥浆或水玻璃-水泥双液浆。然而超前小导管及浆液的造价比较高,且随着隧道的延伸,超前支护工程也随着隧道纵向延伸。这也就造成超前支护工程的造价几乎占到了电力隧道工程造价的40%-60%,因此需要我们对超前支护工程的造价着重控制,以达到优化成本的效果。
   1.2 超前支护工程影响其他工艺造价

   电力隧道施工工艺中包含的主要工作内容有初衬工程、二衬工程、超前支护、回填注浆、全断面注浆、柔性防水层及其他辅助工程,具体施工工艺流程详见图1。初衬工程作为增强工程结构稳定的工程,为了达到更高的强度与刚度,一般采用钢格栅网架与网喷混凝土联合的支护方式,在成型的的土体开挖面架立钢格栅网架,且要与超前小导管用电弧焊的方式连接。由于初衬工程的钢筋网片间距、混凝土厚度与超前支护工程施工后的稳固度有关系,在超前支护工程起到的稳固效果越好的情况下,初衬工程的钢筋网片间距可以增大、混凝土厚度减小,反之亦然。初衬工程的造价控制亦取决于超前支护工程的造价控制,为了更好地控制电力隧道工程造价,我们仍需要对超前支护工程的造价着重控制。

图1 电力隧道施工工艺流程图
   2 影响超前支护工程造价的主要因素
   影响超前支护工程造价的因素较多,下面我们着重从几个方面来分析。
   2.1 地质水文情况
   地质水文的实际情况,对超前支护工程造价影响最大。以成都市的地质水文情况为例,电力隧道施工时遇到的多为IV级或V级围岩,且地下水丰富,这样的因素对超前支护的断面尺寸、工艺选择、钢管的纵向间距与注浆量有很大影响。
   2.2 断面尺寸及工艺的选用

   由于成都的地质以卵石与杂填土为主,在此种情况下,根据相关规范选用的尺寸一般为1.8*1.8m型的与1.4*1.6m型的拱形断面隧道。电力隧道的超前支护种类有管棚支护、超前锚杆、超前小导管、围岩预注浆加固等方式。地质水文情况及断面尺寸的确定,意味着超前支护的类型能得到确定。由于成都的地下水较丰富,一般优先考虑超前小导管注浆的工艺,并选择注射水泥-水玻璃双液浆。因为超前小导管注浆的工艺除了能够加固掌子面,防止岩层破碎造成塌方,还能堵住岩层内裂缝等,防止漏水、渗水造成的塌方。地质水文情况影响着电力隧道断面尺寸及工艺的选用,更影响着电力隧道造价的控制。断面尺寸选用及超前小导管的工艺参见图2、图3所示。

图2 暗挖标准断面超前支护结构图    图3暗挖电力隧道标准断面模板图
   2.3 超前小导管的纵向间距及注浆量
   超前小导管注浆是在开挖掘进前,先用喷射混凝土将开挖面和5m范围内的坑道封闭,然后沿着坑道周边斜向打入带孔的纵向小导管并通过小导管向围岩注浆,待浆液硬化后,在坑道周围形成一个加固圈,在加固圈的防护下即可安全地进行后续段的开挖。超前小导管注浆硬化后的加固圈的纵向间距及注浆量与地质水文情况息息相关。根据成都市的地质水文情况,超前小导管的施工纵向间距一般按50cm~150cm考虑,小导管注浆量一般按扩散半径0.20m考虑,土体空隙率一般按40%考虑,注浆压力一般按0.2~0.4MPa考虑。因此,地质水文情况影响着超前小导管的钢管及注浆工程量,进而影响着电力隧道的造价控制。
   2.4 施工阶段的变更影响
   在电力隧道施工时,作为隐蔽工程,周边环境及地质水文会对其有很大的影响,所以要及时对施工现场的周边环境及地质水文情况进行勘测,对实际情况与施工设计图不符合的,要及时与设计部分联系,对不符的情况进行变更,以达到提前控制好造价的意图。以成都市近郊某电力隧道工程为例,该工程某段需跨越较宽的河流,由于设计时未考虑高水位情况下的施工措施及工艺,造成该段在汛期施工时,增加了大量的施工措施,来达到超前支护施工的要求,为此增加了约1000万元的造价。
   2.5 施工质量的影响
   施工企业为了得到更高的利润,往往不按照施工设计图纸施工,给企业形象带了不良的影响,也给施工的工程带来大的安全隐患。以成都市近郊某电力隧道工程为例,施工单位为节约成本,在进行超前支护工程施工时,刻意增大超前小导管的纵向间距,少注浆,甚至不注浆,造成该段隧道漏水严重,留下很大的施工隐患。与此同时,建设单位给予施工企业大额罚款,造成了较大的经济损失,也给自身企业形象带来很大恶劣影响。
   3 控制超前支护工程造价的重要措施
   3.1 根据实际情况,优化设计
   工程施工最重要的依据就是施工设计图。因此,为了降低设计改变的频率,降低造价的投入,需要控制好设计的环节,强化对设计的审核力度。以成都市近郊某电力隧道工程为例,参照上图2,设计单位原始设计的1.8*1.8m拱形断面隧道,全段的超前支护工程纵向间距为50cm,超前小导管Φ48(3.0米)的每延米总长度84m,超前小导管Φ32(2.5米)的每延米总长度70m,注浆量为7.24m3。按照四川省建设工程工程量清单计价定额2015及2018年成都市相关文件计算,得出超前支护工程一延米的综合单价约2.03万元,价格组成详见表1所示。这样的设计造成超前支护工程造价相当高。超前支护的设计取决于岩层地质情况,遇到密实的岩层,注浆压力能很快达到;遇到节理发育、岩石间有渗透水、岩层间有泥夹层等,即使调整配合比、注浆压力值,其注浆量也是非常大的。由于设计人员在确定延米注浆量时,会综合考虑地质情况及隧道支护的安全性,一般设计比较保守,造成与实际施工注浆量出入较大,造成浪费。为此,可加强地勘与设计的细致化审查,对电力隧道全段进行细分,以50-100m为一个批次,对每一个批次的地质情况进行详细勘察,设计单位再根据实际细分的勘察结果给予合理的每延米注浆量及超前小导管的工程量,以达到控制电力隧道造价的目的。按照此思路,设计单位对工程的地质进行细致甄别,针对地质水文条件较好的施工段进行设计优化,将该工程大部分施工段的超前支护工程纵向间距优化为100cm,超前小导管Φ48(3.0米)的每延米长度42m,超前小导管Φ32(2.5米)的每延米长度35m,注浆量为4.35m3。按照统一计算口径,得出超前支护工程一延米的综合单价约1.13万元,与原造价比较降低了一半,有效地节约资金,也达到了安全施工的目的。价格组成详见表2所示。
表1 综合单价分析表(1)

表2  综合单价分析表(2)

   3.2 加强施工方案的审查
   施工方案是指导整个施工过程的纲领性文件,也是影响工程造价的重要文件。可以根据施工现场的地形、地质水文、气象、周边环境等资料,审查施工方案的合理性,以及对施工工期、施工质量的影响。同时,要做到对施工方案进行重点审查,识别出里面影响工程造价的内容,作为施工过程中重要的造价控制依据。施工方案中的措施方案是造价控制最重要的因素,。以超前支护工程施工为例,在电力隧道断面尺寸较大的情况下,超前支护工程在施工时,需要有操作台,是选择简易的临时的支架来做操作台,还是选择提前搭设初衬施工及防水施工时搭设的脚手架来作为操作台,这需要在前期审查施工方案的时候来抉择。
   3.3 减少不必要的变更
   通常来说,在工程的实际施工过程中,设计变更的出现,会造成工程造价增加。因此,在施工中,要严格控制工程变更的次数,对于必须变更的设计,需要施工单位与建设单位根据现场实际情况一起协商,统一意见后再交由监理单位与设计单位一同修改。在电力隧道超前支护工程施工过程中需要考虑的因素很多,所以出现设计变更的可能性很大。以上文2.2为例,因为前期设计未考虑汛期问题,造成过河段电力隧道的施工增加近1000万设计变更,在后续与相关政府部门沟通过程中发现,对于这种特殊工程施工,可在河道管理处报备后,河道管理处根据实际情况可调整汛期内河流水量的大小,以满足该段正常施工,以避免这么大的造价增加。因而我们对设计变更细致的分析与把握及各种外部信息的收集非常关键。
   3.4 深入现场,掌握一手资料
   超前支护工程为隐蔽工程,而且其工程质量是影响电力隧道工程整体质量的关键。尤其该在工程施工完成后,是无法直观地看到施工情况的,所以做好分部分项的验收记录很重要,尤其是各参建单位的见证监督尤为重要。施工现场的各方管理人员应该强化责任心,及时多次地深入现场,掌握施工的实际情况,做好书面资料及影像资料的记录。对于设计变更及工程联系单,应以书面的形式对变更内容是否实施,如何实施加以确认。对已发出的设计变更及工程联系单要及时跟踪,并记录施工过程及结果,再形成正式的书面资料。以上文2.3为例,正是由于过控单位的责任心,及时多次地深入现场,清楚施工现场的实际情况,并留下了大量的影像资料,掌握了施工单位偷工减料的证据,挽回了大量的经济损失,也警示了施工单位,并对前期的偷工减料进行补救,对后续段严格按照图纸设计施工,保证了电力隧道整体的安全性。因而全面收集相关资料,形成书面记录,不仅能够有效控制电力隧道超前支护工程的质量,更能有效地控制电力隧道超前支护工程的造价。
   4 结语
   对于电力隧道这一新兴的事物,大家对其不甚了解,对于超前支护工程更没有足够的经验来参考。笔者将本人有限的电力隧道工程造价控制知识进行分享,希望大家少走一些弯路,让更多的同行快速了解超前支护工程一过程,也为以后的电力隧道施工过程能按时按质完成提供思路,以便更能有效地控制电力隧道超前支护工程的造价,合理分配资源。同时,对整个市场有序发展也起到了积极地正面作用。

   参考文献:
   [1] 刘健,董春燕.浅谈隧道工程建设施工成本与造价管理控制[J].科技创新与应用,2015,16:229
   [2]李娟.浅谈隧道工程建设施工成本与造价管理控制.2015
   [3]四川省建设工程造价管理总站.四川省建设工程工程量清单计价定额[S]北京.中国计划出版社,2015