铁路长大隧道工程造价敏感性分析

马淑芬

(中铁第五勘察设计院集团有限公司，北京　102600)

铁路长大隧道工程造价敏感性分析

马淑芬

(中铁第五勘察设计院集团有限公司，北京102600)

关键词：铁路工程；长大隧道；施工组织设计；敏感性分析；造价控制

0引言

近年来，我国修建了较多城市边缘山区铁路工程，特别是中、大城市城际铁路、客专等技术标准较高的线路，山区选线不可避免地会增设长大隧道工程。隧道工程在铁路工程总造价中占比较大，因此有必要分析长大隧道各项技术指标对其造价的敏感程度，从而在设计阶段和施工阶段对其进行有效控制，进而降低投资。

本文基于金台铁路某12 808 m长大隧道工程，在分析研究其施工组织设计的基础上，对混凝土配合比、材料价格、运距、隧道计算长度等影响工程造价的控制性因素进行敏感性分析，以期提出长大隧道工程造价控制思路和方法，同时充分认识各控制性因素在铁路工程造价中的比重。

1某12 808 m长大隧道工程施工组织设计

金台铁路位于浙江省中东部的金华地区和台州地区，地势中部高，东西两侧低，地形地貌多样，经过的地貌单元主要有河谷平原区、垅岗状低丘区、低山丘陵区和中山区，隧道穿越的地形复杂、地质条件较差。金台线全线线路合计总长为223.88 km，隧道103.422 km/57座，约占线路长度的46.2%。

金台线某12 808 m长大隧道通过地区为低山丘陵区和中低山区，隧道起讫里程为DK45+195～DK58+003，全长12 808 m，设计速度为160 km/h。隧道DK57+050～DK58+003段车站范围为双线隧道，其余为单线电气化铁路隧道，隧道最大埋深约860 m。该隧道建筑限界及衬砌断面见图1。金台铁路全线均采用重型轨道标准，一次铺设跨区间无缝线路。

(a)时速160 km单线隧道建筑限界及衬砌内轮廓图

(b)时速160 km双线隧道建筑限界及衬砌内轮廓图

1.1工程地质及围岩划分

隧道围岩主要为凝灰岩、霏细斑岩、英安玢岩侵入岩脉，主要以Ⅱ、Ⅲ级围岩为主，占约75.2%，进出口和断层破碎带段为Ⅳ、Ⅴ级围岩，围岩条件整体较好，如表1所示。

表1　某12 808 m长大隧道各工作面及围岩划分表

1.2施工方案

该隧道按正洞进口、出口、3座斜井组织施工，共5个工区5个工作面，施工进度安排总工期32个月(含施工准备)，见图2。

双线隧道Ⅴ级围岩段采用三台阶临时仰拱法或环形开挖预留核心土法；Ⅳ级围岩采用台阶法开挖；Ⅲ级围岩采用台阶法；Ⅱ级围岩采用全断面法，连拱段采用中洞法。单线隧道Ⅴ级围岩一般采用短台阶法施工，土质地层采用环形开挖预留核心土法开挖；Ⅳ级围岩采用台阶法开挖；Ⅱ、Ⅲ级围岩采用全断面法开挖。

Ⅳ级围岩地段采用台阶法施工时，上、下台阶距离应≤30 m，上台阶每循环开挖支护应≤2榀钢架间距，当围岩不稳定时进尺应控制在1.0～1.5 m，并且在下一循环开挖之前必须完成设计要求的初期支护；下台阶开挖后应及时施作边墙初期支护和永久仰拱，二次衬砌应及时跟进。

Ⅴ级围岩采用短台阶法或环形开挖留核心土法施工时，在设有超前支护措施情况下，上台阶每循环开挖支护进尺应≤1榀钢架间距，并且在下一循环开挖之前必须完成设计要求的初期支护；开挖后应及时施作边墙及仰拱初期支护和仰拱，二次衬砌应及时跟进。

图2　某12 808 m长大隧道辅助坑道及工作面示意图(单位：m)

除明洞及洞口斜切洞门段采用明挖法施工，设置明洞衬砌外，其余采用暗挖法施工，设置复合式衬砌。暗挖采用锚喷构筑法施工，光面爆破及湿喷技术，二衬台车拱墙衬砌一次灌注，仰拱先期施作整体灌注。

2某12 808 m长大隧道造价敏感性分析

在分析12 808 m长大隧道工程施工组织设计的基础上，提出了混凝土配合比、材料价格、运距、隧道计算长度等四个影响造价的控制性因素，进行敏感性分析。对于混凝土材料的配合比，依据《铁路工程预算定额》中的四种配合比作为基数；对于材料价格，针对水泥和钢材分别分析，按5%比例进行递进分析；对于运距，按10%比例进行递进分析；对于隧道计算长度，以施工组织设计为依据，按全隧长和分工区分别进行敏感性分析。

2.1混凝土配合比

通过分析可知，不同的配合比，每10 m3混凝土对应的单价是不同的，对该长大隧道工程而言，所用的混凝土材料数量是巨大的，稍有偏差即对整个工程的投资产生较大影响。对于该隧道衬砌工程而言，随着混凝土中粗骨料最大粒径的增加，各围岩衬砌工程的经济指标逐渐降低，见图3。

图3　混凝土配合比对衬砌工程造价的敏感性分析图

2.2材料价格

隧道工程造价分析所采用的材料单价，通常是采用每季度主要材料价格信息并结合实地调查来确定。材料价格不仅受到市场供需关系的影响，同时受到隧道围岩级别的影响。在项目建设中如水、电、汽柴油、水泥、中粗砂、片(块)石、碎石、钢材等用量较大，其价格对工程造价影响很大。对隧道工程而言，如隧道围岩较好，可以直接利用开挖碎石进行砂石材料的现场制备来满足工程需求。因此鉴于材料来源的不同，材料单价可能浮动较大。由图4～5分析可知，随着水泥、钢材单价的增加，隧道各级围岩经济指标基本呈线性上升；Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级围岩造价相差交小，Ⅴ级围岩造价增加较多。

图4　水泥单价对衬砌工程造价的敏感性分析图

图5　钢材单价对衬砌工程造价的敏感性分析图

2.3运距

本隧道工程长度较长，并设置了三处斜井通道，因此各工区运距的确定较为繁琐。不同的工区都按施工组织设计拟定材料设备供应计划，针对不同的材料设备类型及其运输方法，分别计算其运杂费。由下页图6～7分析可知，随着水泥、钢材运距的增加，隧道各级围岩经济指标基本呈线性上升。

图6　水泥运距对衬砌工程造价的敏感性分析图

图7　钢材运距对衬砌工程造价的敏感性分析图

2.4隧道计算长度

《铁路工程预算定额》(铁建设〔2010〕223号)提出隧长以施工组织设计安排独头掘进工作面距正洞洞口或辅助坑道洞口的最大距离计算。通过测算隧道正洞开挖、洞身出砟、通风、管线路、衬砌混凝土运输、材料运输等分别按隧道全长和按施组设计的5个工区长编制概预算，分析各级围岩经济指标的变化。通过分析图8及结合既有工程造价分析经验，按划分的工区编制概算比较合理，符合实际工程造价情况。

图8　全隧长与分工区计算造价分析图

3结语

造价控制是建设项目三大控制因素重要的一个环节，随着全寿命建设理念的逐步推广，长大隧道工程造价的控制宜分阶段把控，主要包括外业阶段、决策阶段、设计阶段及施工运营阶段等。外业阶段应对隧道位置处地形、地质水文等影响方案的因素充分调查清楚，为内业做好基础。决策阶段应谨慎而全面地定夺大方案。设计阶段应注重标准化设计的理念，通过应用价值工程的思想对设计方案进行优化。施工阶段应对材料、设备等的招标严格控制，保证质量和价格合理。

隧道工程造价文件编制是一项综合性工程，需要编制人员在对项目设计文件有充分认识的基础上，再结合工程所在地区环境特点做综合分析。本文基于隧道工程实际施工组织设计，分析了隧道工程各影响参数的敏感性，在实际工作中充分认识到各因素的意义，以期形成较为符合实际的造价文件。最后基于全寿命建设理念，提出了分阶段控制造价的方法。以期对造价人员编制隧道工程概预算文件时提供参考，并力求最终投资符合实际情况，减少不同人员编制的差距。

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摘要：随着我国铁路建设工程的发展，因受控于城市规划、地质、地形等因素，长大隧道逐渐增多。文章基于金台铁路某长大隧道工程施工组织设计，对混凝土配合比、材料价格、运距、隧道计算长度等控制性因素进行敏感性分析，并提出基于隧道工程全寿命建设理念的造价控制思路，以期对类似隧道工程造价控制提供参考。

Long Railway Tunnel Engineering Cost Sensitivity Analysis

MA Shu-fen

(China Railway Fifth Survey and Design Institute Group Co.，Ltd.，Beijing，102600)

Abstract：With the development of China’s railway construction projects，and due to the limitations of ur-ban planning，geology，topography and other factors，the long tunnel is gradually increasing.Based on the construction organization design of a long tunnel in Jintai Railway，this article conducted the sensi-tivity analysis on concrete mix ratio，material prices，transport distance，tunnel calculation length and other limiting factors，and proposed the cost control ideas based on tunnel engineering life-cycle con-struction concept，hoping to provide the reference for the cost control of similar tunnel projects.

Keywords：Railway engineering；Long tunnel；Construction organization design；Sensitivity analysis；Cost control

作者简介

中图分类号：U455.1

文献标识码：A

DOI：10.13282/j.cnki.wccst.2016.04.023

文章编号：1673-4874(2016)04-0083-04

收稿日期：2016-03-26

马淑芬(1989—)，硕士，助理工程师，研究方向：工程造价。