張淑鵬 陳 振 孟江紅 戴朝暉
查閱相關(guān)氣象資料了解到新疆大部分地區(qū)冬季開(kāi)始于11月中下旬,止于翌年3月中下旬。由于新疆地域很大,占全國(guó)陸地面積的1/6,各個(gè)地區(qū)氣溫差異很大,無(wú)法籠統(tǒng)地說(shuō)新疆冬季的平均氣溫是多少,以新疆冬季最冷地區(qū)與相對(duì)較暖地區(qū)為例,新疆北部的阿勒泰地區(qū)冬季為11月10日至翌年3月底,氣溫為-10~-30℃,最冷的富蘊(yùn)縣最低溫度能到達(dá)-50℃以下;新疆南部的和田地區(qū)冬季為11月下旬至翌年2月中旬,氣溫為-5~10℃。在新疆,氣溫寒冷地區(qū)的大部分水利工程冬季停工,氣溫較高地區(qū)通過(guò)采取簡(jiǎn)單措施仍可繼續(xù)施工,氣溫較高地區(qū)冬季實(shí)際施工期遠(yuǎn)比寒冷地區(qū)要長(zhǎng)。
目前冬雨季施工增加費(fèi)費(fèi)率在《新疆維吾爾自治區(qū)水利水電工程設(shè)計(jì)概(估)預(yù)算編制規(guī)定》中呈現(xiàn)出從冬二區(qū)到冬六區(qū)逐漸增大的趨勢(shì),導(dǎo)致不同氣溫區(qū)按編制規(guī)定計(jì)算出的冬雨季施工增加費(fèi)是偏離實(shí)際的(見(jiàn)表1)。新疆為溫帶大陸性干旱氣候(年降雨量小于200 mm屬于干旱地區(qū)),年平均降水量為150 mm左右,雨季對(duì)新疆的施工影響不大,采用簡(jiǎn)單的防雨措施就能順利施工,其產(chǎn)生費(fèi)用也相對(duì)較少,雨季施工費(fèi)本文不作重點(diǎn)研究。本文通過(guò)對(duì)新疆各冬季氣溫區(qū)中典型地區(qū)的冬季施工持續(xù)時(shí)間進(jìn)行分析研究,測(cè)算冬季施工增加費(fèi)率。
表1 新水建管[2005]108號(hào)文冬雨季施工增加費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)表 %
在許多相關(guān)現(xiàn)行的規(guī)程規(guī)范中都明確對(duì)土石壩工程、砌筑工程、混凝土工程、鋼筋制安工程等在冬季施工的氣溫要求、采取的保溫措施等方面進(jìn)行了規(guī)定。以混凝土施工為例,按SL 303—2004《水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》要求,當(dāng)日平均氣溫低于-10℃時(shí),應(yīng)停止露天混凝土澆筑;當(dāng)日平均氣溫低于-20℃或最低氣溫低于-30℃時(shí),宜停工。規(guī)范中還規(guī)定在不同的冬季施工溫度下,要對(duì)混凝土從拌合、運(yùn)輸、立模、澆筑、養(yǎng)護(hù)等工序采取不同的保溫措施。要滿足規(guī)范要求的混凝土保溫措施,其所投入的花費(fèi)可想而知。冬季施工增加費(fèi)的項(xiàng)目主要有混凝土原材料預(yù)熱費(fèi),混凝土拌合、運(yùn)輸設(shè)備保溫費(fèi),混凝土澆筑倉(cāng)面保溫費(fèi),混凝土養(yǎng)護(hù)費(fèi)(采用不同方法費(fèi)用不同),施工機(jī)械、運(yùn)輸設(shè)備和人員勞動(dòng)效率降低的附加費(fèi)等,它是是否安排冬季施工的一項(xiàng)重要指標(biāo)。如果在嚴(yán)冬施工產(chǎn)生的冬季施工增加費(fèi)對(duì)于整個(gè)工程投資來(lái)說(shuō)是十分不經(jīng)濟(jì)的,一般采取停工措施。
在現(xiàn)行相關(guān)規(guī)程規(guī)范中對(duì)冬季施工期進(jìn)行了界定,例如:
DL/T 5144—2001《水工混凝土施工規(guī)范》中規(guī)定日平均氣溫連續(xù)5 d穩(wěn)定在5℃以下或最低氣溫連續(xù)5 d穩(wěn)定在-3℃以下時(shí),進(jìn)入低溫季節(jié)施工。
JGJ/T 104—2011《建筑工程冬期施工規(guī)程》中規(guī)定冬期施工期限劃分原則是:根據(jù)當(dāng)?shù)囟嗄隁庀筚Y料統(tǒng)計(jì),當(dāng)室外日平均氣溫連續(xù)5 d穩(wěn)定低于5℃時(shí)即進(jìn)入冬期施工,當(dāng)室外平均氣溫連續(xù)5 d高于5℃時(shí)即解除冬期施工。
GB 50666—2011《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》中規(guī)定以“室外日平均氣溫連續(xù)5日穩(wěn)定低于5℃”為冬期劃分界限(以5℃作為進(jìn)入或退出冬期施工的界限)。
GB 50203—2011《砌體結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》中規(guī)定室外日平均氣溫連續(xù)5 d穩(wěn)定低于5℃時(shí),作為劃定冬期施工的界限。
根據(jù)相關(guān)規(guī)程規(guī)范對(duì)冬季施工工期的定義,結(jié)合新疆氣候特點(diǎn)以及實(shí)際施工情況,我們可以規(guī)定編規(guī)中以費(fèi)率形式計(jì)算的冬季施工增加費(fèi),其冬季是指日平均氣溫連續(xù)5 d穩(wěn)定在5℃以下,到日平均氣溫不低于-10℃的這段時(shí)間,即冬季施工期為氣溫在-10℃≤Y<5℃這段時(shí)間。
在現(xiàn)有條件下,通過(guò)對(duì)新疆各冬季氣溫區(qū)中典型地區(qū)的冬季施工持續(xù)時(shí)間進(jìn)行分析研究,測(cè)算冬季施工增加費(fèi)率。
冬二區(qū)至冬六區(qū),分別選擇和田、阿克蘇、哈密市、烏魯木齊、阿勒泰的福海縣與富蘊(yùn)縣為研究對(duì)象。
通過(guò)在天氣網(wǎng)獲得的各研究對(duì)象的日平均氣溫(見(jiàn)表2),假設(shè)每月均30 d,全年360 d,日平均氣溫出現(xiàn)在每月15 d,利用Microsoft Office Excel工作表繪制折線圖(見(jiàn)圖1),并用多項(xiàng)式對(duì)其進(jìn)行擬正,得出溫度與月份數(shù)學(xué)關(guān)系的公式,測(cè)得各研究對(duì)象氣溫分別在不低于5℃時(shí),低于5℃且不低于-10℃時(shí)(冬季施工期),低于-10℃時(shí)的持續(xù)天數(shù)。以冬三區(qū)的哈密市為例,計(jì)算出日氣溫不低于5℃全年有229 d(見(jiàn)表3),占全年總天數(shù)的63.61%,日氣溫低于-10℃全年有21 d,占全年總天數(shù)的5.83%,日氣溫低于5℃且不低于-10℃全年有110 d,占全年總天數(shù)的30.56%,結(jié)合對(duì)以費(fèi)率計(jì)算的冬季施工增加費(fèi)中的冬季施工期的定義,日氣溫不低于-10℃為全年可施工工期,共339 d(229+110=339),那么冬季施工工期占全年可施工工期的32.45%。
表2 冬三區(qū)哈密市各月日平均氣溫 ℃
圖1 哈密各月平均氣溫表
據(jù)了解水利水電混凝土大壩工程施工占工程總投資的50%~70%,混凝土單價(jià)對(duì)工程投資影響較大。現(xiàn)以混凝土養(yǎng)護(hù)為例,在氣溫高于-10℃的冬季施工期施工時(shí),一般采用蓄熱法施工。蓄熱法是通過(guò)在混凝土外表面用適當(dāng)?shù)牟牧媳?,使混凝土溫度緩慢冷卻,在受凍前達(dá)到所要求的混凝土強(qiáng)度的一種保溫法。采用蓄熱法施工的混凝土模板,要加設(shè)保溫材料,混凝土澆筑完畢,其表面也應(yīng)覆蓋保溫材料。據(jù)資料顯示,低溫季節(jié)采用蓄熱法施工,混凝土施工費(fèi)用將增加5%~10%。根據(jù)某工程在外界氣溫-10℃時(shí)采用的蓄熱法施工實(shí)例,估算一下每方混凝土冬季養(yǎng)護(hù)費(fèi)用如下:
表3 各研究對(duì)象全年可施工天數(shù)
參照施工組織手冊(cè),保溫模板面積為低溫季節(jié)混凝土澆筑量的1 m2/(25 m3),覆蓋保護(hù)層面積為低溫季節(jié)混凝土澆筑量的1 m2/(5 m3)。作者經(jīng)測(cè)算推斷保溫模板面積是根據(jù)重力壩立模系數(shù)的中值0.2 m2/m3(0.15~0.24 m2/m3),并經(jīng)5次(木模板一般按4~6次攤銷)攤銷計(jì)算得出的,這一數(shù)值在實(shí)際模板用量計(jì)算中是偏低的,現(xiàn)選取常用壩型與廠房的綜合立模系數(shù)0.41 m2/m3,經(jīng)4次保守?cái)備N計(jì)算得出保溫模板面積為低溫季節(jié)混凝土澆筑量的1 m2/(10 m3),將這一數(shù)值用來(lái)測(cè)算混凝土冬季養(yǎng)護(hù)費(fèi)是比較合適與保守的。
本工程實(shí)例采用模板上增加木絲板(5 cm)、粗毛氈、油氈紙作為防風(fēng)保溫措施,估算模板費(fèi)用增加約為234元/m2,則養(yǎng)護(hù)混凝土需要投入234×1/10=23元/m3?;炷翝仓戤叄炷琉B(yǎng)護(hù)需要覆蓋2層棉被保溫,1層棉被價(jià)格為22元/m2,則養(yǎng)護(hù)混凝土需要投入22×2×1/5=9元/m3。混凝土拌合水加熱費(fèi)用為5元/m3。
目前水利工程混凝土價(jià)格平均在500元左右,每方混凝土冬季養(yǎng)護(hù)費(fèi)用為混凝土工程單價(jià)的7.4%((5+23+9)÷500=7.4%)。那么混凝土冬季養(yǎng)護(hù)費(fèi)用作為冬季施工增加費(fèi)中的主要費(fèi)用,以哈密市為例,利用先前推導(dǎo)出的哈密市冬季施工工期占全年可施工工期比例(32.45%),測(cè)算出混凝土養(yǎng)護(hù)的冬季施工增加費(fèi)費(fèi)率為2.4%(7.4%×32.45%=2.4%)。
同理測(cè)得結(jié)果見(jiàn)表4。
表4 測(cè)算結(jié)果 %
從上述數(shù)據(jù)可以看出,在限定冬季施工工期以后,混凝土工程冬季施工費(fèi)費(fèi)率的大小與冬季施工天數(shù)成正比關(guān)系,冬季施工可施工工期越長(zhǎng),其產(chǎn)生費(fèi)用越高。
根據(jù)相關(guān)規(guī)程規(guī)范要求并結(jié)合實(shí)際,在冬季施工期(-10℃≤Y<5℃)期間對(duì)土方工程、砌筑工程、鋼筋工程等產(chǎn)生的影響是很小的,需要采取的施工措施也十分有限。受氣溫影響最大的就是混凝土工程,從混凝土拌合、運(yùn)輸、立模、澆筑都需要有相應(yīng)的施工措施,其中混凝土冬季養(yǎng)護(hù)的費(fèi)用相對(duì)花費(fèi)較多。而且在對(duì)混凝土冬季養(yǎng)護(hù)施工增加費(fèi)費(fèi)率進(jìn)行假設(shè)測(cè)算時(shí),采用的混凝土保溫材料費(fèi)用較高、模板攤銷次數(shù)較低等因素,造成測(cè)算結(jié)果其實(shí)是偏大的、保守的。
冬季施工期中在其他工程對(duì)投資影響投資不大的前提下,可以用測(cè)得的冬季混凝土養(yǎng)護(hù)施工增加費(fèi)費(fèi)率作為綜合的冬季施工增加費(fèi)率。如果在冬季施工期以外,即日平均氣溫低于-10℃時(shí),如按設(shè)計(jì)工期要求連續(xù)施工的工程,可按設(shè)計(jì)提供的冬季施工工程量額外計(jì)算增加的費(fèi)用,并在施工臨時(shí)工程的其他施工臨時(shí)工程中單獨(dú)計(jì)列投資。
根據(jù)以上分析測(cè)算,各冬季施工氣溫區(qū)冬季施工增加費(fèi)費(fèi)率為見(jiàn)表5。
表5 冬季施工增加費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)表 %
通過(guò)上表數(shù)據(jù)可以看出,各冬季施工氣溫區(qū)的冬季施工增加費(fèi)率是基本接近的,那么作者建議是否可以把新疆冬雨季施工增加費(fèi)率統(tǒng)一按照一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)考慮。