隧道工程施工与定额分析

隧道工程施工与定额分析今年年初国务院新闻办公室召开新闻发布会，向中外记者宣布了《国家高速公路网计划》，到2020年将建成8.5万公里国家高速公路网，目前已建成2.5万公里、在建1.6万公里、待建4.4万公里。待建里程中中西部地区3.6万公里，投资及总里程都占总规模的百分之八十以上，中西部地区的建设任务繁重。随着国家高速公路网的建设，地方高速公路、其他等级公路也在配套建设，在2020年前中西部地区公路将持续处于较快发展的阶段。而中西部地区地形复杂，多为山岭重丘，为有效克服地形或高程障碍，改善路线线形，提高公路等级，缩短行车里程，节约能源和时间，减少对地貌的破坏，保护生态环境;同时为有利于减少开挖路堑引起的落石、坍方、滑坡、雪崩等公路常见病害;还能增加隐蔽性，提高防护能力，有助于国防建设。在山区公路建设中越来越重视隧道方案，公路隧道的建设规模也会越来越大。如湖南在建的山区高速公路项目邵阳至怀化高速公路隧道占路线比为9.7%，其中雪峰山隧道长6956m，怀化至新晃、常德至吉首高速公路，隧道占路线比分别为6.6%、9.8%，这三条高速公路隧道总长度为41.81km，建安投资金额达35.3亿元，平均每延米隧道造价约为8.45万元。在全国特大型公路隧道比比皆是，像厦门东通道海底隧道长约6000m,宝天高速公路大坪里隧道长约12公里，从以上分析数据看来，山区高速公路及其隧道工程建设在迅速发展。经过近十年的隧道设计新理念的更新，隧道工程施工新方法、新材料、新设备的应用，已逐渐认识和完善。2隧道定额的现状和基础2.1交通部颁《公路工程预算定额》自1992年5月1日发布施行以来，特别是隧道工程定额对推进我国公路隧道建设起到了积极作用。《公路工程预算定额》是今后定额编制的基础，是指导工程计价的依据。《公路工程预算定额》中隧道工程定额是依托当时的技术标准、建设规模、施工水平，许多方面滞后于现在的公路隧道建设的发展要求。随着我国高速公路建设的发展，通过近十多年来隧道建设实践经验的积累和技术进步，对公路隧道定额、计价依据渴望得到新的认识和提高。从而，很有必要在原有定额的基础上予以补充完善。2.2现有隧道工程定额没有说明适用范围，应将山岭隧道、水下隧道和城市公路立交隧道予以区分。现有隧道开挖定额是按新奥法原理编制，与目前公路隧道建设实际相适应;但是现有定额没有按施工方法划分子目存在局限性，目前修建隧道施工方法有钻爆法、全断面隧道掘进机(TBM俗称隧道生产工厂)方法、盾构掘进方法、沉管隧道方法。现有隧道定额部分项目内容不明，子目不全，如开挖导坑、横洞、斜井、竖井的施工方法、工效与主洞不同，以往都按主洞方法处理。由于这些原因，特需要将近年来在隧道施工中出现的新工艺、新技术、新设备等引进定额中来，以适应和满足发展的要求，更好地反映实际情况。3隧道定额的构思与框架由于公路勘察、设计、施工的国家或部颁技术标准、规范、规程的修订，以及市场竞争机制的形成等诸多因素，对公路工程定额提出了的许多新的要求，现行公路隧道工程定额已不能完全适应我国隧道工程建设的需要。因此，为解决现有隧道定额的问题，适时研究和讨论隧道工程预算定额内容是非常必要的。我们需要科学和合理制订隧道定额的编制方法、结构和内容，完善隧道工程的计价依据，对有效控制公路隧道造价，推进公路建设生产力发展具有重要意义。3.1隧道定额的构思由于隧道工程结构较复杂，单纯在现有隧道定额上补充存在较大困难。需要重新考虑现有隧道定额的框架结构，归并定额子目，重新测算定额水平。通过参考《铁路工程预算定额》、《全国统一市政工程预算定额》及《水利建筑工程预算定额》、《煤炭建设井巷工程基础定额》的相关部分，需要充实现有定额内容，形成完善的隧道定额体系。建议隧道定额体系中考虑公路山岭隧道和水下隧道两类，隧道施工方法考虑钻爆法、盾构掘进机法、沉管隧道法三种，根据当前隧道工程新结构、新要求适当增加子目。3.2隧道定额的框架现对公路隧道工程主要预算项目提出以下框架，将该章分为7节，具体分节设置如下：第一章隧道工程说明第一节.隧道开挖与出渣I.山岭公路隧道明洞开挖(暗挖、明挖)、出渣、主隧道开挖(钻爆法、盾构掘法)、出渣、辅助坑道开挖(钻爆法)、出渣(包括竖井、斜井、横洞、平行导坑、横通道)II.水下公路隧道(略)第二节.隧道支护超前支护(包括超前小导管、长管棚等)、初期支护(包括锚杆、注浆、喷射混凝土、挂网、钢筋格栅、钢支撑等)第三节.防水与排水(包括盲沟、防水板、复合土工防水层、止水带、止水条、镀锌铁皮、排水管、喷涂防水材料)第四节.衬砌与回填(钢筋混凝土、普通混凝土、防水混凝土)第五节.洞门及装饰(洞门砌筑、洞内装饰、洞门装饰)第六节.其它附属设施(设备洞、消防洞、电缆槽、吊顶隔板、通风、照明、消防设施安装等)第七节.超前预报、监控量测、无损检测第一节：节说明工程内容均包括施工中的照明、防尘通风，一般排水，木支撑及临时管线的安装、拆除、维护。洞身开挖与出渣分开，明洞、主洞(含紧急停车带)、辅助坑道分开。隧道开挖工程内容包括准备工作，选孔位，钻孔，装药，爆破，找顶，修整。对于不同断面开挖方量相等的隧道施工工料机消耗，经测算分析，并对照铁路、市政定额得出：开挖同样围岩类别的隧道随着净空断面积的增大反而减少。如高速公路隧道断面大，而二、三级公路隧道断面小，同样套用单一的定额，造价与实际不相符。所以建议开挖按净空断面积及围岩分列子目。开挖分别导坑法和正台阶法两种。施工方法分别人工施工I、II类围岩子目。机械施工I—VI类围岩子目。出渣工程内容包括装、运、卸，清理整平。出渣分列人力装手推车运输、机械装渣轻轨斗车运输、装岩机装电瓶车运输、机械装自卸汽车运输方式的子目。第二节：支护分为超前支护、初期支护两类。超前小导管、长管棚子目中不含管内注浆，注浆单列子目。注浆分列单液浆和双液浆，分洞内和地表注浆，并按围岩类别(I—III类和IV—VI类)和通水量(≤5m3/h和53/h)分列子目。锚杆分普通水泥砂浆锚杆、早强水泥砂浆锚杆、树脂锚杆、药卷锚杆、中空注浆锚杆、自钻式注浆锚杆、预应力锚杆等，并按按围岩类别(I—II类和III、IV类)分列子目。喷射混凝土分列干喷和湿喷，分喷射普通混凝土和钢纤混凝土子目。第三节：防水板分有防窜肋型和无防窜肋型。其他排水圬工工程可采用其他章节的相关子目。第四节：洞身衬砌与回填可分为主洞、明洞辅助坑道衬砌和回填，并分列普通砼(分有筋和无筋、有全断面模板台车和无全断面模板台车)、防水砼(分有筋和无筋、有全断面模板台车和无全断面模板台车)、石料、混凝土预制块子目。回填分列拱顶和边墙，设浆砌片石、干砌片石、碎石、土石等子目。第五节：装饰分洞门和洞内(含防火材料的喷涂、吸音板)。第六节：附属设施第七节：超前预报包括三种方法：TSP203、地质雷达、超前钻探。监控量测包括地质及支护状况观察、周边收敛、拱顶下沉、地表下沉、围岩位移(地表、洞内)、锚杆轴力、衬砌应力、围岩压力及层间支付压力、型钢支撑应力、围岩弹性波测试。无损检测包括两种方法：地质雷达、超前钻控。4隧道定额需要考虑的几个问题4.1新《公路隧道设计规范》(JTGD70-2004)将原规范的“围岩分类”改为对围岩分级。分级方法与国家标准一致，采用《工程岩体分级标准》规定的方法、级别和顺序，即岩石隧道围岩稳定性等级由好至坏分为I级、II级、III级、IV级和V级，将松软的土体围岩定为VI级。新围岩级别与原围岩类别，特别是III—V级(即IV-II类)划分并不完全对应，应用中可能会存在一定问题。4.2主洞开挖、衬砌是随隧道洞身的增长，而人工、材料、机械的消耗将有变化。根据与铁路隧道开挖、衬砌定额的比较，发展铁路隧道定额是随隧道长度的变化，按不同比例增加人工费、材料费、机械费，且系数没有公路定额中规定的大。对于长度大于1000m的隧道，人工、材料、机械增加系数应经多个项目反复测算后确定。4.3辅助坑道的开挖与衬砌应考虑工程规模，以一定长度编制定额，再根据实际坑道长度采用系数调整工料机消耗。4.4洞内其他工程如水沟、路面工程采用其他章节相关项目定额，其人工、机械台班数量及小型机具使用费乘以1.26系数，是否合适。(铁路定额只有人工乘以1.257系数，且铁路比公路断面小，相对洞内施工难度小些。)5我省隧道工程补充定额编制情况我省造价管理站在邵怀、怀新高速公路开工后，于2003年底就组织技术人员进入施工现场，进行调查、测算，发放调查表，并收集和参考了各相关行业及兄弟省市的定额，组织专家进行了细致地整理制了部分隧道工程补充定额，包括岩面注浆、围岩锚杆、超前小导管、长管棚支护、防排水、辅助坑道(包括斜井、竖井)开挖与出渣、洞墙镶贴瓷砖7项23个子目，该补充定额的发布，对缓解我省编制隧道工程造价文件定额缺项较多的矛盾起到了一定的作用，同时可作为今后编制隧道定额时参考。6结束语编制和完善公路隧道工程预算定额是一项长期性、基础性工作，为进一步加强公路工程的定额管理，完善公路工程计价依据，需要进行长期艰苦而不懈的调查和研究工作，特别是对一些技术含量较高、施工难度大的项目，如斜井、竖井的开挖等更是重点，但由于技术保密、经济利益等因素难以收集足够的资料，因此建议对此项工作开展专门研究，以利于在以后公路隧道建设中得以应用。