水电工程非常规预应力锚杆补充预算定额编制简析

查理，李五金，武洋，徐旭敏

（1.中国三峡建设管理有限公司，四川成都，610000；2.中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，浙江杭州，311122）

0 引言

白鹤滩水电站右岸引水洞9～16号竖井段发育层间错动带，带内为劈理化构造岩，岩屑夹泥型，竖井段岩性主要为玄武岩夹角砾熔岩，围岩类别主要为Ⅲ1类，占84.3%，其次为Ⅲ2类，占9.7%，少量Ⅳ类，占6.0%。为保证竖井段施工期和运行期安全，支护逐层紧跟开挖，支护种类有普通砂浆锚杆（φ28 mm，L=6 m）支护、预应力锚杆（φ28 mm，L=6 m）支护、喷钢纤维混凝土CF30支护、喷混凝土C25支护、挂网钢筋A6.5支护等。其中预应力锚杆设计拉力120 kN，锚固段（2.5 m）为快凝锚固剂、自由段（3.4 m）为注水泥砂浆的形式，间排距为2.4 m×1.2 m。与常规预应力锚杆相比，此类直径小、长度短的锚杆使用气腿式风钻、制浆注浆一体机EB-40 施工，更便捷、省时且支护效果良好。国内颁布定额中无此施工内容，为满足投资控制需要，应用计时统计法，科学、真实地测定现场人材机消耗量，进行数理统计整理分析，研究施工效率水平，提出非常规预应力锚杆预算定额[1-2]。

1 施工工艺

施工现场采用35 t桥式起重机配载物系统（吊盘）作为临时施工平台，支护施工全过程均在吊盘上完成。施工工艺流程如图1所示。

图1 预应力锚杆施工流程Fig.1 Construction process of prestressed anchors

（1）钻孔：采用山东潍坊天瑞牌YTP-28气腿式风钻钻孔，钻头φ40 mm，钻杆φ22 mm。采用3 m轮换6 m钻杆钻至5.9 m孔深结束。

（2）锚杆制作：采用钢筋切割机将φ28 mm、L=12 m 的钢筋切成6 m 后，采用滚丝机（型号TX-40B）按照设计要求添加螺纹，得到成型的锚杆。

（3）锚杆安装（注锚固剂、插锚杆、封孔）：采用风砂枪将锚固剂打入孔底，工作风压控制在0.5～0.6 MPa 左右。注锚固剂结束后，立即将锚杆杆体插入孔底，之后进行孔口固定，填平基岩面，安装钢垫板。

（4）锚杆张拉：在锚固剂灌浆完毕后10 h左右，开始进行锚杆张拉，设计值为120 kN，共分为三次张拉，张拉力施加值依次为：第一次张拉力为设计值的40%（48 kN），持荷1～5 min 后张拉下一根锚杆，直到将周围能张拉的预应力锚杆张拉完毕后进入下一循环；第二次张拉力为设计值的80%（96 kN），第三次张拉为设计值的110%（132 kN）。

（5）自由段注浆：砂浆严格按照设计配合比配制（水∶水泥∶砂∶减水剂=0.45∶1∶1.2∶0.3），采用注浆机（EB-40）注浆。

2 实测资源消耗量

2.1 实测样本

预应力锚杆施工工序较多，且部分工序存在间断施工现象，实测资源消耗量需根据施工间断、班组分工和工艺变化等情况按照不同子工序进行拆分，分别进行测定[3]。选择右岸11号、15号、16号引水洞竖井段不同施工部位的预应力锚杆为测定对象，分别对钻孔、锚杆制作、锚杆安装、锚杆张拉、自由段注浆等工序进行现场测定。测定工作必须保证记录资料的真实性、连续性、合理性、详实性和完整性。现场测定期间，工程已经处于典型标准化施工期，施工组织和施工投入已经处于稳定状态，记录过程中也未发现意外事件对现场工效和投入的影响。现场实测样本数据见表1。

表1 实测样本数据Table 1 Measured sample data

2.2 实测资源消耗量

预应力锚杆支护施工资源消耗量以现场实测的资源投入、工序时间等施工记录数据为基础，按照现行水电工程定额编制的原则、方法及定额子目表现形式分析计算，具体思路和步骤如下：

（1）统计各工序完成产量，计算得出的工料机消耗量都是该产量边界条件下的消耗量。

（2）统计记录工作班内各种工作的时间消耗，最后按照定额时间划分为有效工作时间和非有效工作时间，计算该循环内人工总工时消耗量。不同工种根据作业内容划分为机上人工和非机上人工两类。

（3）明确本工序要收集的材料，统计该循环内材料消耗量。

（4）统计该循环内施工机械总台时消耗量，对工作中能清楚记录全过程的机械，按照人工工时记录方法进行统计，而对于循环工作的机械，则对每一次往返的时间详细记录，多次统计分析后确定其台时消耗量。

（5）计算每根预应力锚杆施工对应的工料机消耗量，即现场消耗总时间/工序完成量折算成工时（台时）/定额单位。分别计算钻孔和锚杆制作、安装工料机消耗量，然后再进行合并。实测定额消耗量见表2。

表2 实测资源消耗量Table 2 Measured quota consumption

3 预算定额消耗量确定

3.1 人工种类划分

根据《水电工程设计概算编制规定（2013 年版）》，水电工程的人工分为高级熟练工、熟练工、半熟练工、普工四种，而实测的非机上人工都是按照一类进行计算，且人工工时单价均采用实际工资计算得到，因此需要根据定额口径按四种人工等级进行调整分配。借鉴《水电建筑工程预算定额（2004年版）》中类似定额子目“风钻钻灌浆孔”及“φ32，L=10 m 预应力锚杆制作及安装”定额人工工种比例，保持实测人工费不变，按照以量补差的形式划分四种人工等级定额耗量。

3.2 定额幅度差

由于预应力锚杆施工现场条件及工效对定额幅度差的影响很难量化分析，因此定额编制按照相关文献数据取定：人工幅度差15%，土方机械幅度差25%，打桩机械幅度差33%，吊装机械幅度差30%，其他分部工程如钢筋加工、木材等各项专用机械的幅度差为10%[4]。

3.3 材料损耗率

现场统计的材料消耗量为净用量，实际施工过程中，材料在制作、加工、施工过程中存在一定的损耗，这部分损耗需要在定额的材料消耗量中给予一定的考虑。根据现场施工经验，钢垫板、钢筋损耗率按照5%，其余材料损耗率按照3%[5]。

3.4 其他机材费

实测材料消耗量仅包括能够直观统计或对工程造价影响较大的材料的消耗量，对于用量较少、单价较低、对整个项目的工程造价影响不大或难以统计的材料，均归入其他材料费中，在定额中不列其消耗量，以费用“元”的形式体现。同样，机械消耗量也仅列出主要施工船机的消耗量，其他辅助船机及小型机具在定额中不体现消耗量，以费用“元”的形式体现。

参照现场调查及行业定额，其他材料费按照39.42元/根拟定，其他机械费按照23.88元/根拟定。

4 定额成果

在上述工作基础上，以实测定额消耗量为起点，叠加人工种类划分、定额幅度差、场内操作及运输损耗、其他机材费等，即形成补充预算定额，见表3。

表3 非常规预应力锚杆（风钻钻孔）Table 3 Quota consumption of unconventional prestressed an⁃chors

适用范围为洞内作业。工作内容包括钻孔、钢筋切断、滚丝、锚杆安装（注锚固剂、插锚杆、封孔）、张拉、自由段注浆等。

5 价格水平测算

形成定额成果后，应对定额水平进行测算。人工、材料、机械单价确定如下：

（1）实测工程项目位于云南省巧家县境内，根据《水电工程设计概算编制规定（2013年版）》，地处四类地区，人工工时单价按照四类人工单价。

（2）材料价格按照承包人实施项目期（2017年）的市场价格确定，包含材料原价、运杂费、运输保险费、采购保管费等。

（3）注浆机EB-40 无相关台时费定额，需根据市场调查的设备预算价，按《水电工程施工机械台时费定额（2004 年版）》计算规定增补台时费定额。其余机械均可按照2004年行业施工机械台时费定额计算。

定额基本直接费测算结果见表4。

表4 非常规预应力锚杆（风钻钻孔）基本直接费Table 4 Direct cost of unconventional prestressed anchors

6 与其他项目单价对比

目前工程中采用的预应力锚杆大多直径较大且长度较长，施工采用潜孔钻或多臂车钻孔，张拉千斤顶进行张拉，而白鹤滩竖井段采用的非常规预应力锚杆直径小、长度短，其施工工艺更接近于普通砂浆锚杆，可提高施工效率，降低施工成本。

将补充定额子目与收集到的其他项目基本直接费对比，见表5。补充定额基本直接费为432.80元/根，其他项目合同价为879.32元/根，补充定额比合同价基本预备费减少446.52 元/根，减少幅度为51%。基本直接费差别较大的主要原因是收集消耗量按照潜孔钻QZJ-100B 钻孔安装、千斤顶带锚具张拉、灰浆搅拌机制浆、灌浆泵注浆投标，补充定额钻孔采用气腿风钻钻孔、张拉扳手张拉、注浆机制浆、注浆，工艺差别使两者之间的人材机消耗量差距明显，推荐定额采用的工艺提升了施工效率，可有效节约工程施工成本。

表5 补充定额与费用水平比较Table 5 Comparison between supplementary quota and contract price

7 结语

随着施工工艺不断推陈出新，作为计价依据的定额编制将成为长期性和经常性的工作。在编制定额的过程中，虽然消耗量测定方法和编制方法还有待完善，但编制思路和编制成果均具有一定适用性和参考价值，为今后有关项目的定额编制和完善打下了良好的基础。本研究提出的补充定额是针对钻孔、锚杆制作及安装的施工过程，未包含支护之前需要的一些辅助措施。此外，消耗量定额是基于白鹤滩特定的工程方案、施工组织、工艺、质量验收标准、现场工况确定的，用于其他项目时，需要在主要材料的周转、工艺及施工组织差异对定额消耗的影响和专用设备艘班费用等方面进行分析调整。 ■