高速公路标段划分经济性分析研究

程伟强

（中国水利水电第四工程局有限责任公司，青海 西宁 810007）

0 引言

目前，高速公路基本采用切片划分后以标段、工区方式组织招标施工，项目涉及桥梁、道路、隧道、涵洞、高边坡、高路堤等方面，标段划分得合理与否直接影响工程建设的成本、进度甚至质量，同时也与施工单位的成本息息相关。研究高速公路的标段划分，是为了在众多标段方案中决策出最合理的方案，使各目标实现全局最优，从而使高速公路项目的整体目标达到经济、效率、效益最优。此次研究以信阳市阳新高速公路建设为例，从多角度开展前期高速公路标段划分经济性分析比选，为施工单位在项目准备阶段的工作提供参考，使市场商务工作更加有的放矢。

1 工程概况

信阳市阳新高速公路二期属于河南省高速公路“13445工程”切块项目，从商城县至湖北麻城交界，K37+360—K74+450全长37.09km，桥梁41座，长12844m；隧道4.5座，长3468m；涵洞43座，桥隧比43.97%，全线沿大别山，地形皆为山地丘陵。由三家单位承担施工任务，工程切片划分规模比例为1∶0.3∶1。

2 标段划分方法

项目一般以节约工程投资、加快施工进度、便于施工管理为原则，根据线路长度、构造物类型和数量、工程投资等进行标段划分。除了人为划分标段的情况外，实际中总承包或规模较大的专业承包往往根据工程投资额进行划分。该种划分方式方便，便于项目管理，有利于保证施工质量和施工工期，该项目根据工程投资可以划分为1∶0.3∶1、1∶1∶0.3、0.3∶1∶1等多种方案，由于篇幅有限，此次只选取了其中一种进行比选。将全线路分为三个标段，按项目总投资规模和每公里投资额进行初步标段划分，长度分别为14.6km、8km、15km。按照经济最大化，适当考虑施工难度和施工风险，从土石挖填方、拆迁工程、周围交通、临时用水电、不良地质、桥隧占比等方面进行综合分析比选，选择规模和利润最好的标段。

3 比选定性评价内容

3.1 土石挖填方

首先，根据工程造价，土石方开挖和回填施工简单，主要为机械设备成本，投资回收周期短，利润相对较高。

其次，施工过程中遇到不利地质条件，施工单位可以通过不平衡报价等形式增加设计变更内容，进一步提高造价。

再次，合理的土石方调配方案可以防止料物不足、多次倒运、道路堵塞等情况的发生，保证工程施工的顺利实施。可以采用标准差法进行土石挖填分析，从每公里挖填方量和路线挖填方标准差，计算出路线集中程度。离散程度越大，集中挖填现象越明显，可以减少机械设备转移次数，降低施工成本。

在实际施工中，土石挖填还受征地拆迁交叉影响。一旦征地受阻，机械设备窝工，虽然可通过合同方式在一定程度上避免由此产生的费用，但整体成本仍由施工单位承担。所以在方案比选时，需将土石方挖填和征地拆迁的影响因素联合对比。

3.2 征地拆迁

在拆迁工程中，房屋拆迁及旧坟迁移为重难点。靠近村庄山头经常由多家居民联合承包，山区可使用建筑面积有限，房屋迁移难度大，沟通工作量大，协调难度较高。高压或特高压线迁改为难点，110kV及以上超高压影响范围广，需要提前做好审批手续，对工期影响大。

3.3 附近交通条件

良好的交通条件是保证工程顺利实施的关键，主要考虑方便材料和设备运输，所选标段尽量靠近附近交通干线，新修便道以村道拓宽最宜，减少便桥数量。但对于高差较大的深山峡谷地区，为了保证道路坡比，往往需要绕山反复展线，增大了临建费用投资。

3.4 不良地质条件

在施工中，遇到与设计不相符的不良地质条件，可能导致设计变更，提高工程造价。同时，与监理、设计沟通成本增大。其次，不良地质路段处理时间较长，如软土地质处理若采用强夯法，将是正常施工工期的3～4倍。再次，建设单位为了控制总投资，也不愿进行设计变更，总体来说弊大于利。

3.5 桥隧比

桥隧比作为衡量施工难易程度的常用指标，桥隧比越高，施工难度相对越高。桥隧相接情形是山区隧道的工程难点，对施工的组织顺序和工期节点完成度要求较高，提高施工成本。

4 方案比选过程

4.1 标段划分及数据处理

将桥梁、隧道、路基等主要工程量进行对比，计算出桥隧比、路线集中程度标准差、拆迁工程量占比及不良地质处理量占比（见表1）。再采用现场调查、地质勘探、工程测量等方式了解沿线水文、地质、用电、道路交通、当地文化等各方面信息。

表1 标段主要工程量对比分析

4.2 K37+360—K52+000标段分析

4.2.1 土石挖填方量较K60+000—K75+000段多17.15万m，但路线挖填方集中，机械在施工过程中不需要反复转运，降低施工成本。

4.2.2 不良地质占工程总数量的34.51%，不良地质条件可根据实际开挖处理情况和地勘提供资料形成变更条件。

4.2.3 该施工区间范围内房屋拆迁占总拆迁数量的37.10%，坟墓拆迁数量占总拆迁数量的38.18%，与标尾15km拆迁工作比较，拆迁数量较少，施工干扰较少，有利于保障工程进度。但全线范围内有3条高压线，其中K46+595处存在一处110kV特高压，成为后期施工控制性工程。

4.2.4 根据现场调查，K37+360—K52+000施工便道可借用其他项目已修建的部分便道，其他施工便道均可由国道G220接村道进入正线，施工便道修筑难度较小，有利于工程全面开展。现场水电布置距离正线位置较近，后期施工接入便利，临时用水、用电等工作开展难度相对较小。

4.2.5 隧洞开挖土石方约为19.4万m，隧洞开挖石渣可用于不良地质路段回填和骨料加工，可减少材料外购量。另外，隧洞开挖可根据开挖岩石情况，增加变更项目。

4.2.6 根据正线周边地形、地势分析，各类场站位置可选择性较多，且距离现有国道G220距离较近，设置混凝土拌和站或水稳站可供给范围更广。

4.2.7 施工区间土石方计价方量229.26万m。在施工过程中，可结合测量收方工作和运距等提高计价方量。

4.2.8 该项目为创省优重点项目，如选择该施工区间，创优工作的安排和布置应在该施工区间内，施工期文明施工和相关检查工作相对较多，文明施工费用投入也将随之增加。

4.3 K60+000—K75+000标段对比K37+360—K52+000标段分析

4.3.1 K60+000—K75+000段桥隧比46.52%，比K37+360—K52+000段桥隧比高8.03%，施工难度较大。但地形以山岭高路堑高填方为主，相应边坡防护工程量较大，也是该项目中利润较高的点，存在设计变更点。

4.3.2 不良地质占工程总数量的13.76%，均为不需进行加固处理路段，变更可能较小。

4.3.3 隧洞开挖土石方约为29.78万m，隧洞开挖石渣可用于不良地质路段回填和骨料加工，可减少材料外购量。另外，隧洞开挖可根据开挖岩石情况，增加变更项目。

4.3.4 该施工区间施工便道修建制约因素较多，正线K61+650处至K64+800路段区间有正在改建道路（G220）。如改建道路不具备通行条件，前期进场需先进行正线K61+650处至K64+800便道修筑，修筑长度约为3.5km，对正线K64+800后续工程有较大的制约。正线里程K64+800至K68+800区间内，现有村道已严重破坏，维修成本较大。同时，还需对该区间路内的现有村道进行加宽，否则不能满足正常使用需求。K68+800至K75+000区间内现有村道较窄，道路周围民用电及通讯光缆线路纵横交错，宽度和通行条件较差，道路周边居民较为集中，因此在该施工区间如要全面开展施工作业，施工便道修筑为开工后的难点和重点工作。

4.3.5 在该施工区间范围内，房屋拆迁占总房屋拆迁数量的43.19%，坟墓拆迁数量占总拆迁数量的46.91%，施工干扰较标头大，不利于项目全面开展施工，但全线范围内只存在一处K70+760的35kV高压，较K37+360—K52+000标段施工较有利。

4.3.6 根据现场调查，现场用电布置距离正线位置较远，多为0.4kV高压电路，周边高压用电可接入点较少，临时施工用电布置难度和工作量较大。在该施工区间内，施工用水可利用现有河道水流，生活用水除接入自来水外，计划主要采用自打水井取水。

4.3.7 根据现场踏勘，K60+000—K75+000区段内地形为重山丘陵，地形高差较大，以高填方和深路堑为主，周围临时场站选择较为困难，后期选址主要考虑路基预制T梁，对道路施工进场有较大影响。

4.3.8 在K60+000—K75+000标段中，岗背塆隧道位于河南与湖北交界，是该标段控制性工程。全段约为1.1km，其中840m位于标段范围，全段皆为Ⅴ级围岩，只能单向贯通，预计施工周期长达23个月。同时可能涉及与湖北段施工衔接问题，对施工工期影响较大。

4.3.9 该施工区间土石方计价方量212.11万m，可结合测量收方工作和运距等提高计价方量，但与标头计价方量比较，计价方量少17.15万m。

5 比选结果

通过对比分析，从众多复杂纠结的因素中提取出关键因子进行考量，各种因素利弊较为明显，K37+360—K52+000标段的拆迁工程量、施工便道成本、施工难易程度、桥隧比均比K60+000—K75+000段低，土石方工程量大，而且岗背塆隧道又作为项目控制性工程，对工期影响因素过多，施工风险较标头大，所以项目最终选择K37+360—K52+000段作为重点竞争性标段。

6 结论

本文中所示方法在应用过程中需要注意以下事项：

一是项目划分模式的适应性。不同项目切片划分要求不一，本文更着重于项目成本利润角度。但项目标段划分好坏除考虑成本利润外，还应结合工程性质、工程规模、合同模式、结算审计、施工单位专业特长及风险控制水平综合分析，施工工期、施工质量、建设成本也应纳入考虑之列。

二是详细现场调查是前提。施工单位一般根据以前项目经验和工程量清单进行划分，忽视了现场调查和市场调查的重要性，实际施工条件与预期存在较大偏差，导致决策失误。

三是数据处理多样化。该项目仅将桥隧比、不良地质、拆迁工程、线路集中程度进行了数据分析，如果以上数据不足以表现项目特征，还可以将重大危险源数量、变更索赔点、便道长度、便桥数量等因子量化统计分析，扩大比选范围，灵活调整比选内容，使选择标段更符合单位需求。

四是多因素交叉影响。对于交叉影响的因素，在比选中可采用动态加权评价（彭军龙，张湛江，2019）高速公路标段划分影响因素的办法，对不同影响因素进行权重赋值，综合评估各影响因素发生的概率和影响程度，定性和定量结合评价对标段划分效果的影响。

国内公路造价及盈利点较明晰，加之业主对总投资控制严格，要进一步提高工程利润，就得从项目前期阶段着手策划，判断项目利润水平是否符合该单位发展要求。但项目前期存在施工图纸不全、无工程量清单、临建设施规划选址未定、原始测量工作滞后等情形，对施工成本及其标段经济性影响较大。按照本文方式，多角度定性结合定量分析，将各种影响因素分类，形成更直观对比，从中选择出施工可操作性、经济合理性更加完备的项目标段，一定程度上能避免前期成本分析或成本策划工作盲目进行，为施工单位决策提供参考。