代中軍

(中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司,武漢 430063)

引言

隨著我國(guó)綜合國(guó)力的不斷增強(qiáng)，鐵路基本建設(shè)長(zhǎng)大隧道的設(shè)計(jì)施工項(xiàng)目日益增多。長(zhǎng)大隧道成為許多鐵路建設(shè)項(xiàng)目的重點(diǎn)控制工程。為縮短建設(shè)工期、同時(shí)滿足其他主體工程的均衡施工，鉆爆法施工長(zhǎng)隧短打工法受到青睞。鐵路工程隧道定額以往引入“換算隧長(zhǎng)[1]”，開(kāi)啟了隧道定額編制精細(xì)化的新路子；而新版隧道定額引入“工區(qū)長(zhǎng)度”，則進(jìn)一步深化了精細(xì)化定額編制理念、貼近施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，可操作性更強(qiáng)。

隧道作為地下工程，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，有軟弱土層[2]、松散破碎圍巖[3]、高壓富水?dāng)鄬覽4]、瓦斯[5]等；經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期科研和施工實(shí)踐，形成了一整套具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的施工技術(shù)，如超前小導(dǎo)管支護(hù)[6]、地質(zhì)災(zāi)害防治[7]、監(jiān)控量測(cè)[8]等，為造價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的制定提供了基礎(chǔ)資料。

國(guó)家鐵路局以“國(guó)鐵科法[2017]33號(hào)文”發(fā)布14項(xiàng)鐵路工程造價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，其中《鐵路工程預(yù)算定額 第三冊(cè) 隧道工程》[9](以下簡(jiǎn)稱“新版隧道工程預(yù)算定額”)引入工區(qū)模型，較好地適應(yīng)了隧道工程概(預(yù))算編制需求。新版隧道工程預(yù)算定額發(fā)布實(shí)施后，國(guó)家鐵路局組織了新造價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的使用宣貫[10]，文獻(xiàn)[11]就鐵路隧道定額與概算編制做了進(jìn)一步解釋。但業(yè)內(nèi)人士對(duì)工區(qū)長(zhǎng)度、運(yùn)距等概念的理解仍持有歧義或爭(zhēng)議。因此，有必要進(jìn)行深入研究，以期還原本輪隧道工程預(yù)算定額的本來(lái)面目，達(dá)到正確使用的目的。

1 幾個(gè)重要概念、輔助坑道施工正洞4種工區(qū)模型

1.1 幾個(gè)重要概念的理解

1.1.1 工區(qū)長(zhǎng)度

工區(qū)以施工組織設(shè)計(jì)安排為首要條件，工區(qū)長(zhǎng)度以工區(qū)分界點(diǎn)至洞口(或輔助坑道口)且應(yīng)取最遠(yuǎn)掘進(jìn)面(即掌子面)的距離計(jì)算，工區(qū)的類型分為正洞本身完成施工和通過(guò)輔助坑道完成正洞施工兩種基本形式。

(1)正洞進(jìn)出口工區(qū)

對(duì)于未進(jìn)行施工組織設(shè)計(jì)的中短隧道(一般為隧長(zhǎng)3 000 m以內(nèi)隧道)，隧長(zhǎng)1 000 m以內(nèi)可按1個(gè)獨(dú)立工區(qū)編制，隧長(zhǎng)>1 000 m的可按進(jìn)口、出口2個(gè)獨(dú)立工區(qū)各負(fù)擔(dān)隧長(zhǎng)50%編制；進(jìn)行施工組織設(shè)計(jì)的長(zhǎng)大隧道，正洞工區(qū)由正洞進(jìn)出口和通過(guò)平行導(dǎo)坑交替施工時(shí)，其工區(qū)長(zhǎng)度應(yīng)按兩者最遠(yuǎn)的掘進(jìn)面至洞口計(jì)算。

當(dāng)正洞進(jìn)出口和通過(guò)平行導(dǎo)坑交替施工正洞時(shí)，最遠(yuǎn)施工段落不論是正洞進(jìn)出口完成施工還是通過(guò)平行導(dǎo)坑完成施工，正洞進(jìn)出口獨(dú)立工區(qū)和通過(guò)平行導(dǎo)坑施工正洞獨(dú)立工區(qū)的長(zhǎng)度，按照施工組織安排劃定的分界點(diǎn)(即最遠(yuǎn)掘進(jìn)面)計(jì)算各自的獨(dú)立工區(qū)長(zhǎng)度。正洞進(jìn)出口獨(dú)立工區(qū)長(zhǎng)度等于正洞獨(dú)立工區(qū)內(nèi)正洞全長(zhǎng)，通過(guò)平行導(dǎo)坑施工正洞獨(dú)立工區(qū)的長(zhǎng)度，等于獨(dú)立工區(qū)內(nèi)正洞全長(zhǎng)另加1個(gè)橫通道長(zhǎng)度，兩者獨(dú)立工區(qū)長(zhǎng)度相差1個(gè)橫通道長(zhǎng)度。

(2)過(guò)輔助坑道施工正洞工區(qū)

當(dāng)通過(guò)斜井、豎井、橫洞施工正洞時(shí)，均應(yīng)視為1個(gè)獨(dú)立工區(qū)，按斜井、豎井、橫洞自身長(zhǎng)度加正洞最大獨(dú)頭距離計(jì)算獨(dú)立工區(qū)長(zhǎng)度；當(dāng)施工組織設(shè)計(jì)要求必須通過(guò)斜井、豎井、橫洞施工同時(shí)向兩個(gè)方向施工正洞時(shí)，可視為兩個(gè)獨(dú)立工區(qū)，工區(qū)長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)不同施工方向分別計(jì)算。

本文以斜井為代表來(lái)闡明斜井、豎井、橫洞施工正洞獨(dú)立工區(qū)長(zhǎng)度。通過(guò)斜井施工正洞有3種形式：?jiǎn)蜗蚴┕ふ矗p向不同時(shí)施工正洞，雙向同時(shí)施工正洞。工區(qū)長(zhǎng)度：?jiǎn)蜗蚴┕ふ窗葱本旧黹L(zhǎng)度加正洞長(zhǎng)度；雙向不同時(shí)施工正洞按斜井本身長(zhǎng)度加其中單向最長(zhǎng)正洞的長(zhǎng)度；雙向同時(shí)施工正洞分別按斜井本身長(zhǎng)度加正洞進(jìn)口或正洞出口方向正洞的長(zhǎng)度，以2個(gè)獨(dú)立工區(qū)計(jì)算各自工區(qū)長(zhǎng)度。

總之，正洞的開(kāi)挖按工區(qū)長(zhǎng)度計(jì)算費(fèi)用，與每個(gè)基本單元(不足500 m按1個(gè)基本單元計(jì))的實(shí)際位置無(wú)關(guān)。

1.1.2 運(yùn)距

運(yùn)距系指本定額出砟、混凝土、材料運(yùn)輸所通過(guò)的洞內(nèi)各工區(qū)不同運(yùn)輸條件的段落長(zhǎng)度，分為正洞內(nèi)運(yùn)距、正洞通過(guò)輔助坑道運(yùn)距、洞外運(yùn)距。本輪隧道定額對(duì)正洞運(yùn)輸，正洞通過(guò)輔助坑道轉(zhuǎn)、增運(yùn)及洞外增運(yùn)部分均分別編制了定額子目，運(yùn)距按不同運(yùn)輸條件分別套用定額，疊加計(jì)算。

這里，需要對(duì)“不同運(yùn)輸條件”“洞內(nèi)工區(qū)段落長(zhǎng)度”“輔助坑道轉(zhuǎn)、增運(yùn)”“分別套用定額”“疊加”等用詞進(jìn)行解釋。

(1)不同運(yùn)輸條件：指軌道運(yùn)輸、汽車(chē)運(yùn)輸、礦用提升機(jī)運(yùn)輸?shù)取?/p>

(2)洞內(nèi)工區(qū)段落長(zhǎng)度：指正洞+輔助坑道形成的工區(qū)運(yùn)輸通道的長(zhǎng)度，實(shí)際就是獨(dú)立工區(qū)長(zhǎng)度。

(3)輔助坑道轉(zhuǎn)、增運(yùn)：指正洞內(nèi)與輔助坑道段運(yùn)輸方式發(fā)生改變引起工序及工效的改變。即無(wú)軌與有軌運(yùn)輸方式改變后，正洞出砟增加的一次裝砟、卸砟和引起運(yùn)輸工效降低的彌補(bǔ)。

(4)分別套用定額：指正洞內(nèi)、通過(guò)輔助坑道、洞外等3個(gè)層面分別套用定額。

這里特別需要引起注意：有一種錯(cuò)誤理解，認(rèn)為是“按正洞內(nèi)、通過(guò)輔助坑道段、洞外等3個(gè)獨(dú)立段落內(nèi)各自套用定額”。

正確的理解是：獨(dú)立工區(qū)，正洞內(nèi)的出砟運(yùn)距=正洞通過(guò)輔助坑道的出砟運(yùn)距=獨(dú)立工區(qū)長(zhǎng)度，各自套用洞內(nèi)出砟運(yùn)輸、通過(guò)輔助坑道運(yùn)砟運(yùn)輸定額。

通過(guò)輔助坑道施工正洞段落，輔助坑道需和施工的正洞一并按獨(dú)立工區(qū)長(zhǎng)度考慮，開(kāi)挖時(shí)輔助坑道長(zhǎng)度加大了正洞施工的難度，正洞獨(dú)立工區(qū)長(zhǎng)度內(nèi)的所有數(shù)量，分別套用工區(qū)長(zhǎng)度≤500 m、工區(qū)長(zhǎng)度每增≤500 m定額子目。

洞內(nèi)出砟，應(yīng)注意運(yùn)輸施工組織即運(yùn)輸條件：①當(dāng)通過(guò)正洞和輔助坑道全部采用汽車(chē)運(yùn)輸時(shí)，輔助坑道是正洞運(yùn)砟通道的一部分，正洞出砟運(yùn)距計(jì)算同正洞開(kāi)挖，通過(guò)輔助坑段落不能只計(jì)其本身長(zhǎng)度的增運(yùn)；②當(dāng)正洞出砟采用汽車(chē)運(yùn)輸，通過(guò)平行導(dǎo)坑改為軌道運(yùn)輸時(shí)，正洞出砟運(yùn)距計(jì)算同正洞開(kāi)挖，通過(guò)平行導(dǎo)坑由汽車(chē)運(yùn)輸改為軌道運(yùn)輸段落也不能只計(jì)平行導(dǎo)坑本身長(zhǎng)度的增運(yùn)；③當(dāng)正洞出砟采用汽車(chē)運(yùn)輸，通過(guò)斜井由汽車(chē)運(yùn)輸改為軌道運(yùn)輸時(shí)，正洞出砟運(yùn)距計(jì)算同正洞開(kāi)挖，通過(guò)斜井改為軌道運(yùn)輸段落不應(yīng)只按斜井長(zhǎng)度套用定額；④豎井、橫通道施工正洞獨(dú)立工區(qū)，同斜井。

疊加：基于獨(dú)立工區(qū)模型有3種情形：一是長(zhǎng)度，分基本長(zhǎng)度(運(yùn)距)、每增基本長(zhǎng)度(運(yùn)距)；二是出砟運(yùn)輸通道的工序和工效引起增加，分洞內(nèi)出砟運(yùn)輸、通過(guò)輔助坑道出砟運(yùn)輸?shù)?個(gè)層面；三是運(yùn)輸方式發(fā)生改變需套用相應(yīng)的運(yùn)輸定額。每個(gè)獨(dú)立工區(qū)計(jì)算開(kāi)挖、出砟、通過(guò)輔助坑道轉(zhuǎn)增運(yùn)，均按總數(shù)量套用相關(guān)定額子目。

1.1.3 工區(qū)長(zhǎng)度(獨(dú)頭通風(fēng)、管線敷設(shè)距離)

由于通風(fēng)和管線路是按每個(gè)掌子面單獨(dú)設(shè)置配備的，獨(dú)頭通風(fēng)、管線敷設(shè)距離[12]按獨(dú)立工區(qū)洞口至施工最遠(yuǎn)掌子面的長(zhǎng)度計(jì)算。

1.2 輔助坑道施工正洞4種工區(qū)模型

1.2.1 通過(guò)正洞進(jìn)(出)口和平行導(dǎo)坑交替施工正洞

如圖1所示，正洞承擔(dān)施工段落①、③，通過(guò)平行導(dǎo)坑承擔(dān)施工段落②、④。這種通過(guò)正洞進(jìn)(出)口和平行導(dǎo)坑交替施工正洞工區(qū)模型，分為2個(gè)獨(dú)立施工工區(qū)：

一是正洞本身負(fù)責(zé)施工，正洞開(kāi)挖段落①+段落③的數(shù)量=V1+V3，獨(dú)立工區(qū)長(zhǎng)度=L1+L2+L3+L4；

二是通過(guò)平行導(dǎo)坑施工正洞，正洞開(kāi)挖段落②+段落④的數(shù)量=V2+V4，獨(dú)立工區(qū)長(zhǎng)度=L1+L2+L3+L4+Ln(1個(gè)橫通道長(zhǎng)度)。

圖1 通過(guò)正洞進(jìn)(出)口和平行導(dǎo)坑施工正洞工區(qū)

1.2.2 通過(guò)斜井單向施工正洞

如圖2所示，通過(guò)斜井承擔(dān)施工正洞段落⑤，由斜井和正洞段落⑤組成一個(gè)獨(dú)立工區(qū)。獨(dú)立工區(qū)長(zhǎng)度=L5+Lx。

圖2 通過(guò)斜井單向施工正洞工區(qū)

1.2.3 通過(guò)斜井雙向不同時(shí)施工正洞

如圖3所示，通過(guò)斜井承擔(dān)施工正洞段落⑥、⑦，由斜井和正洞段落⑥、⑦組成一個(gè)獨(dú)立工區(qū)。由于正洞段落⑦長(zhǎng)度大于段落⑥長(zhǎng)度，正洞最大獨(dú)頭距離取L7，則獨(dú)立工區(qū)長(zhǎng)度=L7+Lx。

圖3 通過(guò)斜井雙向不同時(shí)施工正洞工區(qū)

需要注意的是，隧道施工是前進(jìn)方向，在目前大型機(jī)械施工方案采用反向施工是不可取的。

1.2.4 通過(guò)斜井雙向同時(shí)施工正洞

如圖4所示，通過(guò)斜井同時(shí)承擔(dān)施工正洞段落⑥、⑦，由斜井和正洞段落⑥、斜井和正洞段落⑦分別組成2個(gè)獨(dú)立工區(qū)，有2個(gè)工作面(掌子面)。

圖4 通過(guò)斜井雙向同時(shí)施工正洞工區(qū)

同樣需要注意的是，隧道施工采用雙向同時(shí)施工方案存在至少三大缺點(diǎn)：一是投入機(jī)械設(shè)備等多了1套，成本增加；二是采用雙向施工，無(wú)論是同時(shí)爆破還是間隔爆破，都存在安全隱患、掌子面相互影響施工導(dǎo)致工效降低和造成施工環(huán)境更差等問(wèn)題；三是施工進(jìn)度并沒(méi)有明顯加快。

1.3 非獨(dú)立明洞+正洞工區(qū)模型

圖5 非獨(dú)立明洞+正洞組成施工工區(qū)

如圖5所示，施工組織設(shè)計(jì)安排由明挖明洞施工段落⑧、正洞施工段落⑨共同組成獨(dú)立工區(qū)。明洞開(kāi)挖及洞門(mén)土石方挖運(yùn)，采用《鐵路工程預(yù)算定額 第一冊(cè) 路基工程》[13](TZJ2001—2017)相關(guān)子目，在此不再贅述。獨(dú)立工區(qū)長(zhǎng)度=L8+L9。

1.4 工程數(shù)量格式

(1)隧道工程施工組織設(shè)計(jì)工區(qū)劃分(圖6)

(2)隧道工程數(shù)量表格式

為了使工程數(shù)量計(jì)算如實(shí)反映工區(qū)分布情況，與定額編制施工模型一致，涉及工區(qū)長(zhǎng)度的工程數(shù)量宜按表1參考格式匯總。

圖6 隧道工程施工組織設(shè)計(jì)工區(qū)劃分

表1 隧道工程數(shù)量表(參考格式)

2 涉及工區(qū)模式的概(預(yù))算編制要點(diǎn)

2.1 涉及工區(qū)的定額子目

新版隧道工程預(yù)算定額與工區(qū)模式關(guān)聯(lián)的定額子目有：洞身開(kāi)挖，出砟運(yùn)輸，正洞通過(guò)輔助坑道出砟運(yùn)輸，混凝土運(yùn)輸(正洞、通過(guò)輔助坑道)，材料運(yùn)輸(正洞、通過(guò)輔助坑道)等。

2.2 概(預(yù))算編制要點(diǎn)

(1)施工組織設(shè)計(jì)

新版隧道工程預(yù)算定額的編制，引入工區(qū)模型，也就是說(shuō)，在編制隧道概(預(yù))算前應(yīng)完成隧道施工組織設(shè)計(jì)，根據(jù)工期要求，合理劃分施工工區(qū)。

(2)獨(dú)立工區(qū)長(zhǎng)度與洞內(nèi)運(yùn)輸運(yùn)距的關(guān)系

新版隧道工程預(yù)算定額，獨(dú)立工區(qū)長(zhǎng)度與洞內(nèi)運(yùn)輸運(yùn)距是相等的關(guān)系。

(3)通過(guò)輔助坑道施工正洞，涉及工區(qū)模式洞內(nèi)出砟運(yùn)輸?shù)母?預(yù))算編制應(yīng)按疊加計(jì)算費(fèi)用。

新版隧道工程預(yù)算定額，不再按正洞內(nèi)(取最大獨(dú)頭距離)、輔助坑道內(nèi)取各自長(zhǎng)度作為運(yùn)距，以及各自獨(dú)立編制正洞內(nèi)、輔助坑道內(nèi)的運(yùn)輸費(fèi)用，而是納入獨(dú)立工區(qū)精細(xì)化綜合考慮，這是本輪隧道預(yù)算定額的一個(gè)創(chuàng)新。正洞開(kāi)挖、洞內(nèi)出砟運(yùn)輸、通過(guò)輔助坑道出砟運(yùn)輸，其長(zhǎng)度或運(yùn)距均按獨(dú)立工區(qū)長(zhǎng)度取值并套用定額。

(4)鐵路工程定額與概預(yù)算編制辦法、費(fèi)用定額、材料價(jià)格是鐵路造價(jià)體系的重要組成內(nèi)容。

新版隧道工程預(yù)算定額，同《鐵路基本建設(shè)工程設(shè)計(jì)概(預(yù))算編制辦法(TZJ1001—2017)》(國(guó)鐵科法[2017]30號(hào))[14]、《鐵路基本建設(shè)工程設(shè)計(jì)概(預(yù))算費(fèi)用定額(TZJ3001—2017)》(國(guó)鐵科法[2017]31號(hào))[15]、《鐵路工程基期材料價(jià)格(TZJ3003—2017)》(國(guó)鐵科法[2017]31號(hào))[16]配套使用。

3 概算編制示例

某客運(yùn)專線鐵路隧道工程，隧道斷面有效面積為100 m2，采用鉆爆法施工，洞內(nèi)外采用汽車(chē)運(yùn)輸方式。施工組織部分工區(qū)劃分見(jiàn)圖6，正洞進(jìn)口與平行導(dǎo)坑交替施工①～④段落為1個(gè)工區(qū)、斜井和⑤段落為1個(gè)工區(qū)。試編制正洞開(kāi)挖工程概算，工程數(shù)量見(jiàn)表1。

概算編制示例見(jiàn)表2。

表2 概算編制示例

續(xù)表2單價(jià)編號(hào)工作項(xiàng)目或費(fèi)用名稱單位數(shù)量(4)Ⅳ級(jí)圍巖延長(zhǎng)米1000①開(kāi)挖m3116000A.開(kāi)挖m3116000SY-79開(kāi)挖臺(tái)架斷面有效面積>85m2延長(zhǎng)米1000SY-83簡(jiǎn)易仰拱棧橋斷面有效面積>85m2延長(zhǎng)米1000SY-43隧道洞身開(kāi)挖有效斷面>85m2工區(qū)長(zhǎng)度≤500m兩臺(tái)階法Ⅳ級(jí)圍巖10m311600SY-47×2隧道洞身開(kāi)挖有效斷面>85m2工區(qū)長(zhǎng)度每增500m兩臺(tái)階法Ⅳ級(jí)圍巖10m311600SY-59正洞汽車(chē)出砟隧道斷面有效面積>85m2運(yùn)距≤500m10m311600SY-60×2正洞汽車(chē)出砟隧道斷面有效面積>85m2每增500m10m311600SY-66×3正洞通過(guò)無(wú)軌斜井出砟運(yùn)距每增500m雙車(chē)道10m311600SY-326監(jiān)控量測(cè)地表下沉與底板沉降個(gè)測(cè)點(diǎn)190SY-327監(jiān)控量測(cè)拱頂下沉個(gè)測(cè)點(diǎn)60B.洞外棄砟增運(yùn)m3116000SY-74×4出砟洞外汽車(chē)倒運(yùn)、增運(yùn)洞外運(yùn)距每增500m10m311600

4 結(jié)語(yǔ)

工程定額是工程內(nèi)容完備性和施工組織標(biāo)準(zhǔn)性的數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式。只有充分把握施工組織設(shè)計(jì)在定額制定和概(預(yù))算編制中的綱領(lǐng)性作用，才能正確理解、準(zhǔn)確使用定額，做好工程概(預(yù))算編制和投資控制工作。

新版隧道定額引入工區(qū)模式，將正洞開(kāi)挖出砟按500 m長(zhǎng)度作為施工組織基本單元進(jìn)行研究，將繁瑣的定額測(cè)定數(shù)據(jù)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化模型進(jìn)行分析提煉，將隧道開(kāi)挖、出砟、混凝土運(yùn)輸、材料運(yùn)輸?shù)认到y(tǒng)集成為工區(qū)長(zhǎng)度模式，將通風(fēng)及管線路按洞口至實(shí)際施工掌子面最遠(yuǎn)長(zhǎng)度計(jì)量。充分考慮了施工難度在概(預(yù))算編制和投資控制中的合理因素，體現(xiàn)了定額編制工作精細(xì)化理念，使新版定額更加科學(xué)、簡(jiǎn)明、適用。

鐵路工程造價(jià)標(biāo)準(zhǔn)政策性強(qiáng)(如“營(yíng)改增”[17])、自身體系[18]及其發(fā)展戰(zhàn)略[19]既要適應(yīng)成熟的施工技術(shù)，又需開(kāi)展前瞻性研究；中國(guó)鐵路總公司作為企業(yè)及時(shí)發(fā)布補(bǔ)充定額[20]，滿足了行業(yè)需求。

定額作為造價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)性組成內(nèi)容之一，其中的概念只能有一種科學(xué)合理的解釋。