張弘揚,張 燦,屠慶波,靳書棟
(國網(wǎng)山東省電力公司經(jīng)濟技術研究院,山東 濟南 250021,E-mail:cbjzhy@163.com)
高壓輸電線路的工程建設中,不可避免地要通過土質軟弱地區(qū),采用大板基礎、樁基礎、澆制基礎或重力式基礎雖能保證輸電線路的安全,但存在材料用量較多、基坑開挖困難、投資大、工期長等問題。而斜向螺旋錨基礎制造簡單、安裝施工方便,在施工時不必大范圍開挖基坑,對土體的擾動小,能充分發(fā)揮原狀土體固有強度,提高承載能力[1]。因此,斜向螺旋錨基礎在輸電線路中具有廣泛的應用前景。
國內外一些學者對螺旋錨基礎進行了研究。袁馳等[2]利用有限元軟件對松砂中螺旋錨上拔承載力及破壞模式數(shù)值分析。陳榕等[3]通過模型試驗和有限單元法分析了密砂中圓形錨板上拔承載力的尺寸效應問題。郝冬雪等[4,5]對可塑黏性土和砂土中螺旋錨的上拔承載特性進行研究,分析了螺旋錨幾何尺寸對上拔承載力的影響。Khatri 等[6]基于線性規(guī)劃和下限原理有限元分析了條形錨板上拔承載特性。Pérez 等[7]通過數(shù)值模擬和實驗研究分析了螺旋錨在密實砂土中安裝對其性能的影響。但大部分學者都是從技術角度對螺旋錨進行研究,對于螺旋錨基礎費用計列標準方面的研究還處于空白階段。本文通過對輸電工程斜向螺旋錨基礎費用計列進行研究,提出費用計列標準,為新工藝的推廣提供計價依據(jù)支撐,為下一步螺旋錨基礎工程補充定額的編制奠定基礎。
斜向螺旋錨基礎是由鋼結構連接裝置與螺旋錨組成的輸電線路桿塔基礎,主要由斜向螺旋錨和鋼承臺兩部分組成。其中,斜向螺旋錨是由錨桿和錨盤構成的基礎構件。鋼承臺是由鋼結構構成的連接斜向螺旋錨與地腳螺栓的基礎部分。
本文通過分析輸電工程斜向螺旋錨基礎的工藝及工序[8]特點,采用統(tǒng)計分析法和比較類推法,形成定額形式的輸電工程斜向螺旋錨基礎施工費用基價,進而完成全費用價格的取定,再通過與樣本工程的對比合理確定輸電工程斜向螺旋錨基礎的費用標準,并利用得到的費用標準計算螺旋錨基礎總費用與類似功能基礎對比,分析當前螺旋錨基礎造價水平(見圖1)。本文在進行斜向螺旋錨基礎費用的計算時其費用構成執(zhí)行國家能源局2018版的《電網(wǎng)工程建設預算編制與計算規(guī)定》[9]。
圖1 本文技術路線圖
本文將斜向螺旋錨基礎施工劃分為兩部分[10],分別為斜向螺旋錨安裝和鋼承臺安裝。其施工工藝流程如圖2 和圖3 所示。
圖2 斜向螺旋錨安裝施工工藝流程
圖3 鋼承臺安裝施工工藝流程
由于受限于樣本工程少、應用工程規(guī)模局限、數(shù)據(jù)資料少等客觀條件,本文將定額測算的資料收集表、數(shù)據(jù)分析表、費用計算表等表式進行相關關聯(lián)設置,參照技術測定法定額測算的過程,通過發(fā)放信息采集表的方式收集樣本工程施工人材機消耗量,收集價格信息,形成定額形式的輸電工程斜向螺旋錨基礎施工費用基價。結合2018 年版相似定額[11,12]的設置方式,綜合考慮斜向螺旋錨基礎主要內容、組成結構的主要構件及相關設備設置,秉持簡明適用的原則,選定斜向螺旋錨工程和鋼承臺補充定額的定額單位為“t”。
人工消耗量通過收回的信息采集表整理測算得出,其中人工幅度差為10%。材料消耗量利用現(xiàn)場數(shù)據(jù)收資法、圖紙計算法和理論計算法測算得出。機械臺班通過收回的信息采集表整理測算得出。斜向螺旋錨基礎工程施工所用主要機械為螺旋錨專用機械,正常情況下應考慮機械幅度差系數(shù)為30%。樣本工程為試點工程,螺旋錨專用機械施工過程中機械因等待其他工序而導致運轉中斷時間占比較大,為66.39%,經(jīng)綜合測算后本文設置為40%。
2.2.1 人工單價的取定
為便于與現(xiàn)行定額及預規(guī)的銜接和后續(xù)應用。人工定額單價采用2018 版定額。
(1)市場人工單價收集。收集調研時段工程所在地區(qū)勞動力市場平均價格,按照工種加權得到市場人工單價。
(2)數(shù)據(jù)處理。根據(jù)收集的市場人工單價包含的口徑和范圍,將該價格調整至定額基價口徑的市場人工單價。在市場人工單價包括規(guī)費情況下的調整算式如下:
(3)人工消耗量調整。由于費用指導意見所用的人工單價為現(xiàn)行定額人工單價,與市場人工單價(定額基價口徑)存在一定差異。為使費用指導意見人工費真實反映市場水平,應按費用指導意見人工費和市場人工費價格水平一致的原則,統(tǒng)籌費用指導意見人工消耗量和定額人工價格。
2.2.2 材料單價的取定
費用計列指導意見材料單價統(tǒng)一采用現(xiàn)行電力行業(yè)定額“材機庫”中的材料價格。斜向螺旋錨基礎工程主要材料斜向螺旋錨和鋼承臺作為定額未計價材料處理。
2.2.3 機械臺班單價的取定
斜向螺旋錨基礎工程施工所使用的交流電焊機21kVA、風割機、超聲波探傷機、輸電線路專用載重汽車4t、汽油發(fā)電機10kW 在定額材機庫中已有,其機械臺班單價按照定額材機庫單價計列。
斜向螺旋錨基礎工程施工過程中的斜向螺旋錨專用機械在定額材機庫中沒有其相應價格信息。受限于已完工程樣本工程少、研究周期短且無法進行現(xiàn)場實測,結合工程施工實際,斜向螺旋錨專用機械單價采用如下簡易計算法:
綜合考慮液壓驅動馬達租金、租金價格調整系數(shù)和履帶式行進機構(挖掘機)定額臺班單價,取定斜向螺旋錨專用機械費用計列單價,算式如下:
在確定租金調整系數(shù)的過程中充分考慮機械租賃模式(日租、周租、月租)、機械扭矩等因素對日租金的影響,最終結合專家咨詢法將租金調整系數(shù)確定為0.65。
費用計列指導意見基價編制,即將人材機消耗量和單價進行組合,形成費用計列指導意見基價。
螺旋錨基礎工程費用計列指導意見基價如表1和表2 所示。
表1 費用計列指導意見基價(斜向螺旋錨安裝)
表2 費用計列指導意見基價(鋼承臺安裝)
比較類推法定額測算是借鑒定額修編的通用方法而形成的一種簡易處理費用計列依據(jù)的輔助方法。梳理已頒布實施的定額體系,搜索與斜向螺旋錨基礎相似的施工工藝定額子目,通過對分解工藝的差異分析,得出定性的差異結論,并據(jù)此對參考定額分解工藝的人工、材料、機械臺班消耗量和價格進行定量調整,形成定額形式的輸電工程斜向螺旋錨基礎施工費用基價。
通過查閱相關電力行業(yè)和建筑行業(yè)定額,根據(jù)工作內容、施工工藝和項目特征的相似性,斜向螺旋錨安裝選取3項定額作為比較類推法的參考對象,包括全統(tǒng)定額中的3-21打鋼管樁子目(簡稱3-21),山東省消耗量定額中的3-1-21打鋼管樁子目(簡稱3-1-21)[13],電力定額建筑冊中的YT2-38打鋼管樁子目(簡稱YT2-38)。該3項定額的工作 內容基本相同,但考慮全統(tǒng)定額、山東省消耗量定額以及電力定額建筑冊在適用范圍以及施工生產(chǎn)專業(yè)化方面的差異性,在斜向螺旋錨安裝的人材機耗量的確定過程中,采用對該3項定額賦予權重的方式綜合考慮得出。鋼承臺的安裝采用焊接,擬參考電力定額建筑冊中的YT4-133預埋鐵件安裝子目(簡稱YT4-133)。
選取典型工程,通過收集技術標準、技術導則、施工方法、施工圖紙、施工方案等資料,將螺旋錨安裝和鋼承臺安裝的施工工藝分別拆解成2個階段9步工序。如表3和表4所示。
表3 施工工藝差異對比分析表(斜向螺旋錨安裝)
表4 施工工藝差異對比分析表(鋼承臺安裝)
對于存在相同點的工序,選用參考定額對應的人材機耗量:存在相似點的工序,調整參考定額對應的人材機消耗量;存在差異點的工序,根據(jù)實際情況增加或者剔除或者引入相關消耗量,得出斜向螺旋錨基礎定額在該工序的消耗量。
3.3.1 人工消耗量測定
考慮3-21 及3-1-21 工種及單價的差異性,人工工日的組成形式與定額YT2-38 最為接近,故人工工日參考YT2-38。
斜向螺旋錨安裝結合工序5,6,7 相對鋼管樁定額增加的耗量(10%)以及工序8,9 增加的人工耗量,因此給予調整系數(shù)1.1,普工和技工消耗量為YT2-38 定額消耗量的1.1 倍。
綜合考慮各工序人工消耗量的增減情況,鋼承臺安裝過程的人工耗量較預埋鐵件安裝減少30%,因此給予調整系數(shù)0.7,普工和技工消耗量為YT4- 133 定額消耗量的0.7 倍。
3.3.2 材料消耗量測定
斜向螺旋錨安裝的材料耗量根據(jù)參考定額綜合計算得出,具體的計算過程如下:
(1)斜向螺旋錨。按未計價材料考慮。
(2)加工鐵件綜合??紤]參考3 項定額在鐵件加工施工工藝的近似性,依據(jù)專家經(jīng)驗每種定額賦予權重為1/3,將3 項定額消耗量加權求和得出。
(3)其他材料費??紤]3-21,3-1-21 不含其他材料費,該項耗量參考YT2-38。
(4)板材紅白松二等、墊木、草紙、白棕繩。斜向螺旋錨基礎施工工藝不使用,故不予以考慮。
鋼承臺安裝的材料耗量根據(jù)參考定額綜合計算得出,具體的計算過程如下:
(1)鋼承臺。按未計價材料考慮。
(2)電焊條J422 綜合。鋼承臺安裝的耗量參考定額YT4-133 中電焊條J422 綜合耗量,但預埋鐵件定額主要為小型預埋鐵件,焊接材料耗量較高,考慮比較過程中增加人工耗量與減少人工耗量的疊加效應,鋼承臺安裝過程的耗量較預埋鐵件安裝減少70%,因此給予調整系數(shù)0.3。
(3)環(huán)氧富鋅漆。鋼承臺安裝過程中使用環(huán)氧富鋅漆,其耗量參考定額YT4-133中防銹漆耗量。
(4)其他材料費。耗量參考定額YT4-133 中其他材料費耗量。
3.3.3 機械臺班消耗量測定
斜向螺旋錨安裝的機械臺班耗量根據(jù)參考定額綜合計算得出,具體的計算過程如下:
(1)斜向螺旋錨專用機械??紤]斜向螺旋錨安裝施工工藝與YT2-38 最為相似,其專用機械耗量參考YT2-38,綜合權衡臺班耗量增加,給予調整系數(shù)1.1,其單價根據(jù)樣本工程測算所得。
(2)履帶式起重機(15t)。斜向螺旋錨施工機械中不包含該機械,故該機械耗量不予以考慮。
(3)風割機??紤]斜向螺旋錨切割施工工藝與電力定額建筑冊YT2-38 最為接近,其耗量參考YT2-38,取權重為1。
鋼承臺安裝的機械臺班耗量根據(jù)參考定額綜合計算得出,具體的計算過程如下:
(1)交流電焊機21kVA。由工序3,5,6 可知,可參考定額YT4-133,但預埋鐵件定額主要為小型預埋鐵件,焊接臺班耗量較高,鋼承臺安裝過程的耗量較預埋鐵件安裝減少70%,因此給予調整系數(shù)0.3。
(2)超聲波探傷機。耗量根據(jù)樣本工程測算,樣本工程一基工程消耗超聲波探傷機1 小時,故每噸的臺班消耗量為1/8/2.4034×1.1=0.0572 臺班(其中1.1 為機械幅度差)。
(3)輸電專用載重汽車4t。機械臺班耗量參考定額YT4-133 中載重汽車(8t)的臺班耗量。
(4)汽車式起重機5t。鋼承臺安裝不使用該機械,故該機械耗量不予以考慮。
考慮比較類推法所形成的費用計列標準和統(tǒng)計分析法所形成的費用計列標準在同一口徑,其人材機的單價與統(tǒng)計分析法定額測算所取定的單價相同。
螺旋錨基礎工程費用計列指導意見基價如表5和表6 所示。
表5 費用計列指導意見基價(斜向螺旋錨安裝)
表6 費用計列指導意見基價(鋼承臺安裝)
根據(jù)統(tǒng)計分析法和比較類推法測算得出輸電工程螺旋錨基礎施工費用基價(除稅版),采用“預 規(guī)”架空線路專業(yè)相關取費標準[9],對上述兩條費用基價進行全費用價格的計取。結果如表7 所示。
表7 斜向螺旋錨基礎全費用對比表
將樣本工程合同安裝費用與用兩種方法定額測算得出的安裝費進行對比分析(見表8)可知,兩種定額測算的結果相近且低于樣本合同費用,證明了測算結果的合理性。
表8 樣本工程費用對比分析表
與螺旋錨基礎上部鐵塔完全一致的鋼筋混凝土臺階式基礎即為其類似功能基礎,本文選取樣本工程中與螺旋錨基礎上部鐵塔完全一致的臺階式基礎,通過計算鋼筋混凝土基礎的工程量,套用電力線路定額中的相應子目進行總費用的取定,與上文得出的費用標準取定的斜向螺旋錨基礎總費用對比,結果如表9 所示。通過分析發(fā)現(xiàn),與傳統(tǒng)鋼筋混凝土基礎相比,斜向螺旋錨基礎目前的造價水平相對還比較高,需要進一步降低成本,以便于技術的推廣應用。
表9 類似功能基礎全費用價格對比表
本文運用統(tǒng)計分析法和比較類推法形成定額形式的施工費用基價,并通過對全費用價格的取定、與樣本工程費用的對比,證明了測算結果的合理性,得出螺旋錨基礎的費用標準。并將螺旋錨基礎與類似功能的傳統(tǒng)鋼筋混凝土臺階式基礎總費用對比,分析了當前斜向螺旋錨基礎的造價水平。下一步,在斜向螺旋錨基礎費用標準研究的基礎上,對其定額進行測算將是研究的重點。