TBM水利施工成本影响因素

赵天玉

（新疆水利水电勘测设计研究院）

0 前言

在工程项目中，TBM 施工设备的应用实现了开挖、支护、出渣等的一体化，具有明显的技术优势。在一些水利工程项目中，工程现场的环境条件极为复杂，为达到良好的施工效果，可以加强对TBM设备的全方位控制，避免盲目、随意施工所造成的工程成本急剧增加。TBM技术下，施工成本的构成复杂，很多因素都会对施工成本产生一定的影响，工程人员需在实际的施工过程中加强技术管理、进度管理、设备管理等，实现工程要素的合理分配与利用。

1 TBM技术的基本概述

TBM 的全称是全断面隧道掘进机，在各类的隧道工程施工中，这种设备的适用性更好。在隧道工程中，TBM实现了隧道开挖、支护与出渣等多个工序的结合，属于机电一体化设备，其在工程领域的应用实现了施工作业的自动化、智能化。TBM中融合了计算机技术、激光信息技术、遥控技术等先进技术，由于其技术的特征性，使得在实际的施工过程中能够实现全过程的跟踪管理。

当前，在很多工程的隧道施工中，TBM设备的应用范围逐步扩大，且其设备优势更为凸显，在旋转刀盘上存在圆形滚刀，在设备运行过程中，此圆形滚刀会对隧道周边的围岩进行破碎处理，将隧道开挖形成其应有的结构。如果隧道工程现场处于硬岩环境中，TBM 设备中的圆形滚刀将会对岩石施加挤压与剪切作用力，进而使得将硬质岩块形成破碎岩块，在旋转刀盘上的铲斗齿能够进行石渣的处理。在实际的施工作业过程中，TBM设备所具有的开挖、支护与出渣工序属于并行施工、连续作业，在应用中具有更高的掘进速率，施工的环保性更好，是传统钻爆法施工所难以达到的。在稳定围岩长距离施工的过程中，TBM 的施工效果更为理想，施工优势突出，在应用中基本不会对围岩造成巨大的扰动，不存在围岩的松弛、掉块等现象，为施工提供了便捷。水利工程项目中，TBM 施工方法逐步受到了很多施工企业的青睐。

2 TBM施工项目预计总成本的费用组成

TBM施工时，总成本费用的构成极为复杂，在正式的施工作业开始之前，相关工程人员需要对工程开工到竣工阶段全过程的实际消耗与费用支出进行科学的预计，由于在后续的施工过程中存在一些变动性因素、不确定因素的影响，使得工程总成本处于动态变化的状态下，在实际的施工过程中，工程人员需要结合工程的具体实施情况，来对此成本加以严格的管理与监督。TBM项目总成本主要是截止到本期已经发生的工程实际成本、本期到完工时的剩余成本的综合。项目总成本主要是从合同签订开始到合同执行结束期间所发生的、与合同有关的直接与间接费用。直接费用主要是人工费、材料费与机械设备费用、其他费用，其他费用的囊括范围较广，设计费用、技术援助与材料的二次搬运等都属于其他费用的范畴；间接费用主要是在实际的施工过程中，施工单位在施工作业完成时所发生的费用，比如，奖金、劳动保护费、固定资产折旧等、

3 影响TBM施工成本的主要因素

3.1 TBM设备购置费和使用费

在TBM 施工的过程中，施工成本的构成中，设备占比很重，由于TBM为大型设备，且该设备的功能齐全，性能良好，融合了多种的技术，具有较高的设备附加值。在实际的生产过程中，为保障水利工程施工作业的顺利进行，在施工开始之前，需进行TBM 设备的选型与采购。当前，TBM 设备的厂家在美国与德国，其生产厂家掌握核心技术，这种情况下，TBM 设备属于典型的卖方市场，设备价格完全掌握在供货商手中，设备的购置费用极其高，除了一部分设备购置费去除12%的残值以后，其他88%的购置费用会作为机械费用被摊销于掘进成本中，此部分成本在整个TBM 的施工成本中占据了很大的比重。此外，在TBM设备的运行与使用过程中，存在各种零部件的消耗、油料的消耗，这就都使得整个设备的使用成本较高。

3.2 TBM设备利用率

在水利工程项目中，如果应用的是TBM施工方式，在施工成本的构成中，设备利用率同样是影响成本的一个核心因素。具体来说，设备利用率主要指的是掘进时间与总施工时间的比例，只有在工程建设施工的过程中着力提高设备的利用率，才能够发挥设备在施工过程中的最大价值，保障各项施工任务的高效完成，控制施工成本。比如，在TBM 施工过程中，TBM 的掘进速度将决定着隧道开挖的具体时间，而此时间最终将会影响开挖的具体成本，开挖过程中附带着的人工成本、材料费用。为提升设备利用率，就需要提高掘进效率，即使在TBM设备停机的过程中，隧道施工现场的其他设备，比如，通风机、接力风机与空压机等都需要维持正常的运转状态，进行相应的施工作业。

3.3 施工组织管理

如果在水利工程中选用的是TBM 施工方法，此施工方法具有一定的特殊性，掘进、支护与出渣运输是主体项目，而通电、水电供应、排水等是辅助作业，由于在施工过程中各个施工工序属于并行关系，因此，为保障施工成本的控制，工程企业在施工开始之前，必须要做好相应的协调控制，加强施工组织管理。工程企业内部各个人员都需要掌握不同作业环节、不同工序之间的紧密联系，在此基础上进行施工管理内容、方法等的确定，避免某一环节施工安排不到位对其他工序造成的影响。施工组织管理是施工效率提升的关键，只有做好了施工组织管理工作，才能够从根本上实现施工成本的控制。

3.4 其他因素

在水利工程项目中，由于工程性质相对特殊，在施工过程中面临着极为复杂、多变的施工环境，比如，在一些水利工程应用TBM 施工时，常常出现揭露的围岩特性参数与地质勘察的围岩特性参数存在较大差异的情况，如果偏差较大，TBM设计施工难以适应其地层条件，在施工过程中存在吊具的过度消耗、刀盘磨损严重、背部隔板开裂等各种的设备故障与异常情况，而这些零部件故障使得在施工时设备无法正常运转，施工作业无法根据前期的进度计划来实施，TBM 的掘进效率低下。此外，TBM 施工过程中，整个的施工作业极为复杂，具有系统化特征，如果在施工过程中某一作业环节的效率低下，比如，掘进效率低下，将会造成整体的施工进度缓慢，施工周期大大延长，施工过程中的各种直接与间接费用大大增加，与时间有关的成本将大大提升。

4 施工成本的控制策略

4.1 科学编制工程项目成本总预算与成本构成各要素分预算

为实现科学的成本控制，在施工开始之前，相关人员需进行工程成本总预算、分预算的编制，在预算编制的过程中，成本管控人员、预算编制人员需要与施工企业加以配合，详细就工程的组织架构、施工范围与相关图纸、技术方案等进行严格的审核，并结合市场性的因素，确定材料价格、各种配件的价格。总之，成本预算的编制过程中，需要从综合性的角度着手，严格落实相应的成本管理责任，保障既定目标的实现。

4.2 按期进行成本核算分析

在水利工程TBM施工的过程中，其施工周期往往较长，为了实现良好的成本管控，在实际的施工过程中，相关人员需定期开展成本核算，将各个阶段的成本费用支出加以科学控制，减少不合理的费用支出。项目成本管理人员在实际的施工过程中，需开展全过程、精细化的成本核算，做好定性、定量的成本分析，对超额成本进行原因分析，及时进行相应的调整与改进。相关人员在实际的施工过程中要进行严格的成本监督与管理，根据成本支出情况，落实相应的成本考核。

5 结语

近年来，随着工程项目中TBM施工的广泛应用，为提高工程企业的施工效益，工程企业在实际的施工过程中，需加强TBM 施工的成本分析与控制，对各个成本要素实施严格的管理，促进工程项目的高效进行，充分发挥TBM的优势。