(中鐵建甘肅投資有限公司 蘭州交通大學(xué)路基研究項(xiàng)目組, 甘肅 蘭州 730000)

1 概述

近年來(lái)，隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)高速公路橋梁工程向穩(wěn)定方向逐步發(fā)展[1]。在公路橋梁后期使用時(shí)，通常受其設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量的直接影響，這就要求橋梁從總體設(shè)計(jì)到建設(shè)，對(duì)其各環(huán)節(jié)質(zhì)量進(jìn)行控制[2]。目前，在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和定額計(jì)價(jià)模式中有不相符合的地方存在，橋梁工程總體設(shè)計(jì)和造價(jià)管理過(guò)程中出現(xiàn)較多問(wèn)題[3]。作為新的工程造價(jià)管理模式，清單工程量計(jì)價(jià)模式可保障建筑行業(yè)的健康有序發(fā)展，在國(guó)際行業(yè)中能更好地進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)[4-6]。在施工單位進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)過(guò)程時(shí)，進(jìn)行清單計(jì)價(jià)的推廣，促使橋梁工程健康有序發(fā)展[7]。本文基于清單計(jì)價(jià)模式，對(duì)公路橋梁工程總體設(shè)計(jì)質(zhì)量控制進(jìn)行了分析研究。

2 工程量清單計(jì)價(jià)概念

工程量清單計(jì)價(jià)法主要是指在進(jìn)行類似公路橋梁等大型建筑工程項(xiàng)目的招標(biāo)投標(biāo)中，按照相應(yīng)招標(biāo)文件中的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，招標(biāo)人或委托方向有相關(guān)工程造價(jià)資質(zhì)評(píng)估的中介機(jī)構(gòu)進(jìn)行咨詢，并以《工程量清單計(jì)價(jià)規(guī)范》附錄中統(tǒng)一的項(xiàng)目名稱、項(xiàng)目編碼、工程量計(jì)算規(guī)則、計(jì)量單位進(jìn)行編制[8]。根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況和施工設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，同時(shí)，在該工程量清單中，可進(jìn)行該工程項(xiàng)目施工性消耗和實(shí)體消耗的成本估計(jì)，并將工程量清單作為招標(biāo)文件中一個(gè)重要組成部分提供給招標(biāo)人或委托方，投標(biāo)人會(huì)將工程量清單作為考量的重要依據(jù)，并結(jié)合本企業(yè)工程管理水平、技術(shù)裝備水平對(duì)計(jì)價(jià)模式進(jìn)行自主報(bào)價(jià)[9]。工程量清單實(shí)質(zhì)上是表現(xiàn)擬建工程的分部分項(xiàng)措施項(xiàng)目、工程項(xiàng)目、其他項(xiàng)目名稱和相應(yīng)數(shù)量明細(xì)清單[10]。

3 工程概況

本工程項(xiàng)目為貴州某高速公路橋梁工程項(xiàng)目，該項(xiàng)目位于低山丘陵區(qū)，其地形起伏較大。該項(xiàng)目路基寬度為34.6 m，主線全長(zhǎng)為15.2 km；橋梁總長(zhǎng)為4 721.5 m，共15座，占整個(gè)公路線長(zhǎng)度的31.05%。因該橋梁所占據(jù)整個(gè)高速公路的比重較大，所以在進(jìn)行沿線高速公路的設(shè)計(jì)時(shí)，需要充分考慮整體高速公路的交通性能，且外觀要美觀新穎。因此，在對(duì)高速公路橋梁的上部下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需要進(jìn)行嚴(yán)格考量。

4 橋梁方案的比選

在本文中，在進(jìn)行該高速公路橋梁工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)，將該高速公路上的橋梁工程上部分和下部分結(jié)構(gòu)選用、施工工藝方式、景觀景象等作為對(duì)比分析的對(duì)象，并以清單計(jì)算價(jià)格模式進(jìn)行最優(yōu)經(jīng)濟(jì)組合，主要是從價(jià)格對(duì)橋梁墩高、跨徑等數(shù)據(jù)進(jìn)行估算。

4.1 橋梁上部結(jié)構(gòu)的比選

本項(xiàng)目工程中的橋梁最大墩高為29.5 m，選取20.5～29.5 m跨徑作為對(duì)比分析的主體。通過(guò)對(duì)多項(xiàng)橋梁跨徑材料的對(duì)比分析，比較T梁、寬幅板、小箱梁等材料價(jià)格，最終擬定，在該橋梁跨徑小于20.5 m時(shí)，選用空心板材料；跨徑在20.5～29.5 m時(shí)，選用小箱梁和T梁都可滿足需求。在本文所研究的橋梁項(xiàng)目中，橋墩高度均較矮，經(jīng)濟(jì)跨徑長(zhǎng)度小于30 m。在清單計(jì)價(jià)模式下，本研究選擇20.5～29.5 m跨徑材料中的空心板、T梁和小箱梁等作為研究材料對(duì)象，通過(guò)對(duì)材料受力情況、經(jīng)濟(jì)成本、使用性能和使用壽命進(jìn)行對(duì)比分析，最終選擇最優(yōu)橋梁上部結(jié)構(gòu)。

4.1.1經(jīng)濟(jì)造價(jià)比較

由于下部結(jié)構(gòu)具有相近或相同的尺寸，因此可從上部結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性比較進(jìn)行選擇。表1為不同跨徑經(jīng)濟(jì)造價(jià)比較，由表1知，20.5 m小箱梁的造價(jià)和20.5 m后張空心板比較接近，選用20.5 m空心板作為結(jié)構(gòu)材料更為合理劃算；25.5 m和29.5 m的跨徑相比較，小箱梁比T梁更加經(jīng)濟(jì)，所以選用小箱梁作為最優(yōu)的橋梁上部結(jié)構(gòu)材料。

表1 不同跨徑經(jīng)濟(jì)造價(jià)比較Table 1 Comparison of different cross economic costs跨徑結(jié)構(gòu)形式結(jié)構(gòu)高度/m普通鋼筋/(kg·m-2)砼/(m3·m-2)預(yù)應(yīng)力鋼絞線/(kg·m-2)單片吊裝重/t估算造價(jià)比后張PC砼小箱梁1.1974.40.4569.653.21.0620.5 m跨后張PC砼寬幅空心板0.9476.30.56516.937.91.07先張PC砼寬幅空心板0.9475.30.52411.834.91.0125.5 m跨后張PC小箱梁1.3995.20.50111.774.31.00后張PC T梁1.59104.10.55412.354.41.1029.5 m跨后張PC小箱梁1.5997.690.52814.395.01.00后張PC T梁1.59106.50.57713.770.81.05

4.1.2施工工藝比較

對(duì)各材料的施工工藝進(jìn)行比較分析，發(fā)現(xiàn)T梁和寬幅空心板均有豐富的工藝條件，最大程度地保障了施工質(zhì)量。小箱梁主要是采用斜腹板形式,與寬幅空心板相比，其施工工藝T梁比較復(fù)雜，單片小箱梁吊裝重量則較大，要求施工吊裝的高度要足夠高。

4.1.3受力角度比較

從材料的受力情況進(jìn)行分析，小箱梁和空心板相比較，小箱梁的結(jié)構(gòu)由于高度較大，單片梁的抗扭剛度、抗彎剛度等均大于單片空心板，分別為1.35～1.38 m4、2.31～2.48 m4。小箱梁從整體情況分析，其抗彎剛度也比空心板大，約為1.22 m4；而空心板的整體抗扭剛度比小箱梁的要大，約為1.43 m4。

比較小箱梁結(jié)構(gòu)和T梁結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)單片小箱梁在施工作業(yè)時(shí)，穩(wěn)定性能較佳，抗扭剛度要大于單片T梁，為1.17～2.35 m4。T梁和空心板間距較小，施工存梁期具有較大反拱，空心板結(jié)構(gòu)具有較小高度，而T梁由于自身面積局限，導(dǎo)致其受壓時(shí)受力面積較小，所以在施工作業(yè)時(shí)，截面下緣會(huì)存在著壓應(yīng)力，難以調(diào)節(jié)成橋平度。而小箱梁在成橋之后就不會(huì)有此困擾，其線形十分平順，橋面受力也十分均勻。

4.1.4使用性能比較

從交通通車的舒適性能進(jìn)行分析，20.5 m空心板要比20.5 m跨小箱梁稍差，與同等跨徑的小箱梁比較，T梁的舒適性要高；而對(duì)于適應(yīng)性而言，小箱梁的適應(yīng)范圍最大，可以在立交變寬段進(jìn)行使用；空心板結(jié)構(gòu)具有較小高度，對(duì)于一些跨度剛好，高度具有局限性的橋梁結(jié)構(gòu)中比較適合。從橋梁的后期維護(hù)工作分析，20.5 m跨徑的空心板具有較薄底板，較大挖空率，后期養(yǎng)護(hù)量較大，開裂較普遍；在后期階段，T梁和小箱梁后期養(yǎng)護(hù)的工作較為輕松。所以，通過(guò)上述使用性能對(duì)比分析，選擇使用20.5、25.5、30.5 m小箱梁較為合適。

4.2 橋梁下部結(jié)構(gòu)的比選

在本項(xiàng)目工程中，選用雙向六車道交通路段，左幅和右幅橋梁分建，橋?qū)挒?3.4 m。單幅單柱式或整幅雙柱式橋墩蓋梁需要進(jìn)行預(yù)應(yīng)力的設(shè)定，從而大大增加了工程造價(jià)成本，而分批張拉鋼束會(huì)嚴(yán)重加大施工難度，對(duì)于工程的施工工期進(jìn)度、質(zhì)量要求等也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)影響，見(jiàn)圖1。所以，從原則上并不會(huì)使用單幅單柱或整幅雙柱式的下部結(jié)構(gòu)形式。

4.2.1受力角度比較

a.分幅雙柱墩。

分幅雙柱墩的模式對(duì)于變寬橋梁、平曲線等均具有較佳適應(yīng)性，所以在橋梁蓋梁橫坡部分進(jìn)行分幅設(shè)置，一般狀態(tài)下，無(wú)需加寬蓋梁；在本文所研究的高速公路橋梁橋墩雙柱間，由于其高差要遠(yuǎn)小于整體的三柱墩，因而選用普通鋼筋砼結(jié)構(gòu)即可。

(a) 25.5 m小箱梁橋墩工程量比較

(b) 兩種結(jié)構(gòu)形式造價(jià)比

Figure 1 Comparison of engineering quantities of 25.5 m small box girder pier

b.整幅三柱墩。

整幅三柱墩對(duì)變寬橋梁、平曲線具有較差適應(yīng)性能，在一般狀態(tài)下，需要對(duì)下蓋梁部分的平曲線半徑進(jìn)行加寬工藝；受制動(dòng)力作用，三柱墩中的中柱將會(huì)受到正向和反向的彎矩影響，當(dāng)正反方向同時(shí)產(chǎn)生牽引力制動(dòng)時(shí)，中柱由于所受力較大，所以會(huì)產(chǎn)生大幅度扭矩；當(dāng)本項(xiàng)目橋梁選用整幅三柱墩模式時(shí)，蓋梁將會(huì)承受較大的力，為了降低蓋梁高度，需要對(duì)相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力蓋梁進(jìn)行設(shè)置，因此會(huì)導(dǎo)致施工延誤，工期較長(zhǎng)；而在進(jìn)行整體式墩維護(hù)養(yǎng)護(hù)工作時(shí)，上下橋梁要進(jìn)行相互關(guān)聯(lián)，否則會(huì)導(dǎo)致交通容易中斷。所以在本文中將選用分離式雙柱墩更為合適。

4.2.2小箱梁柱式墩與薄壁墩比較

在一般情況下，分幅式斷面小箱梁可分為兩種：薄壁型和柱式墩。對(duì)兩種薄壁墩、雙柱墩進(jìn)行比較，以樁長(zhǎng)29.5、25.5 m跨徑計(jì)算。選用大柱距雙柱墩的模式造價(jià)較低，工藝簡(jiǎn)單，施工便利；而對(duì)于一些特殊路段將會(huì)選用分幅薄壁墩。表2為分幅式小箱梁下部經(jīng)濟(jì)性比較，表3為分幅式小箱梁下部綜合比較。

表2 分幅式小箱梁下部經(jīng)濟(jì)性比較Table 2 Comparison of the lower part of separated box girder結(jié)構(gòu)形式普通鋼筋/(kg·m-2)砼/m3·m-2()預(yù)應(yīng)力鋼絞線/(kg·m-2)估算造價(jià)比分幅式薄壁墩57.710.4463.091.13分幅式小間距墩46.630.4693.951.05分輻式大柱距雙圓柱墩42.090.4190.98

表3 分幅式小箱梁下部綜合比較Table 3 Comprehensive comparison of the lower part of small box girder對(duì)比項(xiàng)分幅式小間距墩適用情況等寬、變寬段受力特點(diǎn)受力較復(fù)雜,蓋梁?jiǎn)蝹?cè)懸臂較大經(jīng)濟(jì)指標(biāo)中施工工藝施工較復(fù)雜分幅式薄壁墩分輻式大柱距雙圓柱墩等寬段等寬、變寬段受力較復(fù)雜,蓋梁?jiǎn)蝹?cè)懸臂較大受力簡(jiǎn)單,蓋梁無(wú)需預(yù)應(yīng)力相對(duì)高相對(duì)低施工較復(fù)雜施工簡(jiǎn)單

5 橋跨組合的比選

在進(jìn)行橋跨布置時(shí)，在達(dá)到跨越能力前提下，使得橋梁的上部分和下部分結(jié)構(gòu)中整體造價(jià)達(dá)到最低值，即最經(jīng)濟(jì)跨橋組合，從而以樁柱尺寸、跨徑長(zhǎng)度和墩高等造價(jià)情況進(jìn)行分析，以單幅一孔橋?yàn)檠芯繉?duì)象，20.5 m和25.5 m的分離式雙柱墩跨徑樁長(zhǎng)均為25.5、29.5 m，全部采用嵌巖樁進(jìn)行計(jì)算，最后得到表4為橋跨組合經(jīng)濟(jì)性比較結(jié)果。

由表4知，墩柱高低和橋跨大小間有一個(gè)最優(yōu)組合存在，從而可獲得最優(yōu)經(jīng)濟(jì)性。分析表明:墩高為15.5～20.5 m時(shí)采用25.5 m小箱梁；墩高小于15.5 m時(shí)采用20.5 m小箱梁；20.5～29.5 m墩高，這時(shí)從清單計(jì)價(jià)方式中發(fā)現(xiàn)，選用29.5 m小箱梁為最佳跨徑的組合。

表4 橋跨組合經(jīng)濟(jì)性比較Table 4 Economic comparison of bridge span combinations上部結(jié)構(gòu)形式墩高/m柱徑?/m橋面建安費(fèi)/(元·m-2)20.5 m小箱梁(簡(jiǎn)支橋面連續(xù))10.51.111.322 23615.51.111.322 28510.51.321.522 60825.5 m小箱梁(簡(jiǎn)支橋面連續(xù))15.51.321.522 71220.51.321.522 76610.51.411.612 76529.5 m小箱梁(先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù))15.51.411.612 83020.51.621.823 114

6 基于清單計(jì)價(jià)模式的項(xiàng)目質(zhì)量及成本控制

6.1 施工現(xiàn)場(chǎng)原始數(shù)據(jù)的保存

在本文施工作業(yè)中，由于施工人員對(duì)于施工場(chǎng)地進(jìn)行作業(yè)、項(xiàng)目進(jìn)度進(jìn)程等進(jìn)行相應(yīng)的存檔，這樣可對(duì)施工過(guò)程的進(jìn)度進(jìn)行詳細(xì)掌握，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的施工材料而言，項(xiàng)目經(jīng)理對(duì)施工材料的進(jìn)貨供應(yīng)商、材料安置擺放地點(diǎn)等都需要進(jìn)行相應(yīng)的規(guī)劃。

6.2 在機(jī)械費(fèi)用的管控

本工程采取內(nèi)部調(diào)劑方法，使機(jī)械利用效率得到大幅提升，同時(shí)建立一個(gè)專門的施工數(shù)據(jù)庫(kù)，記錄施工作業(yè)工期中所使用到的施工機(jī)械品種、數(shù)量和使用狀況等。

6.3 公司對(duì)其他費(fèi)用的控制

在該工程項(xiàng)目中，按照需要的施工人員數(shù)量，配套施工項(xiàng)目和整體施工工期中消耗的支出費(fèi)用等。表5為部分工程和單價(jià)措施項(xiàng)目清單綜合單價(jià)分析表，表6為項(xiàng)目進(jìn)度記錄表。

表5 項(xiàng)目清單綜合單價(jià)分析表Table 5 Unit list analysis of project list清單/定額名稱單位/個(gè)數(shù)量綜合單價(jià)/元人工費(fèi)材料費(fèi)機(jī)械費(fèi)管理費(fèi)利潤(rùn)?15 mm,子目×0.73967818.048.942.915.882.542.21鋼筋電渣壓力焊接頭,鋼筋直徑?15 mm,子目×0.873942120.8410.243.196.682.782.39?15 mm99723.6511.553.497.473.012.57

表6 項(xiàng)目進(jìn)度記錄表Table 6 Project progress record form項(xiàng)目名稱應(yīng)完成進(jìn)度單位/個(gè)已完成進(jìn)度人工費(fèi)機(jī)械費(fèi)材料費(fèi)管理費(fèi)?15 mm,子目×0.73219248.495.882.912.54鋼筋電渣壓力焊接頭,鋼筋直徑?15 mm,子目×0.8731491210.246.883.192.78?15 mm5196111.157.473.503.01

由表5和表6知，在焊接時(shí)，由于材料缺少，造成任務(wù)無(wú)法準(zhǔn)時(shí)完成，經(jīng)與材料員溝通，立即補(bǔ)上缺少的材料，及時(shí)完成任務(wù)。在施工過(guò)程中，這

種情況造成的損失不會(huì)很大，但如果沒(méi)有工程質(zhì)量和成本控制意識(shí)，將會(huì)給整個(gè)工程造成損失，會(huì)影響工程的質(zhì)量和及時(shí)完成。最后，按照事先規(guī)定好的施工周期，提前了5 d完成施工作業(yè)。項(xiàng)目在招投標(biāo)階段、施工準(zhǔn)備階段、施工實(shí)施階段、竣工階段環(huán)節(jié)中，對(duì)于施工作業(yè)中所出現(xiàn)的質(zhì)量和成本問(wèn)題，做到實(shí)時(shí)監(jiān)控和掌握，在保障工程質(zhì)量的前提下，節(jié)約工程成本。

在工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)過(guò)程中，勘察屬于工程的前提和基礎(chǔ)性工作，其在工程建設(shè)過(guò)程中的地位十分重要，通過(guò)巖土工程勘察，可對(duì)擬建橋梁的地質(zhì)情況進(jìn)行查明，從而可給出地基承載力特征值?？辈鞙?zhǔn)確性對(duì)工程結(jié)構(gòu)方案、基礎(chǔ)形式影響重大，勘察準(zhǔn)確性較差會(huì)對(duì)工程安全性造成嚴(yán)重影響，因此要非常重視巖土工程勘察工作。從技術(shù)方面來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)是工程工藝、功能等各部位及細(xì)節(jié)問(wèn)題，這些工作包括各階段的技術(shù)設(shè)計(jì)和目標(biāo)設(shè)計(jì)。工程設(shè)計(jì)質(zhì)量可對(duì)工程最終質(zhì)量水平、工程實(shí)施秩序和費(fèi)用水平有直接影響。

7 結(jié)語(yǔ)

本文基于清單計(jì)價(jià)模式，以貴州某高速公路橋梁工程項(xiàng)目為研究對(duì)象，對(duì)公路橋梁工程總體設(shè)計(jì)質(zhì)量控制進(jìn)行了分析研究。通過(guò)將該高速公路上的橋梁工程中的上部分和下部分的結(jié)構(gòu)選用、施工工藝方式、景觀景象等作為分析對(duì)象，并以清單計(jì)算價(jià)格模式進(jìn)行最優(yōu)經(jīng)濟(jì)組合方式，主要是對(duì)橋梁墩高、跨徑等價(jià)格數(shù)據(jù)進(jìn)行估算。分析表明: 墩高為15.5～20.5 m時(shí)采用25.5 m小箱梁;墩高在小于15.5 m時(shí)采用20.5 m小箱梁;20.5～29.5 m墩高時(shí),從清單計(jì)價(jià)方式中可發(fā)現(xiàn)，選用29.5 m的小箱梁為最佳跨徑的組合。在工程量清單計(jì)價(jià)模式下進(jìn)行材料、人工、設(shè)備使用情況分析,及時(shí)完成工程并確保工程的質(zhì)量。